Екі сатылы фреонды тоңазытқыш машинаның айналмасы

Фреонды машиналарда аса қ ыздыру тиімді болғ андық тан схемағ а регенеративті жылу алмастырғ ыш енгізіледі (35 - сурет). Сондық тан аралық суыту сумен суыту арқ ылы жү зеге асырылады. Жоғ арғ ы қ ысымды сұ йық тоң азытқ ыш зат жылу алмастырғ ыштарда аса суытылады.

35 - сурет: Екі сатылы фреонды тоң азытқ ыш машинаның схемасы(а) жә не айналманың lgP-i диаграммасы (б): I-тө менгі қ ысымды сығ ымдағ ыш; II - аралық суытқ ыш; III - жоғ арғ ы қ ысымдағ ы сығ ымдағ ыш; IV – шық тандырғ ыш; V- бірінші регенеративтік жылу алмастырғ ыш аппараты; VI - екінші регенеративтік жылуалмастырғ ыш аппараты; VII -қ осымша дроссельдік вентиль; VIII - негізгі дроссельдік вентиль; IХ - буландырғ ыш.

Тоң азытқ ыш заттың сұ йылу (Р_к), қ айнау (Р_о) қ ысымдары алғ ашқ ы берілген деректер арқ ылы анық талады. Аралық қ ысым формуламен есептеледі. Тө менгі қ ысымды сығ ымдағ ыш I тоң азытқ ыш заттың буын (G_T) қ айнау қ ысымынан (Р_о) аралық қ ысымғ а (Р_а) дейін қ ысады (1^'-2 ү рдісі). Қ ысылғ ан бу аралық суытқ ышта 3 нү ктеге дейін суытылады, содан кейін оғ ан екінші жылу алмастырғ ыш аппаратынан шық қ ан суық бумен арласады (10 нү кте). Араласқ ан ағ ынның кү йі 4- нү ктемен сипатталады. G_ж мө лшерде бу жоғ арғ ы қ ысымды сығ ымдағ ышта сұ йылу қ ысымына (Р_к) дейін қ ысылып жоғ арғ ы қ ысымдағ ы сығ ымдағ ышқ а беріледі. Сығ ымдағ ыштан кейін бу сумен суытылып шық тандырғ ышта сұ йық қ а айналады (5-6-ү рдіс). Бірінші жылуалмастырғ ыш аппаратында тоң азытқ ыш зат, буландырғ ыштан шық қ ан суық бумен суытылады (7 - нү кте), одан кейін екінші жылу алмастырғ ыш аппаратында t₈=t_a+5°С температурағ а дейін суытылады. Екінші жылуалмастырғ ыш аппаратынан шық қ ан сұ йық тоң азытқ ыш заттың бір бө лігі (G_ж - G_T) сұ йылу қ ысымнан (Р_к) аралық қ ысымғ а (Р_а) дейін дроссельденіп, екінші жылуалмастырғ ыш аппаратына жіберіледі.

Екінші жылуалмастырғ ыш аппаратынан қ анық қ ан тоң азытқ ыш заттың буы (10 нү кте), жоғ арғ ы қ ысымды сығ ымдағ ышпен сорып алынады. Негізгі ағ ын (G_T) 8- нү ктеден екінші дроссельді вентильде сұ йылу қ ысымынан (Р_к) қ айнау қ ысымна (Р_о) дейін дроссельденіп буландырғ ышқ а барады да буландырғ ышта суытылатын денеден жылу алып, буғ а айналады (1-нү кте). Ал бу бірінші жылу алмастырғ ыш аппаратында аса қ ызғ ан буғ а айналып (1'- нү кте), тө менгі қ ысымды сығ ымдағ ышпен сорып алынады.

Айналманы есептеу ү шін оны lgP-i диаграммада кескіндеу қ ажет. Ол былайша жү зеге асырылады:

10 жә не 1- нү ктелер аралық қ ысымда (Р_а) жә не қ айнау қ ысымында (Р_о) қ анық қ ан бу кү йінде болады. Тө менгі қ ысымды сығ ымдағ ыш сорып алатын (1'- нү кте) будың температурасын 0⁰С температураны қ амтамасыз етпесе, сорып аларда будың температурасы тө менірек болады. 2-ші нү кте 1'-ші нү ктеден жү ргізген адиабата мен (Р_а) аралық қ ысымның қ иылысқ ан нү ктесінде орналасады. Т₃- суытатын судың температурасына байланысты Т₃=Т_су+DТ; Т₃»303¸ 308К. Аралық суытқ ыштың жылуалмасу беті жылу - алмасу ү рдісінде осы температураны қ амтамасыз ету керек. 6-нү кте сұ йылу қ ысымндағ ы (Р_к) қ анық қ ан сұ йық тың доғ асында жатады. Т₈= t_a+5°С екендігі жоғ арыда келтірілді. Екінші жылуалмастырғ ыш аппаратының жылуалмасу беті, жылуалмасу ү рдісінде осы температураны қ амтамасыз ету керек. Айналманы диаграммағ а тү сіріп болғ аннан кейін оның негізгі сипаттамаларын анық тауғ а болады.

Жоғ арғ ы қ ысымды сығ ымдағ ышта сығ ылатын тоң азытқ ыш заттың мө лшерін анық тау ү шін 1- жү йенің жылу тепе-тең дігін қ арастырамыз (36- сурет).

36- сурет. Ағ ындар схемасы

Бұ л жү йеге G_ж мө лшерде тоң азытқ ыш зат (6-нү кте) жә не G_T мө лшерде қ анық қ ан бу (1-нү ктеге) кіреді. Жү йеден шығ атыны: G_T мө лшерде сұ йық тоң азытқ ыш зат (8-нү кте), G_T мө лшерде аса қ ызғ ан бу (1'-нү кте) жә не (G_ж- G_T) мө лшерде тоң азытқ ыш заттың қ анық қ ан буы (10-нү кте). Жү йенің жылу тепе-тең дігі тең деуі мына тү рде жазылады:

(2.100)

Осы тең деуден:

(2.101)

Тө менгі қ ысымды сығ ымдағ ышта қ ысылатын тоң азытқ ыш заттың мө лшері:

(2.102)

- айналманың меншікті массалы суық ө ндірімі.

7- нү ктенің параметрін табу ү шін бірінші жылу алмастырғ ыш аппаратына жылу тепе-тең дігі тең деуін қ ұ растырамыз:

(2.103)

Осыдан:

(2.104)

7- нү ктенің параметрі: ; .

4- нү ктенің параметрі 2 жү йенің араласу тең деуі арқ ылы анық талады:

(2.105)

Осыдан:

(2.106)

4- нү ктенің параметрлері: i₄; Р_а

5- нү кте 4-нү ктеден жү ргізген адиабата мен сұ йылу қ ысымының (Р_к) қ иылысқ ан нү ктесі.

Айналманы диаграммағ а тү сіргеннен кейін тоң азытқ ыш заттың ө зекті нү ктелердегі параметрлерін тауып, айналманың негізгі сипаттамаларын анық тауғ а болады.

Айналманың тоң азытқ ыш коэффициенті:

(2.107)

Қ арастырғ ан айналмамен ФДС10М, ФДС20М тоң азытқ ыш машиналар жұ мыс істейді. Тоң азытқ ыш зат ретінде R-22, t = - 80⁰C.