Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Транспортная энергетика (хладотранспорт) Минимаркер Трехступенчатое сжатие и каскадные холодильные машины

Трехступенчатое сжатие и каскадные холодильные машины

Страница 13 из 13

Трехступенчатые холодильные машины применяют для получения весьма низких температур, например, ниже – 60°С (аммиачная система охлаждения). Как и холодильные машины двухступенчатого сжатия, они бывают с полным и неполным промежуточным охлаждением.

На (рис. 1, а) показана схема трехступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением и одной температурой кипения хладагента. Между конденсатором К и первым регулирующим вентилем РВ1 установлен переохладитель П.

Сухой насыщенный пар, образовавшийся в испарителе И, всасывается цилиндром низкого давления ЦНД, сжимается и выталкивается в промежуточный сосуд ПСII. В этом сосуде он охлаждается до насыщенного состояния за счет частичного выкипания жидкости.

Из сосуда ПСII этот пар вместе с паром, образовавшимся при дросселировании через вентиль РВII, засасывается цилиндром среднего давления ЦСД, сжимается и выталкивается в охладитель ВО, там он частично охлаждается, а затем для полного охлаждения поступает в промежуточный сосуд ПСI. В этом сосуде пар охлаждается также за счет частичного выкипания жидкости, смешивается с паром, поступившим после дросселирования через вентиль РВI, и засасывается цилиндром высокого давления ЦВД. Здесь пар сжимается и выталкивается в конденсатор.

После конденсации хладагент поступает в переохладитель П для дальнейшего охлаждения. Из переохладителя жидкий хладагент последовательно проходит через три регулирующих вентиля и понижает свое давление и температуру до температуры кипения в испарителе, освобождаясь от пара в промежуточных сосудах.

Примером холодильной машины трехступенчатого сжатия может служить машина для производства сухого льда (рис. 1, б). Она отличается от обычной трехступенчатой машины тем, что имеет разомкнутый цикл, так как хладагент (углекислый газ) в ней является исходным продуктом для получения сухого льда в льдогенераторе Л.

Схемы холодильных машин трехступенчатого сжатия

Рис. 1 – Схемы холодильных машин трехступенчатого сжатия

Углекислый газ подается в трехступенчатый компрессор, где последовательно сжимается в ЦНД, ЦСД и ЦВД и поступает в конденсатор К. Здесь газ превращается в жидкость, которая затем проходит в вентиль РВI, промежуточный сосуд ПСI, вентиль РВII, сосуд ПСII, вентиль РВIII до генератора Л. Полученный в льдогенераторе лед хранят в емкостях с теплоизоляцией.

При получении в холодильных машинах весьма низких температур возникает опасность затвердевания хладагента. В этих случаях применяют каскадные холодильные машины. Каждая ступень каскада может быть выполнена в виде отдельной машины. Последовательное соединение двух или нескольких холодильных машин и представляет собой каскадную машину. При этом испаритель каждой последующей машины является конденсатором предыдущей. Поскольку рабочие процессы в каждой холодильной машине совершаются отдельно, для каскадной машины можно использовать различные хладагенты. В нижней ступени используют хладагенты с более низкими температурами затвердевания – фреон-13, фреон-14, а в верхней – с более высокими температурами – аммиак, хладон-12, фреон-22 и др.

Схема каскадной холодильной машины

Рис. 2 – Схема каскадной холодильной машины

В схеме двухкаскадного цикла (рис. 2) имеются компрессоры (1) и (2), конденсатор (7), испаритель (3), регулирующие вентили (4) и (6), испаритель-конденсатор (5). В последнем конденсируются пары хладагента второй машины в результате кипения хладагента первой машины. Таким образом, первая машина позволяет создать в испарителе-конденсаторе достаточно низкую температуру конденсации с целью переохлаждения хладагента второй машины, то есть верхнего каскадного цикла. В верхнем цикле чаще всего осуществляется двухступенчатое сжатие, в нижнем – одноступенчатое.

К недостаткам каскадного цикла относится повышенный расход энергии по сравнению с циклом многоступенчатого сжатия, так как температура конденсации в нижней части каскада выше температуры кипения в верхней части. Рассчитывают машины отдельно для каждого каскада.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика