Cea mai simplă unitate de răcire (figura 2.1, a) constă dintr-un obiect de răcire O, un evaporator I situat în instalație, un compresor Km, un condensator Kd și o supapă de comandă RV.
Lăsați unitatea să fie proiectată pentru a menține temperatura în tv-ul obiectului. În același timp, obiectul este expus la un factor extern - temperatura ambiantă t. După cum se poate observa din diagramă, instalare operație caracterizată printr-un număr considerabil de parametri termodinamici și structurali: temperatura lichidului de răcire la diferite puncte, temperatura medie de răcire, viteza de curgere a fluidului, dimensiunile și parametrii suprafețelor de transfer de căldură.
Pentru simplitate, ar trebui să se convină că produsul ku și Fu = const pentru evaporator și temperatura de condensare tk = co nst. Ambele aceste condiții pot fi ușor de pus în aplicare în practică: prima - prin utilizarea de supape de control automat, schimbarea vitezei de curgere a agentului frigorific Ga și furnizarea de umplere permanentă a vaporizatorului, al doilea - cu ajutorul unui regulator automat, care se schimbă debitul mediului de răcire G # 969; și menține tk aproximativ constantă.
Fig. 2.1. Caracteristicile statice ale celui mai simplu sistem de refrigerare:
a este o diagramă; b - construirea de grafice combinate
Starea termică a unui obiect într-un proces staționar este descrisă de un sistem de trei ecuații:
unde Qob și Qi reprezintă cantitatea de căldură care trece pe unitate de timp, respectiv, prin gardurile obiectului și suprafața de transfer de căldură a vaporizatorului; k0 F0 este valoarea care caracterizează transferul de căldură prin gardurile obiectului; ki și Fi reprezintă valoarea care caracterizează transferul de căldură prin vaporizator; Qkm - capacitatea de răcire a compresorului.
Ecuația (2.3) este caracteristica compresorului, care se obține de obicei în mod experimental.
Se remarcă faptul că în starea de echilibru Qob = Qu = Qkm.
Este necesar să aflați ce valori va lua temperatura pentru diferite valori ale tn și pentru compresorul care funcționează continuu. Pentru aceasta, este necesar să se construiască trei grafice combinate (figura 2.1, b).
Graficul I combină caracteristicile compresorului Qkm = f (t0) și vaporizatorul Qu = f (t0) (acesta din urmă este construit pentru trei valori ale temperaturii aerului tv1tv2.Tv3). Puncte I1. I2 și I3 funcționează pentru valorile selectate ale tb.
Graficul II construiește caracteristica Qob = f (tn) prin ecuația (2.1) pentru aceleași valori ale tb. Pornind de la starea staționară, Qo = Qu = Qkm. se poate argumenta că punctele II1. II2 și II3 corespund, de asemenea, acelorași trei regimuri la starea de echilibru. Prin conectarea acestor puncte într-o curbă netedă, obținem o caracteristică statică a instalației Qy = f (tn), care ne permite să determinăm sarcina termică reală a obiectului pentru diferite valori ale temperaturii exterioare tn.
Programul III este un auxiliar. Pentru valorile lui t1. t 2 și t 3 și sarcinile Q1. Punctele Q2 și Q3 se găsesc în III1. III2 și III3. care aparțin caracteristicilor statice ale instalației sub forma Qy = f (tv).
Lăsați temperatura exterioară să fie tana. Este necesar să se determine temperatura corespunzătoare în obiect și punctul de fierbere, precum și sarcina termică reală. În graficul II, în termeni de t, găsiți un punct de lucru IIa. care corespunde sarcinii Qa. temperaturile în obiectul tva (vezi graficul III) și punctul de fierbere t0a (vezi graficul I). Dacă tn se schimbă de la tna la tnb. atunci tb se află în intervalul tva-tvb. t0 - în limitele de la -tob. iar sarcina este de la Qa la Qb.
Din cele de mai sus putem trage următoarele concluzii. Unitatea de refrigerare este un obiect cu auto-nivelare. Aceasta înseamnă că la fiecare valoare a sarcinii, în acest caz temperatura exterioară, corespunde o anumită stare de echilibru, caracterizată printr-un anumit set de parametri. În acest caz, într-o gamă destul de largă de schimbări de sarcină, instalația rămâne operațională.
Dacă din punct de vedere al problemelor cu care se confruntă instalarea sarcinii, modificările de temperatură care apar în obiect sunt permise, atunci o astfel de instalație nu necesită în principiu reglarea.
Totuși, în majoritatea cazurilor, procesele tehnologice care utilizează mașinile frigorifice fac cerințe mai mult sau mai puțin stricte pentru menținerea temperaturii mediului răcit. Caracteristicile statice descrise mai sus permit să se estimeze efectul sarcinii asupra valorii de ieșire, în acest caz temperatura aerului din cameră, și să se decidă dacă se ajustează (manual sau automat).