Циклы термодинамические холодильных машин

По заданным температурам наносят цикл паровой компрессорной холодильной (Машины на диаграмму I — lg (или энтропия—температура 5—Т). На рис. 81 показан цикл поршневой холодильной машины одноступенчатого сжатия в диаграмме I — Р. Исходными данными для построения диаграммы являются to, /конд и tnл. Соответствующие давления находят по диаграмме I — gP либо по таблицам термодинамических свойств хладоагентов [10]. [c.251]

Рис. УП-1. Принципиальная схема термодинамического цикла одноступенчатой холодильной машины

Согласно второму закону термодинамики, переход тепла от холодного тела к более теплому может быть произведен лишь при затрате работы в термодинамическом цикле холодильной машины. Цикл работы холодильной машины осуществляется при помощи специальных охлаждающих тел — холодильных агентов (рабочих тел). [c.5]

Газовые холодильные машины (ГХМ) широко распространены они являются одним из наиболее эффективных типов криогенных устройств. Рабочий цикл газовых холодильных машин основывается на тех же процессах сжатия, теплообмена и расширения, которые используются в обычных рефрижераторных установках. Однако конструктивное выполнение ГХМ и особенности в решении ряда технических задач позволяют отнести газовые холодильные машины к самостоятельному типу криогенных систем. Газовые холодильные машины отличаются высокой термодинамической эффективностью, малыми габаритами, сравнительной простотой и надежностью в работе. [c.71]

При обратимых циклах все холодильные машины должны обладать равной термодинамической эффективностью, если они работают с одинаковыми температурами Т Т и То. Это вытекает из равенства (I—21а). [c.24]

Наиболее распространенный теоретический цикл паровой холодильной машины осуществляется с охлаждением жидкости перед регулирующим вен тилем, адиабатным сжатием сухого или слегка перегретого пара и с возможным использованием теплоты перегревания. Термодинамический характер этих циклов показан в 5—/, 5—Т и г—р диаграммах на рис. 58. [c.170]

Нетрудно заметить, что ес>е, так как Т —Т ) < Т2—Тх) и, следовательно, в одинаковых условиях цикл Карно термодинамически значительно выгоднее цикла воздушной холодильной машины. [c.30]

Величина т) отнюдь не является постоянной для данного рабочего тела в различных условиях работы холодильной машины, так как один и тот же цикл в зависимости от характера процессов охлаждаемой среды и тела, отводящего тепло, а следовательно значения дает различную степень термодинамического совершенства. Покажем это на примере цикла газовой холодильной машины, в которой рабочим телом служит воздух (рис. 4<3). [c.120]

По энтропийной диаграмме (рис. 48) можно установить, что Т < Tg и, следовательно, -rja < 1. При этом sj- значительно меньше s , так как в условиях источников постоянной температуры цикл воздушной холодильной машины дает большие необратимые потери в процессах взаимодействия с охлаждаемой средой и отвода тепла окружающей средой. Из этого можно заключить, что для поддержания постоянной температуры охлаждаемого тела, без необходимости при этом получать горячую воду, цикл воздушной холодильной машины термодинамически мало эффективен. Однако анализ этого цикла приводит к выводу о термодинамической целесообразности такой холодильной машины при наличии источников переменной температуры. [c.123]

При этом уменьшение колебания температур охлаждаемой среды достигается тем, что рабочее время машины разбивается на ряд коротких периодов работы и остановок. В технической литературе [20] для характеристики автоматизированной холодильной машины с периодическим пуском введено понятие о цикле работы холодильной машины, состоящем из рабочей и нерабочей частей. Разумеется, что в этом понятии не имеется в виду термодинамический цикл. [c.197]

Работа холодильных машин основана на том, что от охлаждающей среды отнимается тепло и передается телу с более высокой температурой (воде или воздуху), т. е. происходит переход тепла от менее нагретого тела к более нагретому. Согласно второму началу термодинамики такой переход возможен только при дополнительной затрате работы извне и достигается осуществлением обратного кругового термодинамического процесса или холодильного цикла. В качестве такого холодильного цикла принят обратный цикл Карно, который осуществляется с помощью рабочего тела, называемого холодильным агентом (хладагентом). [c.373]

Для поддержания постоянной температуры охлаждаемого тела цикл воздушной холодильной машины термодинамически мало эффективен. Этот цикл более эффективен при наличии источников переменной температуры. [c.27]

Термодинамические циклы. В холодильных машинах с центробежными компрессорами Используют разнообразные термодинамические циклы. Выбор цикла зависит от теплофизических свойств холодильного агента, а также от температурных границ цикла, числа ступеней сжатия и числа корпусов (секций), наличия внешних источников охлаждения, стоимости оборудования, необходимого для осуществления того или иного варианта сложного термодинамического цикла, и т. п. [c.107]

На практике наиболее часто приходится решать оптимизационные задачи двух видов первая — достижение минимума затрат энергии в выбранном термодинамическом цикле, осуществляемом холодильной машиной данного типа при заданных температурах источников теплоты (критерий оптимизации — максимальный холодильный коэффициент) вторая — выбор оптимального типа и размера элементов, наиболее экономически эффективных для данных условий работы холодильной машины (критерий оптимизации—минимум приведенных затрат на производство определенного количества холода). [c.11]

Удельная работа, обеспечиваемая одной ступенью центробежного компрессора, как правило, недостаточна для обеспечения термодинамического цикла паровой холодильной машины. Поэтому центробежные компрессоры паровых холодильных машин при- [c.212]

Величины р1 и 7 берутся из расчета термодинамического цикла газовой холодильной машины. [c.268]

Пример 4. Расчет термодинамической эффективности цикла паровой холодильной машины с изоэнтропным сжатием сухого насыщенного пара без переохлаждения жидкости перед дроссельным вентилем (рис. 1,4). [c.7]

По таблицам термодинамических свойств или диаграммам для / 12 определяем энтальпии узловых точек цикла работы холодильной машины. При этом принимаем температуру пара, всасываемого в компрессор, равной нулю процесс сжатия — изоэнтропным температуру жидкого / 12 на выходе из конденсатора и на входе в регенеративный теплообменник равной 22 °С, а пара на выходе нз испарителя — 15°С (сухой насыщенный пар). [c.316]

Так как тепловой коэффициент теоретического цикла С = о ) . то степень термодинамического совершенства цикла эжекторной холодильной машины [c.12]

Степень термодинамического совершенства цикла эжекторной холодильной машины (см. главу I). Этим же отно- [c.82]

В книге дан анализ термодинамических циклов компрессионной холодильной машины с открытым и герметичным компрессорами. Подробно рассмотрены конструкции, результаты исследований и методы расчета поршневых и ротационных, герметичных, бессальниковых, экранированных и открытых компрессоров и агрегатов, работающих на фреонах-12, -22 и -502. Освещены вопросы, касающиеся оценки показателей качества и экономической эффективности малых холодильных машин. [c.2]

Идеальная холодильная машина, как видно из рис. XVI-I, предполагает всасывание компрессором влажного пара и его сжатие в области X < I, где х — паросодержание. Очевидно, даже при достижении в конце сжатия состояния сухого насыщенного пара (х = I), т. е. в предельном варианте реализации обратного цикла Карно, компрессор будет все же всасывать влажные пары хладоагента. Такой процесс, однако, практически невыгоден, так как в результате соприкосновения с нагретыми стенками цилиндра компрессора частицы жидкости будут здесь испаряться без увеличения холодопроизводительности машины при одновременном уменьшении объемного коэффициента полезного действия компрессора. По этой причине компрессор действительной холодильной машины всасывает сухой насыщенный пар, осуществляя его сжатие в перегретой области (адиабата I—2 на рис. XVI-2, б), что составляет третье отличие от идеального рабочего цикла. Заметим, что сжатие паров в перегретой области является термодинамически невыгодным, поскольку на участке 2—3 или /О—// количество холода, приходящееся на единицу затрачиваемой работы, меньше, чем в области влажного пара. Однако небольшой перерасход работы практически перекрывается тем, что вся скрытая теплота хладоагента используется только в испарителе, и производительность компрессора увеличивается за счет возрастания объемного коэффициента полезного действия компрессора. [c.731]

Якобсон В. Б. Некоторые особенности термодинамических циклов малых холодильных машин.— Холодильная техника , 1969, № 11, с. 26—30. [c.365]

По энтропийной диаграмме (рис. 17) можно установить, что Г T a и, следовательно, г( г<С. 1- При этом еу значительно меньше так как в условиях источников постоянной температуры цикл воздушной холодильной машины дает большие необратимые потери в процессах взаимодействия с охлаждаемым телом и отвода тепла окружающей средой. Из этого можно заключить, что для поддержания постоянной температуры охлаждаемого тела (при отсутствии необходимости получения горячей воды) цикл воздушной холодильной машины термодинамически мало эффективен. Однако [c.50]

В системе ро-координат термодинамический цикл изображается замкнутым контуром. Если линия расширения в этом контуре лежит выше линии сжатия, то цикл протекает по направлению вращения часовой стрелки. Такие циклы называются прямыми. Прямые циклы — это циклы тепловых двигателей. Термодинамический цикл может протекать и в обратном направлении. В этом случае линия расширения лежит ниже линии сжатия. Такие циклы называются обратными и являются циклами холодильных машин. [c.31]

В технической документации, как правило, указывается холодопроизводительность компрессора. Это понятие условное, так как сам компрессор холода не производит. Холод вырабатывает холодильная машина, которая, помимо компрессора, имеет другие обязательные элементы, а ее холодопроизводительность зависит от вида хладагента и термодинамического цикла. [c.49]

Особое место в термодинамике занимают так называемые круговые процессы — термодинамические циклы. Круговым называется процесс, в результате которого состояние системы, претерпев ряд изменений, возвращается к исходному. Из определения следует, что параметры состояния системы в начале и в конце кругового процесса одинаковы, т. е. Tj = Т Р Р а = У2 и т. д. Примерами термодинамических циклов могут служить процессы, протекающие в тепловых и холодильных машинах и других подобных устройствах. [c.47]

В качестве основного термодинамического холодильного цикла обычно рассматривают обратный цикл Карно (рис. 18), состоящий из четырех последовательных обратимых процессов двух изотермических и двух адиабатных. Рабочее тело отнимает тепло у охлаждаемого тела при постоянной температуре Гд, подвергается адиабатному сжатию до температуры окружающей среды, передает теило (< = ( о + ) окружающей среде при постоянной температуре и далее подвергается адиабатному расширению в расширительной машине до температуры охлаждаемого тела. В процессе теплообмена между рабочим телом и источниками (охлаждаемым телом и окружающей средой) разности температур принимаются бесконечно малыми. [c.52]

Теоретические циклы холодильных машин изображают иа термодинамических диаграммах, которые по зволяют лучше понять принцип действия холодильных машин. Термодинамические диаграммы, кроме того, служат теоретической базой для расчета холодильных машин в целом и их отдельных элементов. [c.23]

Сопоставление энергетических к. п. д. компрессионной и абсорбционной холодильных машин показывает, что АХМ термодинамически менее совершенна, совмещение прямого и обратного циклов приводит к резкому ухудшению энергетических показателей (см. табл. 12.3 и 12.5). Однако термодинамическое совершенство не является единственным критерием, определяющим предпочтительность той или иной схемы. Выбор наиболее целесообразного варианта осуществляется на основе сравнительных расчетов экономической эффективности капиталовложений. Оптимальному варианту соответствует минимум приведенных затрат, которые при сроке строительства до года и неизменности во времени годовых эксплуатационных расходов определяют по формуле [c.386]

Прежде всего нужно изобразить цикл холодильной машины в одной из термодинамических диаграмм состояния. Построение цикла производится в следующей последовательности [c.89]

Машина Филипс . Машина Филипс представляется наиболее совершенным типом ГХМ как по своему рабочему циклу, так и по весьма удачному техническому решению. В основе действия ГХМ Филипс лежит термодинамический цикл, предложенный в 1816 г. шотландцем Стирлингом. Этот цикл нашел применение в тепловых двигателях, широко применявшихся в XIX в. Давно было известно о возможности создания холодильной машины на базе такого цикла, однако удачно технически эта идея была воплощена в жизнь Келером и Йонкерсом в ГХМ Филипс лишь в 1954 г. Основные элементы машины, осуществляющие этот цикл, следующие (рис. 28) цилиндр, поршни Л и S, регенератор R (расположен в средней части цилиндра), теплообменники Eq и Ее (осуществляют тепловой контакт между полостью цилиндра и внешней средой). Правая часть цилиндра имеет температуру окружающей среды Т , левая часть — температуру охлаждения Т . В цикле осуществляются следующие четыре процесса (см. рис. 28). [c.71]

На рис. 33, а представлены расчетные величины холодопроизводительности и в зависимости от значений температур Г и Тд,. На рис. 33, б дана холодопроизводительность д = = / Те) при = 0. Здесь же приведен термодинамический к. п. д. цикла (при 20° К величина т) - = 17% от к. п. д. цикла Карно). Наинизшая температура, полученная на этой машине, составляет около 12° К- В этой машине необходимо тщательно теплоизолировать верхнюю, наиболее холодную часть. Насадка верхнего регенератора должна изготовляться из свинца (мелкая дробь или свинцовые нити), который сохраняет высокую теплоемкость при низких температурах. Такая газовая холодильная машина представляет особый интерес для криогенной техники и может быть использована для решения широкого круга различных задач, включая конденсацию водорода и ожижение гелия. [c.77]

В большинстве случаев парокомпрессионные холодильные машины работают с сухим ходом компрессора. Сопоставление циклов с влажным и сухим ходом компрессора показывает, что первый ближе к циклу Карно и холодильный коэффициент для этого цикла больше, чем для цикла с сухим ходом компрессора. Следовательно, термодинамически цикл с влажным ходом компрессора более выгоден. Однако при сухом ходе компрессора отсутствуют гидравлические удары и повышается коэффициент подачи компрессора, поэтому цикл с влажным ходом практически менее выгоден, чем цикл с сухим ходом. [c.192]

Мартыновский В. С. Термодинамический анализ циклов холодильных машин. Энергоиздат, 1952. [c.235]

Цикл идеальной холодильной машины, состоящий из двух изотерм и двух изохор, разумеется, обратим. В результате проведения цикла получено количество холода Qe, отображаемое площадью под линией 3—4. При этом затрачена работа I — 1с — 1е, величина которой соответствует площади диаграммы р—У (см. рис. 1, нижняя диаграмма). Цикл допускает чисто термодинамическое рассмотрение методами термодинамики тел постоянной массы, отличаясь этим от большинства других циклов, когда рас- [c.161]

В последнее время вьшолнен ряд работ по составлению уравнений состояния, позволяющих описать всю практически необходимую для расчетов часть термодинамической поверхности вещества, включая область пара и область жидкости при до- и сверхкрити-ческих параметрах. Особое значение имеют такие уравнения для расчетов циклов тепловых и холодильных машин и установок, где рабочее вещество изменяет фазовое состояние, а также для расчетов центробежных компрессорных машин высокого и сверхвысокого давления. [c.35]

Для получения низких температур может быть использован идеальный (обр 1тимый) цикл Стирлинга, термодинамически эквивалентный циклу Карно. Этот цикл состоит из диух изотерм и двух изохор (рис. ХУП-19) и положен в основу холодильной машины фирмы Филипс , схема устройства и работы которой показаны на рис. XVI1-20. [c.675]

Таким образом, регенеративный теплообменник, помимо улучшения характеристик термодинамического цикла холодильной машины (на К12 и К502), повышения рабочих коэффициентов компрессора, предотвращает влажный ход компрессора. [c.79]

Главной задачей термодинамики XIX в. было создание точной и полной теории действия тепловых машин, такой теории, которая могла бы служить основой для проектирования паровых поршневых машин, двигателей внутреннего сгорания, паровых турбин, холодильных машин и т. д. и которая указывала бы научно обоснованные пути усовершенствования этих машин. В связи с этим детальное развитие в XIX в. получила термодинамика газов и паров. Основным методом термодинамики XIX в. был метод круговых про-дессов. Главным содержанием термодинамики XIX в. было 1) исследование различных циклов с точки зрения их коэффициента полезного действия 2) изучение свойств газов и паров 3) разработка и создание термодинамических диаграмм, столь важных для практических расчетов в области теплотехники. С этим направлением исследований связаны имена самих основателей термодинамики Сади Карно, Клапейрона, Роберта Майера, Томсона, Клаузиуса и затем Ренкина, Гирна, Цейнера, Линде и в XX в.—Молье, Шюле, Календера. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология