Кері айналмаларды жіктеу

Кері айналмалар жылуды температурасы тө мен денеден алып оны температурасы жоғ ары денеге беру ү шін қ олданылады [11- 14, 17-22, 24-32]. Кері айналмаларды жү зеге асыру ү шін сырттан жұ мыс істелуі шарт.

Тө менгі жә не жоғ арғ ы температура дең гейіне байланысты кері айналмалар мынадай болып ү ш тү рге жіктелінеді:

- тоң азытқ ыш айналмасы;

- жылу насосының айналмасы;

- қ ұ растырмалы айналмасы.

Тоң азытқ ыш машиналар тоң азытқ ыш айналма бойынша жұ мыс істейді. Мұ ндай айналма жылуды температурасы тө мен денеден алып, оны қ оршағ ан ортағ а беру ү шін қ олданылады.

Осындай айналма 11 а -суретінде кө рсетілген.

4-1 ү рдісінде тоң азытқ ыш зат суытылатын денеден q_o жылуын алады. 1-2 ү рдісінде тоң азытқ ыш затқ а сырттан жұ мыс келтіріледі, оның температурасы, (тоң азытқ ыш зат сығ ымдағ ышта сығ ылады) қ ысымы артады. 2-3 ү рдісінде тоң азытқ ыш зат қ оршағ ан ортағ а q_қ.о жылу береді. 3-4 ү рдісінде тоң азытқ ыш зат адиабаталық ұ лғ айып, температурасын тө мендетеді.

Термодинамиканың екінші заң ы бойынша қ оршағ ан ортағ а суытылатын денеден алынғ ан жылудан кө п жылу беріледі. Артық жылу айналманы жү зеге асыру ү шін сырттан келтірілген жұ мысқ а тең:

(2.3)

Айналманы жү зеге асыруғ а жұ мсалғ ан жұ мыс сығ ымдағ ышқ а келтірілген жұ мыс пен детандерде алынғ ан жұ мыс айырмасына тең:

(2.4)

11- сурет. Тоң азытқ ыш машиналарының температуралық жұ мыс істеу дең гейі

Тоң азытқ ыш айналманың жұ мыс істеу тиімділігі тоң азыту коэффициенті арқ ылы сипатталады:

(2.5)

Жылу насосының айналмасы жылуды қ оршағ ан ортадан алып, оны температурасы жоғ ары денеге беру ү шін қ олданылады. Мұ ндай машина жылу алу ү шін қ олданылады. Жылу насосының айналмасы 11 б - суретте келтірілген.

8-5 ү рдісінде тоң азытқ ыш зат қ оршағ ан ортадан жылу алады. 5-6 ү рдісінде тоң азытқ ыш затқ а сырттан жылу келтіріліп оның температурасы мен қ ысымы артады. 6-7 ү рдісінде тоң азытқ ыш зат жоғ ары температуралы денеге жылу береді. Жоғ ары температуралы дене су мен ауа болуы мү мкін. Бұ л дене кейін ү йді жылытуғ а немесе басқ а да қ ажетті жағ дайларда қ олданылуы мү мкін. 7-8 ү рдісінде тоң азытқ ыш зат адиабаталық ұ лғ айып, температурасын тө мендетеді.

Жылу насосы айналмасының жұ мыс істеу тиімділігі жылыту коэффициентімен сипатталады:

(2.6)

мұ ндағ ы: q- температурасы жоғ ары денеге берілген жылу; l_a- айналманы жү зеге асыруғ а жұ мсалғ ан жұ мыс.

Тоң азыту коэффициенті мен жылыту коэффициентінің ө зара байланысы мына тең деумен сипатталынады:

(2.7)

Қ ұ растырмалы айналмада 11в - суреттегідей жылу суытылатын денеден алынып, температурасы жоғ ары денеге беріледі. Қ ұ растырмалы айналмамен жұ мыс істейтін машиналар ә рі суыту, ә рі жылыту ү шін қ олданылады. 4-1 ү рдісінде тоң азытқ ыш затқ а жылу беріледі, 1-6 ү рдісінде тоң азытқ ыш затқ а сырттан жұ мыс келтіріледі де, оның температурасы мен қ ысымы артады. Жылу 6-7 ү рдісінде тоң азытқ ыш заттан температурасы жоғ ары денеге ө теді. 7-4 ү рдісінде тоң азытқ ыш зат адиабаталық ұ лғ айып, ө зінің температурасын тө мендетеді. Мұ ндай айналма ә рі суыту, ә рі жылыту ү шін қ олданылатын болғ андық тан, оның жұ мыс істеу тиімділігі екі коэффициентпен сипатталады ():

(2.8)

мұ ндағ ы: -(1-2-3-4) айналманы, - (2-6-7-3) жү зеге асыруғ а жұ мсалғ ан жұ мыс.