Стремление увеличить холодопроизводительность, улучшить условия работы компрессора и повысить холодильный коэффициент привело к использованию в холодильных машинах регенеративных циклов.
Регенерация в ПКХМ – это внутренний теплообмен в цикле между жидким хладагентом, поступающим из конденсатора и холодным паром хладагента, отсасываемым компрессором из испарителя, осуществляемый в регенеративных теплообменниках.
Рис.15 Принципиальная схема (а) и теоретический цикл одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины с регенеративным теплообменником в T-S диаграмме (б) и lgp-i диаграмме (в)
На схеме появился регенеративный теплообменник PT представляющий собой змеевик, по которому проходит жидкий хладагент. Пар хладагент поступает в корпус PT из испарителя И, омывает змеевик снаружи и отсасывается компрессором KM. В результате теплообмена жидкий хладагент дополнительно переохлаждается на ∆ (переохлаждение 3-4), а пар догревается
Δ (перегрев 6-1).
Тепловой баланс PT без учета потерь в окружающей среду:
или ∆ ∆
- средняя удельная теплоемкость жидкого х.а. (3-4) Кдж/(кгК)
- средняя удельная теплоемкость пара х.а.
Dtжр и Dtпр – соответственно переохлаждение и перегрев хладагента в РТ, К
Теплоемкость жидкого хладагента больше теплоемкости парообразного
Сжр > Спр => Dtжр > Dtпр
В связи с этим осуществить полную регенерацию в цикле невозможно (выравнивание t).
Дополнительное переохлаждение перед ТРВ Dtжр приводит к увеличению qо на Dqo = i3 - i4, а дополнительный перегрев пара перед компрессором Dtпр приводит к увеличению затрачиваемой на совершение цикла удельной работы на Dl = (i2-i2’)-(i1-i6)
Следовательно холодильный коэффициент теоретического регенеративного цикла eтр(1-2-3-4-5-6-1) будет больше холодильного коэффициента основного теоретического цикла в том случае если Dqo ,будет больше Dl+l,
т.е. eтр > eт<=> > , все члены которого зависят от свойств хладагента, и tоo кипения, и toк конденсации.
R12 – увеличивается,
R22, R502 - практически не меняется.
Применение РТ полезно, так как при перегреве пара хладагента происходит выкипание хладона из маслохладонового раствора уносимого из испарителя, в результате чего масло возвращается в компрессор с минимальным содержанием хладона, что благоприятно сказывается на коэффициенте подачи компрессора.
Лекция №9