книги из ГПНТБ / Бадылькес И.С. Системы охлаждения с применением пароструйных приборов в качестве бустер-компрессоров

МММ***

K^b5Q-5

,g^β<γ"n,∙ £ьАДЬ1ЛЬКЕС> p∙ ji∙ Данилов

Системы охлаждения с применением пароструйных

приборов в качестве бустер-компрессоров

ГОСТОРГИЗДАТ

19 6 1

ВВЕДЕНИЕ

Как известно, при проектировании новых или модернизации

действующих холодильных предприятий учитываются современ­ ные растущие требования холодильной технологии хранения и

замораживания пищевых продуктов.

к общей холодопроизводительности холодильных машин вообще незначительна.

Для указанных условий, как правило, в технике стремятся

к максимальной простоте установки. При этом, естественно,

энергетические показатели отодвигаются на второй план, так как их относительная роль в производственных затратах неве­

лика.

Для решения этой важной для холодильной техники пробле­

мы Всесоюзный научно-исследовательский институт холодиль­ ной промышленности (ВНИХИ) предложил в 195'6 г. новый цикл с применением пароструйного прибора в качестве бустер-

компрессора [1].

3

Согласно принципиальной схеме (рис. 1) пар из испаритель­

ной системы с давлением р0 предварительно направляется в па­ роструйный прибор, в котором за счет отбора перед конденсато­ ром части рабочего пара высокого Давления рк осуществляется

повышение давления перед одноступенчатым компрессором

р'о—Po (р'о — давление, создаваемое при выходе из диффузора).

Пароструйные приборы (рис. 2) просты по своей конструк­ ции, дешевы в изготовлении и надежны в эксплуатации, долго­

вечны, не нуждаются в обслуживании и ремонте. Благодаря гер­ метичности и отсутствию машинных частей попадание воздуха

♦ Эжектируемыи пар

Рис. 2. Устройство и принцип работы пароструйного прибора:

/—рабочее сопло, 2 — приемная камера, 3 — камера смешения, 4 — диффузор

и масла в систему исключается. Отличаясь малыми габаритами,

пароструйные приборы практически не занимают площади.

При установке пароструйных приборов давление кипения р0

понижается до необходимого для каждого из низкотемператур­

ных потребителей холода. По этой системе число одновременно работающих одноступенчатых компрессоров при допустимом давлении p*∙(p√p'o≤ ɛ) определяется в зависимости от общего

теплового баланса холодильника.

В течение последних лет ВНИХИ провел экспериментальные исследования работы аммиачных пароструйных приборов в стен­ довых и производственных условиях [2, 3]. Большой интерес к

пароструйным приборам, проявляемый инженерно-техническими работниками холодильной промышленности и проектно-кон­ структорскими организациями, послужил основанием к опубли­

кованию ряда работ в этой области [4—7]. Широкий отклик па­

освещены теоретические основы и экспериментальные исследо­ вания пароструйных приборов, их конструкции и области при­ менения на различных холодильных предприятиях; излагаются

также специальные установки с пароструйными приборами Для достижения температур ниже —80° без применения каскадных

схем.

4

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРОСТРУЙНЫХ ПРИБОРОВ

1. Обобщенная зависимость для определения коэффициента инжекции

Основным показателем, характеризующим эффективность работы пароструйного прибора, является коэффициент инжек­

ции. Он определяет количество пара, отсасываемого из испари­

ны следующие точки:

1)начальное состояние рабочего пара (давление ρκ, темпе­ ратура tp, энтальпия ιpy,

2)конечное состояние адиабатического расширения рабоче­

4)конечное состояние адиабатического сжатия эжектируе­

мого пара (р'о, ч);

5)начальное состояние смешанного пара (pɑ, ⅛);

6)конечное состояние адиабатического сжатия смешанного

пара (p'0, f6);

7) конечное состояние смешанного пара после диффузора :—

сжатый пар (p'0, ic, tc)∙

При расчете пароструйного прибора известны следующие

величины: pκ, tp, p0', р0 и t∏- Следовательно, по s—í-диа-

5

грамме можно определить адиабатический перепад рабочего

пара:

его сжатия от давления р0 до давления p0' ɑ учетом потерь на трение в приемной камере, в камере смешения и в диффузоре

где φ2 — коэффициент, учитывающий потерю скорости смешан­

ного пара в приемной камере, камере смешения и диффузоре.

Так как при захвате струей рабочего пара определенного

количества эжектируемого пара в приемной камере происходит

удар, то, применив закон импульсов, можно записать, что коли­

6

чество движения рабочего пара до удара равно количеству дви­

жения смешанного пара после удара, т. е.

Из уравнений (5), (6) и (7) находим зависимость коэффи­

циента инжекции от заданных нам адиабатических перепадов

Пользуясь формулой (8), Мессинг [11] обобщил эксперимен­

тальные данные, полученные различными исследователями при

рабочего, эжектируемого и смешанного паров аммиака при раз­ личных условиях работы пароструйного прибора.

Исходная формула для определения практического значения коэффициента инжекции вытекает из теплового баланса паро­

струйного прибора, по которому сумма теплот, вносимых рабо­ чим и эжектируемым парами, равна теплоте, уносимой сжатым

7