ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Холодильные агенты из "Холодильная техника" Идеальной холодильной машиной, или эталоном для оценки эффективности действительных холодильных машин, служит машина, осуществляющая обратный 1цикл Карно. В 5,Г-диа-грамме он изображается в виде прямоугольника, две стороны которого являются изотермами, а две другие — адиабатами. [c.31] На диаграмме (рис, 12, а) видно, что цикл полностью протекает в области насыщенного пара, в которой изобары сливаются с изотермами. Здесь 1—2 адиабатическое сжатие агента в компрессоре 2—3 изотермическое сжатие (конденсация) в конденсаторе 3—4 адиабатическое расширение агента в расширительном цилиндре (в детандере) 4—1 изотермическое расширение (кипение) в испарителе N — М пограничная кривая. [c.31] Перечисленные особенности действительного процесса, за исключением последней, выявляются на s, Г-диаграмме (рис, 12, б), где показан действительный процесс паровой компрессионной холодильной машины. [c.33] Ниже рассматриваются наиболее существенные черты действительного процесса. [c.33] Холодильный коэффициент машины, работающей по обратному циклу Карно, не зависит от природы рабочего вещества, поэтому теоретически, в качестве холодильного агента могут быть использованы многие вещества. Вполне естественно было бы в холодильной машине применить вещества наиболее доступные, широко распространенные в природе, например воду. Однако свойства водяного пара таковы, что холодильная машина будет весьма громоздкой и в ней создастся глубокий вакуум. Так, например, при температуре кипения агента—10 и конденсации 25° давление в испарителе будет 0,00294 ата, удельный объем пара v = 45l м кг в конденсаторе давление 0,0324 ата, удельный объем агента и —43,4 м 1кг. [c.33] Значение одних из перечисленных требований ясно без каких-либо обоснований, других же—требует пояснений. [c.34] Компрессор и другие части холодильной машины проще в изготовлении при умеренном давлении холодильного агента в конце сжатия в компрессоре и конденсаторе. Соответствующие умеренному давлению толщина стенок цилиндра, крышки и другие детали не приводят к излишнему весу и расходу металла кроме того, уменьшается возможность утечек агента через неплотности системы. [c.34] Если в испарителе поддерживается вакуум, в систему может проникнуть воздух, а вместе с ним влага. Воздух в системе отрицательно сказывается на режиме работы машины повышает давление, уменьшает холодопроизводительность машины, вызывает излишний расход механической энергии. Вода стимулирует коррозию металла, вызывает образование ледяных пробок в системе, чем нарушает циркуляцию холодильного агента. Поэтому желательно поддерживать в испарителе давление несколько выше атмосферного. [c.34] Если агент характеризуется высокой температурой замерзания, то нельзя получить достаточно низкие температуры, необ ходимые для осуществления технологических процессов или для охлаждения помещений. Критическая температура агента должна быть достаточно высокой по сравнению с температурой охлаждающей воды или воздуха, иначе агент не будет конден сироваться. [c.35] Степень термодинамического совершенства выражается отношением холодильного коэффициента действительной машины, работающей на данном холодильном агенте, к холодильному коэффициенту обратного цикла Карно. Чем выше это отноще-ние, тем экономичнее и совершеннее машина, тем меньше она отличается от машины-эталона. Поэтому это требование следует считать одним из наиболее важных. [c.35] Холодильный агент низкой вязкости с меньшим сопротивлением проходит по трубопроводам системы, через щели клапанов и другие участки машины. Высокий коэффициент теплопроводности агента и его низкая вязкость обусловливают высокую эффективность работы теплопередающих аппаратов — охланС-дающих батарей, испарителя, конденсатора. [c.35] Трущиеся части холодильной машины внутри системы смазываются маслом, поэтому агент непосредственно соприкасается с ним. Предпочтительно применять те холодильные агенты, которые плохо растворяются в масле, иначе нарушается режим работы холодильной машины (изменяется температура кипения агента, которая зависит от концентрации в рабочем веществе масла), в испарителе образуется пена, ухудшающая теплопередачу и т. д. [c.35] Холодильным агентам с повышенной растворимостью в них воды отдается предпочтение, так как в противном случае попавшая в систему вода может замерзнуть в испарителе и тогда нарушается работа машины. [c.35] В табл. 1 приведены абсолютные давления насыщенных паров для холодильных агентов и некоторых других веществ при температурах, в пределах которых обычно работают холодильные машины. [c.36] Данные о водяном паре и эфире здесь приведены для сравнения с другими агентами и для того, чтобы показать, что эти два вещества совершенно не удовлетворяют первому требованию из приведенного перечня. Если бы применить водяной пар или эфир в качестве агента, то машина работала бы при вакууме ие только в области испарителя, но и конденсатора. Из табл. 1 видно, что аммиак, фреон-12, фреон-22, хлористый метил вполне отвечают этому требованию. Сернистый ангидрид и фреон-142 следует признать (с точки зрения первого требования) ограниченно пригодными, так как при температуре испарения —20° в испарителе образуется вакуум. Однако, если машина будет работать при температуре —10°, то этот недостаток исчезнет. [c.36] В табл. 3 приведены данные о холодопроизводительности весовой и объемной и сравнительные размеры цилиндров холодильных компрессоров, при —15 и /=30° без переохлаждения. [c.37] ТОЛЬКО судно оказывается в тропиках, где температура забортной воды превышает критическую температуру углекислоты. Это объясняется именно низкой критической температурой углекислоты. Последняя при высокой температуре охлаждающей воды не сжижается, и паровая холодильная машина автоматически превращается в газовую, не способную дать нужного холодильного эффекта. [c.38] Температура замерзания агентов (табл. 4) достаточно низкая, вполне обеспечивающая осуществление холодильных процессов пищевых производств. [c.38] В табл. 5 приведены значения степени термодинамического совершенства при о=—15° и / = 30° без переохлаждения. [c.39] Вернуться к основной статье