Эжекторлы тоңазытқыш машинаның айналмасы

Тоң азытқ ыш заттың қ айнау температурасының (Т_о) қ айнау қ ысымына (Р_о) байланысты екендігі белгілі. Қ айнау қ ысымы тө мендесе қ айнау температрасы да тө мендейді. Егер қ айнау қ ысымы Р₀=0, 01 МПа –дан тө мен болса, поршеньді сығ ымдағ ыштардың жұ мыс істеу мү мкіншілігі кү рт азаяды. R-22 ү шін Т₀=193К болады екен. R-22-нің қ айнау температрасының Т₀=173К дейін тө мендету ү шін қ айнау қ ысымы Р₀=0, 002 МПа болу керек, ал бұ л қ ысымда поршеньді сығ ымдағ ыштардың тоң азытқ ыш заттың буын сорып алу мү мкіндігі ө те тө мен.

Қ айнау қ ысымын тө мендету ү шін 1956 жылы И.С.Бадылькес эжекторды қ олдануды ұ сынды (40- сурет).

40- сурет. Эжектор схемасы

Эжектор қ ұ рылысы ө те қ арпайым, оның поршеньді сығ ымдағ ыштан айырмашылығ ы қ ысым тө мендігімен жұ мысшы коэффициенттері тө мендемейді.

Эжектор негізгі ү ш бө ліктен тұ рады: сопло, араласу камерасы, диффузор. Соплоғ а жоғ арғ ы қ ысымды жұ мысшы бу (G^ж) беріледі.

Соплода жұ мысшы будың жылдамдығ ы дыбыс жылдамдығ ынан да жоғ ары артады, араласу камерасында қ ысым ө те тө мендейді, буландырғ ыштан суық бу - G^х сорып алынады, жұ мысшы бу мен суық бу араласады. Диффузордың кө лденең қ имасының кемитін бө лігінде жұ мысшы будың жылдамдығ ы тө мендеп, суық будың жылдамдығ ы артады. Диффузордың тұ рақ ты қ имасында араласқ ан будың жылдамдығ ы критикалық мә ніне жетіп, қ иманың ұ лғ ая бастағ ан бө лігінде жылдамдығ ы азайып, қ ысымы арта бастайды. Қ ысымның арту себебі ағ ынның алдындағ ы қ ысымның жоғ ары болуынан. Эжекторда қ ысымы ө те тө мен тоң азытқ ыш затты қ ысуғ а болады.

Енді бір сатылы эжекторлы тоң азытқ ыш машинаның айналмасын қ арастырып кө реміз (41- сурет).

Жұ мысшы будың - G^ж мө лшері сығ ымдағ ыштан кейін (4-нү кте) эжектордың сопласына келеді. Соплода будың жылдамдығ ы артып, қ ысымы Р_к дан Р_о-ге дейін тө мендейді (4-в - ү рдісі). Араласу камерасына буландырғ ыштан суық бу сорып алынып (1-нү кте), жұ мысшы бумен араласады. Араласқ ан будың кү йі а - нү ктесімен сипатталады. Араласқ ан бу диффузорда Р_m қ ысымына дейін қ ысылады да (а -с - ү рдісі), аралық ыдысқ а тү седі. Аралық ыдыста қ анық қ ан бу кү йіне дейін (3-нү кте) суытылып, сығ ымдағ ышпен сорылып алынады. Сығ ымдағ ышта тоң азытқ ыш зат сұ йылу қ ысымына дейін (Р_к) қ ысылады (3-4- ү рдісі). Қ ысылғ ан тоң азытқ ыш заттың бір бө лігі эжекторғ а, қ алғ аны шық тандырғ ышқ а, одан ә рі буландырғ ышқ а жіберіледі.

Айналманы есептеу ү шін жұ мысшы бу мен суық будың қ атынас мө лшерін білу керек.

- жұ мысшы будың меншікті шығ ын коэффициенті.

Осы коэффициентке кері шама эжекция коэффициенті деп аталады.

(2.117)

Тең деудегі немесе - коэффициентерін анық тайтын формулалар ө те кү рделі. Ол тә жірибе жү зінде кейбір нақ ты жағ дайларда ғ ана анық талғ ан. Судың буымен істейтін эжекторлы тоң азытқ ыш машиналарды есептеу ү шін Мессинг графигі кең інен қ олданылады. Ол график жұ мысшы будың меншікті шығ ын коэффициенті а мен / шамасының ө зара байланыстығ ын кө рсетеді. Мұ ндағ ы - суық будың адиабаталық процестегі энтальпия ө згерісі кө рсетсе - жұ мысшы будың адиабаталық процестегі энтальпия ө згерісі сипаттайды.

41- сурет. Бір сатылы эжекторлы тоң азытқ ыш машинаның схемасы жә не айналманың lgP-i диаграммасы

Аммиакты жә не фреонды машиналарды сынау, аммиак пен фреон-12 ү шін а коэффициентінің мә ні Мессинг графигі арқ ылы анық талғ ан су буының коэффициентінің мә ніне жақ ын екенін кө рсетті. М.А.Сильман ұ сынғ ан Мессинг графигінің аналитикалық тү рі:

(2.118)

Бұ л формуланы / < 0, 2 жағ дайда қ олданғ ан жө н. Мессинг грайигі арқ ылы анық талғ ан а коэффициентінің мә ніне сай келетін эжекция коэффициентін мына формула арқ ылы анық тауғ а болады:

(2.119)

a- мағ ынасын тө менде келтірілген кестеден қ абылданады:

/	0, 1	0, 2	0, 3	0, 4
a	0, 8	0, 805	0, 81,	0, 815

Эжекция коэффициентін анық тап, эжекторды тоң азытқ ыш машинаның қ ұ рамына енгізудің тиімді, тиімсіз екендігін анық тауғ а болады. Зерттеулер кө рсеткендей схемағ а эжекторды қ осқ анда тұ тынатын қ уат ә рқ ашан артады. Схемағ а эжекторды қ осқ анда тоң азытқ ыш машинаның суық ө ндірімі қ айнау температурасы (t₀) белгілі бір температурадан тө мен болғ ан жағ дайда ғ ана артады.

Мысалы, t₀ =80 ⁰С, Р_к/Р₀=6 болса, эжекторды қ осу машинаның суық ө ндірімін ү ш есе арттырады екен, ал суық ө ндірімі ө згермей сол шамада қ алса, қ айнау температурасы – 95 ⁰С тө мендейді.