ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамические основы эжекторной холодильной машины из "Эжекторные холодильные машины" Эжекторные холодильные машины относятся к типам холодильных машин, потребляющим извне не механическую, а тепловую энергию. В этих машинах осуществляется одновременно два цикла прямой, в котором тепло превращается в механическую работу, и обратный, в котором механическая работа используется для получения холода. [c.7] На рис. 1 показана принципиальная схема эжекторной холодильной машины с парогенератором и питательным конденсат-ным насосом. [c.7] Рассмотрение тепловых процессов, происходящих в такой комплексной схеме, позволяет произвести расчет теоретического цикла машины. [c.7] Рабочий пар из парогенератора, образовавшийся в нем прь подводе тепла Q , поступает в сопло эжектора. В сопле пар расширяется и скорость его значительно возрастает. Струя рабочего пара увлекает из испарителя холодный пар и смешивается с ним. Смесь рабочего и холодного пара поступает в диффузор, в котором давление смеси повышается за счет снижения ее скорости. Таким образом, за счет кинетической энергии струи рабочего пара осуществляется работа сжатия смеси рабочего и холодного пара от давления в испарителе ро до давления в конденсаторе Рк- Теплота конденсации смеси пара отводится охлаждающей водой, а образовавшийся конденсат в количестве, равном количеству рабочего пара, насосом перекачивается в парогенератор. Часть конденсата через регулирующий вентиль 7 поступает в испаритель. [c.7] Расчет теоретического цикла эжекторной машины рассматривается в тепловой 8, Г-диаграмме (рис. 2). [c.8] При рассмотрении теоретического цикла, так же как в дальнейшем действительного цикла эжекторной холодильной машины, представляет интерес главным образом затрата энергии на осуществление холодильного цикла. [c.8] В дальнейших расчетах принимаем, что на 1 кг холодного пара, отсасываемого из испарителя, расходуется а кг рабочего пара, т. е. [c.8] Величину а, обратную коэффициенту эжекции, назовем коэффициентом удельного расхода рабочего пара. [c.9] В рассматриваемом теоретическом цикле вся энергия расширения рабочего пара а ( 1— 2) ккал1кг используется для сжатия смеси холодного и рабочего пара и небольшая часть расходуется на перекачку конденсата в парогенератор. [c.10] Величина коэффициента удельного расхода пара в действительном цикле больше, чем в теоретическом, и зависит от температур и давлений в испарителе, конденсаторе и котле, а также от степени необратимости процессов в сопле, камере всасывания, диффузоре и в других элементах машины. [c.13] Величина представляет собой отношение действительной энергии истечения к теоретической и называется к. п. д. процесса истечения. [c.14] В камере всасывания вышедшая с большой скоростью струя рабочего пара (обычно более 1000 м/сек) встречает частицы холодного пара, имеющие сравнительно с рабочим паром незначительную скорость, и увлекает их. Механизм увлечения холодного пара в эжекторе еще недостаточно изучен. В свете современной теории турбулентного течения свободных струй жидкостей и газов процесс увлечения представляется как результат передачи импульса от выносимых за пределы струи частиц рабочего пара к частицам окружающей среды (холодного пара) с которыми они входят в соприкосновение в пограничном слое. Получая импульс, частицы холодного пара приобретают большую скорость и присоединяются к струе. В результате обмена импульсами между струей рабочего пара и окружающим ее холодным паром средняя скорость струи падает. В диффузоре, в суживающейся его части, называемой также камерой смешения, процесс смешивания рабочего и холодного пара заканчивается и начинается процесс повышения давления за счет дальнейшего уменьшения скорости потока, уже включающего рабочий и холодный лар. [c.14] Пренебрегая энергией, вносимой в камеру всасывания холодным паром, вследствие относительно небольшой скорости Шо, после соответствующих преобразований получим выражение, определяющее потерю энергии в камере всасывания. [c.15] В диффузоре внесенная потоком смеси рабочего и холодного пара кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию, в результате чего повышается давление смеси паров. [c.16] Приведенный анализ процессов, происходящих в главном эжекторе, позволяет установить зависимость между параметрами рабочего пара, степенью сжатия и потерями в эжекторе, с одной стороны, и коэффициентом эжекции, а следовательно, и расходом рабочего пара, с другой. [c.17] Однако использование этой зависимости при практическом определении расхода рабочего пара представляет ряд трудностей. [c.17] Если для коэффициента скорости сопла ф1 могут быть даны практически проверенные значения, то потери в камере всасывания и диффузоре, характеризуемые коэффициентами ра и фз (зависящие от таких факторов, как скорости и угол встречи потоков пара, конструкция и качество выполнения элементов эжектора и ряда других) вследствие сложности протекания процессов, остаются неизвестными и могут оцениваться только приближенно. Кроме того, в приведенных выводах для упрощения мы не учитывали наличие воздуха в системе, которое также оказывает влияние на величину коэффициента эжекции. [c.17] Следовательно, приведенный анализ работы эжектора и способ теоретического определения коэффициента эжекции позволяют представить процесс, происходящий в эжекторе, и определять некоторые промежуточные параметры пара, необходимые для расчета конструкции, но не дает возможности пользоваться Хг в практических расчетах окончательной зависимостью, выведен-С ой для коэффициента эжекции. [c.17] Поэтому наиболее надежным источником для расчета эжек-торов являются опытные данные, полученные при испытании эжекторов в различных условиях. [c.17] Вернуться к основной статье