Scopul lucrării: 1. Să se familiarizeze cu un ciclu de lucru al instalației frigorifice de comprimare cu abur.
2. Determinați coeficientul de răcire al unei unități de refrigerare cu compresie prin abur folosind exemplul unui frigider de uz casnic.
1. Introducere teoretică
Mașinile termice concepute pentru a reduce temperatura corpurilor sub temperatura ambiantă și pentru a menține continuu această temperatură sunt numite unități de refrigerare. Aceleași încălzitoare concepute pentru a crește nivelul temperaturii mediului sunt numite transformatoare de căldură sau pompe de căldură.
În funcție de temperatura care trebuie atinsă în timpul răcirii, se disting unitățile de răcire la rece de temperatură moderată (până la -70 ° C) și plante adânci reci (până la -200 ° C și mai jos). Acestea din urmă sunt utilizate, de obicei, pentru a lichefia aerul și alte gaze.
În funcție de natura fluidului de lucru (agent frigorific), unitățile de refrigerare sunt împărțite în aer și abur. În instalațiile cu abur, agentul frigorific este o pereche de diferite substanțe cu punct de fierbere scăzut (amoniac, freon).
Instalațiile în care energia consumată pentru a produce rece sub formă de lucru mecanic pentru actionarea compresorului, numita compresie și sistemele în care se consumă energie sub formă de căldură în compresiune termochimic - absorbție.
Eficiența unității frigorifice este estimată prin coeficientul de refrigerare, definit ca raportul dintre cantitatea de căldură luată pe ciclu în camera de răcire și munca folosită în ciclu:
unde q2 este cantitatea de căldură pierdută pe ciclu în camera de răcire, J;
q1 - cantitatea de căldură preluată de apă sau aer pe ciclu în răcitorul de lichid de răcire, J.
Unitățile de răcire funcționează pe procese și cicluri circulare inverse. Într-un interval de temperatură dat, ciclul teoretic cel mai avantajos al sistemului de răcire este ciclul invers Carnot. Pentru ciclul invers Carnot, coeficientul de refrigerare poate fi exprimat în funcție de temperatură.
Creșterea eficienței unităților de refrigerare este asociată cu o scădere a temperaturii ambientale T1 și cu creșterea temperaturii camerei răcite T2. și anume cu o scădere a intervalului de temperatură (T1 - T2), munca scursă scade. Cu toate acestea, datorită dificultăților structurale și pierderilor mari de frecare, ciclul invers Carnot nu este fezabil. Este vorba de un punct de referință în comparație cu eficacitatea altor cicluri de instalații frigorifice reale.
În industrie, frigul a fost obținut mai întâi cu ajutorul unităților de refrigerare cu compresie a aerului, dar în prezent acestea sunt rareori utilizate din cauza eficienței reduse și a greutății.