39). Способы получения «холода».

Ис­п-ся технологические схемы:

1) с внешним холодильным циклом, когда прим спец в-ва — хладагенты, соверш-е круговой про­цесс в холод цикле; исп не только 1комп-ые хладагенты (пропан, этан, этилен, аммиак), но и многокомп, смешанные (смесь легких у/дов); для глубокого охлаждения используют каскадные холодильные циклы, которые основаны на исп соединенных последов неск холодил циклов с различными хладагентами, отличающи­мися по т кипения;

2) с внутренним холодильным циклом, когда исп не­посредственное охлаждение технолог потоков путем их дроссельного (изоэнтальп-го) или детандерного (изоэнтропийн) расширения;

3) с комбинированным холодильным циклом, например с ис­пользованием внешнего хладагента на начальном этапе с по­следующ дросселир-ем или детандированием потока.

Получение холода связано с передачей тепла от менее на­гретого тела к более нагретому, в то время как самопроизволь­но процесс передачи тепла может осуществляться только на­оборот, от более нагретого к менее нагретому телу. Следова­тельно, процесс получения холода возможен только с затратой работы. В качестве переносчика тепла с низшего температур­ного уровня на более высокий используется рабочее вещест­во - хладагент, совершающее круговой процесс.

Если в качестве хладагентов используются газы с критиче­ской температурой более высокой, чем температура окружаю­щей среды, охлаждение называется умеренным, если же с более низкой - это глубокое охлаждение.

Различие между процессами умеренного и глубокого охлаж­дения заключается в том, что в процессе умеренного охлажде­ния сжатые до определенного давления газы конденсируются, отдавая тепло окружающей среде (воздуху или воде), а в про­цессе глубокого охлаждения для конденсации хладагента его необходимо охлаждать до температуры более низкой, чем тем­пература окружающей среды.

40). Способы получения умеренного холода.

В зав-ти от способа сжатия хладагента и изменения его состояния в рабочем цикле для достижения умерен охлаж исп холодильные уст:

- парокомпрессионные холодил машины, в кот сжа­тие хладагента осущ поршневым, турбинным или винтовым компрессором и сжатый газ подвергается конденса­ции

Пары циркул-го хладагента направ-ся на прием компреораК и сжимаются в нем до раб p. Сжа­тые пары хладагента поступают в хол-конд ХК, где при охлаж водой или воздухом конд и поступают для доохлаждения в холодильник X. Переохлаж­денный жидкий хладагент дрос-ся в Д, в ре­зультате чего его т понижается. хладагент напр-ся в испарители, где происх его ис­парение за счет подвода тепла охлаж потоком. Верхняя темп парокомпрессионного цикла примерно одинакова при использовании всех хладагентов, так как зави­сит от темпер охлаждаемой воды, и колеблется от 0 до 30^оС. Нижнюю темп задают в зав-ти от назначения. Выбор хладагента зависит от необходимого интервала температур в работе холодильной уст, т.е. от требуе­мого нижнего темп предела.

К – компрессор; ХК – холл-конденсатор; Х – холодильник; Д – дроссель; И – испаритель.

При выборе хладагента и темп интервала цикла стремятся, чтобы давление насыщенных паров хладаг при нижней тем-ре цикла было близко к ат­мосферному.

хладагенты: этан, этилен, пропан, аммиак

аммиак. +  хладпроиз-ть + не требует вакуума, значительно упрощает ее конструкцию.

- токсичность и корроз активность, поэтому углеводороды пропан, этан или этилен, кот, хотя и имеют более низкую холодопроизво­дительность по сравнению с аммиаком, но не обладают корро­з активностью и нетоксичны.

+копакт

+малая металлоемкость

-абсорбционные холодильные машины, в кот хладагент сжимается термокомпрессором и подвергается сжижению.

необходимо вы­брать не только подходящий хладагент, но и дешевый и до­ступный растворитель, в котором легко растворяется хлада­гент.

1 – испаритель; 2 - абсорбер; 3 – рекуперативный теплк; 4 – насос; 5 – отпарная колонна; 6 – холодильник-кондор; 7 – холод-ик; 8,9 – дроссель.

Пары хладагента из испарителя1 поступают в аб­сорбер2, где поглощаются растворителем, при этом пре­дусмотрен отвод тепла абсорбции. Процесс поглощения паров хладагента аналогичен процессу всасывания паров в компрес­сор в схеме парокомпрессионной холодильной машины. Насы­щенный раст-ль из нижней части абсорбера проходит рекупе-ративный теплообменник3 и насосом4 подается в отпарную колонну с кипятильником 5. За счет подвода тепла к кипятильнику большая часть хладагента испаряется из насы­щенного раствора и в виде паров под высоким давлением отво­дится из отпарной колонны; пары конденсируются в холо­дильнике-конденсаторе 6, и затем сжиженный хладагент доохлаждается в холодильнике7, проходит через дроссель 8 и при более низкой температуре поступает в испаритель1. Обеднен­ный раствор хладагента из отпарной колонны с кипятильни­ком 5 через дроссель 9 и теплооб3 подается в верхнюю часть абсорбера.

Основная сложность-подбор соответ пары хладагент-растворитель, к кот предъявляются весьма жесткие тре­бования: нетоксичность, низкая коррозионная активность, вы­сокая взаимная растворимость.

Капитальные затраты на создание парокомпрессионных и абсорбционных холодильных машин примерно одинаковы.

+ про­стота оборудования и эксплуатации.