4. OBIEGI 1- i 2-STOPNIOWE MOKRE I SUCHE

W chłodnictwie szeroko stosowanymi obiegami są sprężarkowe obiegi chłodnicze. Maszyny i urządzenia w których realizowane są te obiegi w zależności od zamierzonego skutku działania, można podzielić na chłodziarki i pompy ciepła.

Chłodziarka - urządzenie, którego podstawowym celem jest odprowadzanie ciepła z chłodzonego ośrodka o niższej temperaturze. Tę ilość ciepła przejmowana w parowni­ku określa się jako wydajność chłodniczą
.

Pompa ciepła - urządzenie, którego zamierzonym skutkiem działania jest otrzymanie ciepła
o wyższej temperaturze (moc skraplacza), lub jednoczesne wykorzystanie obu ilości ciepła
i
do celów użytecznych.

Zjawisko przepływu ciepła ze źródła o niższej temperaturze do źródła o wyższej temperaturze wymaga nakładu energii na napęd sprężarki pracującej w układzie chłodni­czym. Działanie maszyn i urządzeń oparte o parowe, sprężarkowe obiegi chłodnicze scharakteryzowano niżej.

CHŁODZIARKI PAROWE SPRĘŻARKOWE

Obieg 1-stopniowy mokry Lindego

Rys.4.1. Schemat chłodziarki parowej z zaworem regulacyjnym Sp - sprężarka; Skr - skraplacz; ZR - zawór rozpręż­ny; P - parownik; -właściwa wydajność chłodni­cza; q - właściwe obciążenie cieplne skraplacza	Rys.4.2. Obieg mokry Lindego w obszarze pa­ry wilgotnej w układzie T-s - właściwa praca sprężania; - przyrost właści­wej objętości chłodniczej; - właściwa pra­ca rozprężenia adiabatycznego

Obieg mokry Lindego składa się z następujących przemian czynnika chłodniczego zachodzących w niżej wymienionych urządzeniach:

1-2 sprężanie adiabatyczne	w sprężarce
2-3 skraplanie izotermiczno-izobaryczne	w skraplaczu
3-4t rozprężanie adiabatyczne	w zaworze rozprężnym
3-4 rozprężanie izoentalpowe (rzeczywiste)	w zaworze rozprężnym
4-1 parowanie izobaryczne	w parowniku

Obieg 1-stopniowy suchy

Rys.4.3. Schemat chłodziark i parowej z osusza­czem O - osuszacz	Rys.4.4. Obieg suchy chłodziarki parowej w układzie T-s - przyrost właściwej pracy obiegu, - ciśnienie skraplania, - ciśnienie parowania

Obieg suchy składa się z następujących przemian termodynamicznych czynnika chłodniczego zachodzących w niżej wymienionych urządzeniach:

1-2 sprężanie adiabatyczne	w sprężarce
2-3' schładzanie izobaryczne pary przegrzanej	w skraplaczu
3'-3 skraplanie izobaryczno-izotermiczne	w skraplaczu
3-4 rozprężanie izoentalpowe (rzeczywiste)	w zaworze rozprężnym
4-1 parowanie	w parowniku

Obieg 1-stopniowy suchy, z dochładzaniem ciekłego czynnika

Rys. 4.5. Schemat chłodziarki parowej z dochła-dzaniem ciekłego czynnika D - dochladzacz; - ciepło odprowadzone z dochladzacza	Rys. 4.6. Obieg suchy chłodziarki parowej z do-chładzaniem ciekłego czynnika w układzie T-s Tr - temperatura niższa od temperatury skraplania

Obieg ten składa się z następujących przemian termodynamicznych czynnika chłod­niczego, zachodzących w niżej wymienionych urządzeniach:

1 - 2 sprężanie adiabatyczne	w sprężarce
2 - 3 schładzanie izobaryczne, a następnie skraplanie izobaryczno-izotermiczne	w skraplaczu
3' - 3 schłodzenie czynnika chłodniczego	w schładzaczu
3' - 4' rozprężanie izoentalpowe (rzeczywiste)	w zaworze rozprężnym
4' - 1 parowanie	w parowniku

Obieg 1-stopniowy z regeneracją ciepła

Rys.4.7. Schemat chłodziarki parowej z rege­neracją ciepła w obiegu WR - wymiennik regeneracyjny	Rys.4.8. Obieg mokry Lindego w obszarze pa­ry wilgotnej w układzie T-s - wzrost właściwej wydajności chłodniczej

Obieg suchy składa się z następujących przemian termodynamicznych czynnika chłodniczego zachodzących w niżej wymienionych urządzeniach:

1 - 2 sprężanie adiabatyczne	w sprężarce
2 - 2' schładzanie izobaryczne pary przegrzanej	w skraplaczu
2' - 3 skraplanie izobaryczno-izotermiczne	w skraplaczu
3 - 4/1' - l schładzanie czynnika chłodniczego w fazie ciekłej kosztem częściowego odpa­ro­wania i przegrzania par czynnika chło­dni­czego	w wymienniku regeneracyjnym
4 - 5 rozprężanie izoentalpowe (rzeczywiste)	w zaworze rozprężnym
5 - 1' odparowanie czynnika chłodniczego	w parowniku

Obieg 2-stopniowy suchy, z chłodzeniem międzystopniowym i dochładzaniem ciekłego czynnika

Obieg ten składa się z następujących przemian termodynamicznych czynnika chłod­niczego, zachodzących w niżej wymienionych urządzeniach:

1 - 2 sprężanie adiabatyczne w I stopniu sprężarki
2 - 3 międzystopniowe chłodzenie izobaryczne	w chłodnicy międzystopniowej
3 - 4 sprężanie adiabatyczne w II° sprężarki
4 - 5 schładzanie izobaryczne pary przegrzanej, a następnie skraplanie izobaryczno-izoter­miczne	w skraplaczu

5-6 schładzanie cieczy nasyconej	w dochładzaczu
6-7 dławienie (rozprężenie) izoentalpowe	w zaworze rozprężnym
7-1 odparowanie izobaryczne	w parowniku

Rys. 4.9. Schemat chłodziarki parowej z dwu­stopniowym sprężaniem, chłodzeniem między-stopniowym i dochładzaniem ciekłego czynnika Sp1, Sp2 - sprężarka l i 2 stopnia; ChM - chłodnica międzystopniowa; q2-3 - ciepło odprowadzone z chło­dnicy międzystopniowej; q4-5 - ciepło odprowadzone ze skraplacza; q5-6 - ciepło odprowadzone z dochładzacza	Rys. 4.10. Obieg chłodziarki z dwustopnio­wym sprężaniem, chłodzeniem międzystopniowym i dochładzaniem ciekłego czynnika w układzie T-s - praca 1 i 2 stopnia sprężarki, - ciśnienie międzystopniowe, - ciśnienie skraplania, - ci­śnienie parowania

Obieg 2-stopniowy suchy ze sprężaniem i rozprężaniem czynnika

Rys. 4.11. Schemat chłodziarki parowej z dwu­stopniowym sprężaniem i rozprężaniem czynni­ka oraz z bezprzeponową chłodnicą, międzystopniową zr1, ZR2 - zawór rozprężny l i 2 stopnia; ChM - bez­przeponowa chłodnica międzystopniowa	Rys. 4.12. Obieg chłodziarki z dwustopnio­wym sprężaniem i rozprężaniem czynnika oraz z bezprzeponową chłodnicą międzystopniową w układzie T-s

Obieg ten składa się z następujących przemian termodynamicznych czynnika chłodni­czego, zachodzących w niżej wymienionych urządzeniach:

1-2 sprężanie adiabatyczne w I° sprężarki	w dochładzaczu
2-3 chłodzenie par izobaryczne w chłodnicy bez­prze­ponowej	w zaworze rozprężnym
3-4 sprężanie adiabatyczne w II° sprężarki
4-5 schładzanie izobaryczne pary przegrzanej, a na­stępnie skraplanie izobaryczno-izotermiczne	w skraplaczu
5-6 rozprężenie izoentalpowe I°	w I° zaworu rozprężnego
6-7 przemiana izobaryczna	w chłodnicy międzystopniowej
7-8 rozprężenie izoentalpowe II°	w II° zaworu rozprężnego
8-1 odparowanie izobaryczne	w parowniku

Poradnik Chłodnictwo-Klimatyzacja

17

---