Регенеративный теплообмен в парожидкостных трансформаторах тепла

1) Причинами изменения режима работы трансформатора теплоты могут быть:

− изменение температуры хладоносителя (рассола), поступающего от потребителя холода в испаритель рефрижераторной установки, или источника низкопотенциальной теплоты, используемого в теплонасосной установке;

− изменение температуры охлаждающей среды, поступающей в конденсатор установки;

− изменение тепловой нагрузки трансформатора теплоты, связанное с необходимостью искусственного изменения температуры рассола после испарителя рефрижераторной установки или горячей воды после конденсатора теплонасосной установки.

Указанные причины могут действовать совместно или порознь.

Возможны следующие методы регулирования производительности установок:

− изменение количества одновременно работающих агрегатов при работенескольких ;

− изменение длительности работы установки путем ее периодического включения и выключения, когда в системе имеются аккумулирующие сосуды;

− изменение производительности компрессора, чаще всего изменением частоты вращения;

− изменение расхода рабочего агента в установке.

2)В некоторых случаях в парожидкостных компрессионных трансформаторах тепла включают регенеративный теплообменник между потоком жидкого агента, направляющимся из конденсатора в дроссельный вентиль, и потоком пара,, движущимся из испарителя в компрессор. В этом случае увеличивается удельный подвод тепла в испарителе, но одновременно возрастает удельный расход работы в компрессоре.

В том случае, когда рабочий агент имеет повышенную удельную теплоемкость в жидкой фазе и в состоянии перегретого пара, а также- небольшую теплоту парообразования, такая схема дает некоторый’ энергетический выигрыш. В частности, по этой схеме обычно выполняются холодильные установки, работающие на фреоне Ф-12. Схема такой установки и процесс ее работы вТ,s-диаграмме показаны на рис. 2.6.

Внутренняя удельная работа сжатия li=(i2—i1,) определяется площадью 273861ка2

Рис. 2.6. Принципиальная схема (а) и процессе работы на Г,s-диаграмме (б) одноступенчатой компрессионной холодильной установки с регенеративным охлаждением жидкого агента.

/ — компрессор; II — конденсатор; /// — регенеративный теплообменник; IV— дроссельный вентиль; V — сепаратор; VI — испаритель.

Холодопроизводительность единицы расхода рабочего агента qo— = (i6-i5) определяется площадью 65сб6.

Удельный отвод тепла в конденсаторе на единицу расхода рабочего агента qK=(i2-i3) определяется площадью 3еа273.

Удельная тепловая нагрузка регенеративного теплообменника qрт=(i3-i4)=(i1-i6)определяется площадью 4de34,равной площади 16bk1

Благодаря снижению температуры жидкого хладоагента перед дроссельным вентилем IV с Т3 до Т4 удельная холодопроизводительность возрастает на i3-i4 по сравнению с ее значением в установке без регенеративного теплообменника. Одновременно растет и удельная внутренняя работа компрессора, поскольку энтальпия пара перед компрессором повышается с i6доi1 соответственно увеличивается и удельный объем пара Voперед компрессором [формула (2.8а)].

Преимуществами рассматриваемой схемы являются также уменьшение растворимости рабочего агента в масле и увеличение коэффициента подачи компрессора* благодаря повышению температуры пара перед ним.

Регенерация тепла в парожидкостных компрессионных установках имеет ограниченное применение. Это объясняется тем, что введение регенерации не меняет отношения давлений рк/ри,поскольку они однозначно определяются Тк иТп. Тем самым исключается главное преимущество регенерации — уменьшение pm/pn,т. е. уменьшение степени повышения давлений в компрессоре при тех же Тн и Гп; достигается только понижение температуры в точке 4.