Dampkompressie Verkoelingsiklus: Wat, Diagram, Doeltreffendheid, Werking, Stappe


In hierdie artikel gaan die "Dampkompressie-verkoelingsiklus"-onderwerp en dampkompressieverkoelingsiklus-verwante feite kortliks opsom dat 'n duidelike konsep ons moeiteloos daaruit kan kry.

In dampkompressie verkoelingsiklus a koelmiddel wat in vloeistof bly, word gebruik binne 'n stelsel wat in so gesluit bly en voorgestel word om in vier metodes te gaan soos kompressie, dan afkoel met kondensasie, daarna daardie uitsetting en laastens verhitting met verdamping.

Wat is dampkompressie verkoelingsiklus?

In die lugversorgingstelsel word die dampkompressie-verkoelingsiklus algemeen gebruik. Die vloeistof wat as medium in die dampkompressie-verkoelingsiklus werk, is toestande in damptoestand.

Dampkompressie verkoelingsiklus kan op hierdie manier verduidelik word dat die binnetemperatuur van 'n geslote sisteem verlaag word as die normale temperatuur en help om die oortollige hoeveelheid hitte uit die area van die geslote stelsel te verwerp en nadat hierdie proses gedoen is, uiteindelik die oortollige hoeveelheid hitte oor te dra. in omgewing.

Dampkompressie verkoelingsiklus
Beeld – 'n Eenvoudige gestileerde diagram van 'n hittepomp se dampkompressie-verkoelingsiklus
1. Kondensor; 2. Uitbreidingsklep; 3. Verdamper; 4. Kompressor ;
Beeldkrediet – Wikipedia

Die kompressie-verkoelingsiklus van damp word in baie doeleindes gebruik, soos vir huishoudelike doeleindes, kommersiële doeleindes, industriële dienste en motorsektore.

In die dampkompressie-siklus is die verkoelingsmiddels wat algemeen gebruik word, NH_3, R – 12, en R- 11. In die dampkompressiesiklus van 'n verkoelingstelsel, watter komponente word gebruik, word hulle hieronder gelys,

  • Koelmiddel kompressor
  • Vloeibare kompressor
  • Vloeibare ontvanger
  • Verdamper klep

Uitbreidingsklep Hierdie Verdamperklep en Uitbreidingsklep word albei as koelmiddelbeheerklep genoem.

Dampkompressie verkoelingsiklusdiagram:

Die dampkompressie-siklus bevat vloeibare koelmiddel wat dien as 'n medium van die dampkompressie-verkoelingsiklus. Die koelmiddel verander van fase gedurende die proses vir twee keer.

'n Eenvoudige tipe dampkompressie-verkoelingsiklusdiagram as ons waarneem, kan die belangrikste vier komponente gevind word.

Hulle is komponente,

Kompressor:-

Die koelmiddel wanneer dit damp is, dra laer temperatuur en laer druk as die gewone een en gaan na die kompressor van die dampkompressie verkoelingsiklus vanaf die verdamper van die stelsel. Nadat die verdamper ingegaan het, het die damp hoër temperatuur sowel as hoër druk dra. Die koelmiddeldamp van die stelsel wat hoër temperatuur en hoër druk dra, kom met behulp van die afvoerklep na die kondensor binne.

Kondensor:-

In die kondensor wanneer die koelmiddeldampe van die stelsel wat hoër temperatuur en hoër druk dra, in daardie tyd ingaan, het die damp van die koelmiddel gekondenseer en afgekoel, want die spoele is in die pyp binne die lugversorgingstelsel aanwesig.

Wanneer die koelmiddel deur die kondensor gaan, word daardie tyd latente hitte vrygestel in die omgewing van die kondenseringsmedium wat as water of lug beskou word.

Lees meer oor Hidrosikloonskeiding

Ontvanger:-

Die vloeibare koelmiddel wat in gekondenseerde toestand van fase is, word in 'n houer vanaf die kondensor gestoor. Die houer waar vloeibare koelmiddel gestoor word, staan ​​bekend as ontvanger. Nadat u deur die kondensor gegaan het, kom vloeibare koelmiddel na die verdamper deur die verdamperklep.

Uitbreidingsklep: -

Nog 'n naam vir die uitbreidingsklep is smoorklep. Die funksie van uitbreidingsklep is om toestemming te gee dat vloeibare koelmiddel met hoë temperatuur en hoë druk deurgaan waar die vloeibare koelmiddel sy druk en temperatuur kan verlaag.

Verdamper:-

In die verdamper van enige verkoelingstelsel bevat pype of spoele waar die vloeibare koelmiddel lae temperatuur en lae druk het. In verdamper word vloeibare koelmiddel verdamp en oorgedra na damp koelmiddel waar die temperatuur en druk beide laag bly.

In die begin van die proses verander die vloeibare koelmiddel sy toestand van fase vloeistof na damp en daarna verander die vloeibare koelmiddel toestand van fase van damptoestand na vloeistof.

Dampkompressie verkoelingsiklus TS en PV diagram:

Vir enige verkoelingstelsel kan die siklusproses van dampkompressie uitgepluis word met behulp van Druk – Volumediagram en Temperatuur – Spesifieke entropiediagram.

Druk – Volumediagram

Beeld – Druk – Volume diagram; Beeldkrediet – Wikipedia


Temperatuur – Spesifieke entropiediagram

Beeld – Temperatuur – Spesifieke entropiediagram;
Beeldkrediet – Wikipedia

As ons die Druk – Volume-diagram en Temperatuur – Spesifieke entropie-diagram waarneem, kan ons uitvind dat koelmiddeldamp die kompressor binnedring in droë versadigingsituasie. Daarna word die versadigde en droë koelmiddeldamp in die kompressor van die verkoelingstelsel by punt 1 binnegegaan waar die dampverkoeling in isentropiese proses saamgepers word. Nou gaan die dampkoelmiddel van 1 punt na 2 punt op hierdie spesifieke tydstip neem die druk toe vanaf die druk van die verdamper na die druk van die kondensor.

Nou by punt 2 kom versadigde koelmiddeldamp in die kondensor. In kondensor word hitte by die vaste druk vrygestel. Vir die vrystelling van hitte neem die temperatuur van die stelsel normaalweg af en terselfdertyd vind faseverandering plaas. Latente hitte word verwerp en bereik tot vloeibare koelmiddel by versadigingstemperatuur by die punt van 3.

Dan gaan die vloeibare koelmiddel deur die uitbreidingsklep. In hierdie situasie verminder vloeibare koelmiddel sy druk en versneller, wat die entalpie-konstante verhoog.

Hoe werk dampkompressie-verkoelingstelsel?

Die dampkompressie-siklus is 'n metode wat die meeste in verskeie velde gebruik word omdat die koste van laai baie laag is en die konstruksie van die dampkompressie-siklus redelik maklik is om vas te stel.

Die siklusproses van dampkompressie in verkoelingstelsel werk gebaseer op omgekeerde Rankine-siklus. Die dampkompressie-siklusproses vind in vier stappe plaas. Hulle word hieronder gelys,

Beeld – Die siklusproses van dampkompressie in verkoelingstelsel; Beeldkrediet – Wikipedia

In hierdie afdeling hieronder word die vier stappe bespreek,

Kompressie (Omkeerbare adiabatiese kompressie):

 Die koelmiddel van damp kompressie siklus by lae temperatuur en druk gestrek van verdamper na kompressor waar die koelmiddel isentropies saamgepers word. Die druk styg vanaf p1 Top2 en temperatuur styg vanaf T1 aan T 2. Die totale werk wat gedoen is per kg koelmiddel wat tydens isentropiese kompressie plaasgevind het, kan uitgedruk word as,

w = h2 - h1

waar,

h1 = Hoeveelheid entalpie van dampkompressie-siklus in temperatuur T1, by die stap van suiging van kompressor

h2  = Hoeveelheid entalpie van dampkompressie-siklus in temperatuur T2, by die stap van ontslag van kompressor.

Kondensasie (Konstante druk hitte verwerping):

Die koelmiddel van dampkompressie-siklus word deurgeloop vanaf kompressor na kondensor by hoë temperatuur en druk. By konstante druk en temperatuur word die koelmiddel heeltemal gekondenseer. Die koelmiddel verander sy toestand van damp na vloeistof.

Versnelling (Omkeerbare adiabatiese uitbreiding):

By hoë temperatuur en hoë druk word die koelmiddel van damp-kompressie-siklus uitgebrei deur die proses van smoor. Die tyd wat die uitbreidingsklep is, bly in lae temperatuur en druk. 'n Klein hoeveelheid vloeibare koelmiddel verdamp met behulp van die uitbreidingsklep en 'n groot hoeveelheid vloeibare koelmiddel word verdamp met behulp van die verdamper.

Verdamping (Konstante druk hitte toevoeging):

Die koelmiddelmengsel van damp en vloeistof is heeltemal verdamp en verander self in dampkoelmiddel. Tydens hierdie verdampingsproses absorbeer die koelmiddel latente hitte wat koel is. Die bedrag van latente hitte-absorpsie deur die koelmiddel in dampsiklus staan ​​bekend as Verkoelingseffek.

Prestasie van dampkompressie-siklus in die verkoelingstelsel:

Die dampkompressie-siklus in die verkoelingstelsel werk by verdamper in die wet van Bestendige Flow Energievergelyking,

h4 + Ve =h1 + 0

Qe =h1 - h4

Die dampkompressie-siklus in die verkoelingstelsel werk by kondensor in die wet van Bestendige Flow Energie Vergelyking,

h2 + Vc =h3 + 0

Qc =h3 - h2

Die dampkompressie-siklus in die verkoelingstelsel werk by die uitbreidingsklep in die wet van Bestendige Flow Energievergelyking,

h3 + Q = h4 + W.

Ons weet die waarde van Q en W is 0

So, ons kan skryf,

h3 =h4

Prestasie van dampkompressie-siklus in die verkoelingstelsel is,

Stappe van dampkompressie verkoelingsiklus:

Dampabsorpsie-siklusproses word deur vier stappe gedoen.

Kompressie proses:

In die eerste van die dampabsorpsie-siklusproses word kompressieproses gedoen. In hierdie proses bly damp by baie lae druk en temperatuur. Die damp kom na die kompressor wanneer dit daarna en isentropies saamgepers word. Hierna neem beide temperatuur en druk toe.

Kondensasie proses:

Na voltooiing van die proses in kompressor damp gaan na kondensor. Die damp word in die hoë druk gekondenseer en gaan na die ontvangstenk.

Uitbreidingsproses:

Na voltooiing van die proses in kondensordamp gaan na die uitbreidingsklep vanaf die ontvangstenk. Die smoorproses word in die lae druk en lae temperatuur gedoen.

Verdampingsproses:

Na voltooiing van die proses in die uitbreidingsklep gaan damp na die verdamper. In die verdamper onttrek die damp hitte en sirkulerende vloeistof in die omliggende omgewing en by laer druk word damp verdamp.

As uitsetting sonder versnelling plaasvind, sal die temperatuurvlak in baie lae temperatuur daal en ondergaan gevoelige hitte, latente hitte om veral tot stadium van verdamping te kom.

Verhoging van dampkompressie verkoelingsiklus doeltreffendheid:

Die verhoging van dampkompressie verkoelingsiklus doeltreffendheid in 'n stelsel word hieronder gelys,

  1. Optimaliseer instelling
  2. Grootte van die kompressors om vragte so na as moontlik te pas
  3. Installeer VFD's op skroefkompressor
  4. Installeer VFD's op die motor van die kompressor
  5. Gebruik geïntegreerde outomatiseringstelsel
  6. Gebruik drywende kopdruk om ideale temperatuur te handhaaf.

Werklike dampkompressie verkoelingsiklus:

Werklike dampkompressie-verkoelingsiklus is nie dieselfde proses as die teoretiese dampkompressie-verkoelingsiklus nie. In die werklike dampdruksiklus is verlies en onvermydelike damp teenwoordig. Die koelmiddel verlaat die verdamper in die toestand van oorverhitting.

Gereelde vrae:-

Vraag: - Noem die eienskappe van goeie koelmiddel.

Oplossing: - Koelmiddel is eintlik 'n medium wat hitte dra tydens die proses van die dampkompressie-verkoelingsiklus. In die verkoelingstelsel word hitte van 'n laer temperatuurstelsel geabsorbeer en daarna word hitte verwerp sodat stelsel hoër temperatuur kan absorbeer.

Die kenmerke vir goeie koelmiddel word hieronder gelys,

  1. Koelmiddel moet hê hoë kritieke temperatuur
  2. Koelmiddel moet hê lae kookpunt
  3. Nie-toksies
  4. Nie-vlambaar
  5. Nie plofbaar nie
  6. Hoë latente hitte van verdamping
  7. Nie-korrosiwiteit vir die metale gebruike in die stelsel van dampkompressie verkoelingsiklus
  8. Lae spesifieke hitte van likiditeit koelmiddel
  9. Lae spesifieke hitte van verdampte koelmiddel
  10. Maklik om lekkasies te identifiseer deur reuk of geskikte aanwyser te neem
  11. Maklik om te vloeibaar teen matige temperatuur en druk.
Beeld – Koelmiddel; Beeldkrediet – Wikipedia

Vraag: - Beskryf die groot verskil tussen Carnot-siklus en Rankine-siklus.

Oplossing: - Die belangrikste verskil tussen Carnot-siklus en Rankine-siklus word hieronder bespreek,

parameterCarnot-siklusRankine-siklus
DefinisieCarnot-siklus is nie 'n praktiese siklus nie, dit is 'n teoretiese siklus. Die doeltreffendheid van die karnot-siklus is die hoogste tussen verskil van twee temperatuurRankine-siklus is nie 'n teoretiese siklus nie, dit is 'n praktiese siklus.
ideaal virCarnot-siklus geskik vir hitte-enjin.Rankine-siklus is geskik vir dampkompressie-verkoelingsiklus.
DoeltreffendheidDoeltreffendheid van carnot-siklus is hoër as die rankine-siklus.Doeltreffendheid van rankine-siklus is laer as die karnot-siklus.
Hitte verwerpingIn Carnot-siklus word hitteverwerping gedoen wanneer temperatuur konstant bly.In Rankine siklus word hitte verwerping gedoen wanneer druk konstant bly.

Indrani Banerjee

Hi..Ek is Indrani Banerjee. Ek het my baccalaureusgraad in meganiese ingenieurswese voltooi. Ek is 'n entoesiastiese mens en ek is 'n persoon wat positief is oor elke aspek van die lewe. Ek lees graag Boeke en luister na musiek. Kom ons koppel deur LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

Onlangse plasings