ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные типы электростанЭкономичность работы электростанций из "Теплотехника " Для получения повыщенного давления газа используют многоступенчатые центробежные компрессоры. Вследствие повыщения температуры газа при сжатии сжатый газ необходимо охлаждать через определенное число ступеней. Многоступенчатые центробежные компрессоры без промежуточного охлаждения принято называть нагнетателями, а с промежуточным охлаждением — компрессорами. [c.309] Охлаждение достигается естественным путем с минимальными затратами энергии и средств в тех случаях, когда есть возможность использовать для охлаждения тел или машин такие природные среды, как воздух, вода, земля, лед и снег. Для обеспечения искусственного охлаждения необходима существенно больщая затрата энергии. Теплоту, отведенную от тела в процесее искусственного охлаждения, обычно называют холодом. [c.309] Холодопроизводительность характеризует количество холода и измеряется в ваттах и киловаттах. Теоретически минимальная удельная мощность, требующаяся для получения 1 Вт холодо-производительности, равна обратной величине холодильного коэффициента холодильной мащины Карно. [c.309] Охлаждение - отвод теплоты от тел телам или в окружающую среду. [c.309] Холодопроизводительность - количество теплоты, отводимое холодильной машиной в единицу времени при температуре ниже температуры окружающей среды. [c.309] Выбор средств и способов искусственного охлаждения осуществляется с учетом требующейся холодопроизводи-тельности, температуры охлаждения, параметров приемника теплоты, скорости охлаждения, автономности, габаритных и массовых характеристик, энергозатрат, токсичности, отсутствия вибраций и целого ряда других возможных специальных требований. Так, не следует использовать охлаждающие среды или установки с температурами существенно более низкими, чем необходимые по техническим (технологическим) условиям. Например, воду охлаждать гши замораживать жидким азотом нецелесообразно. [c.310] Однако при замораживании биологических материалов и продуктов питания важную роль играет темп охлаждения, зависящий от температуры охлаждающей среды. В результате обеспечиваются те или иные качественные характеристики охлаждаемых сред. [c.310] Для непрерывного искусственного охлаждения в низкотемпературных установках реализуются различные циклы с разными рабочими телами. Любой цикл включает несколько процессов, и, по крайней мере, один из них должен сопровождаться эффектом понижения температуры в адиабатных условиях или поглощением теплоты в изотермных. Е)сли подобный процесс в цикле протекает при изотермных условиях, то именно в этом процессе теплота от охлаждаемого тела передается в цикл. Если процесс протекает в адиабатных условиях, то теплота вводится в цикл к рабочему телу, охлажденному после этого процесса. Из числа других процессов, которые используются в циклах, наиболее распространенными являются сжатие газов и паров, охлаждение или конденсация сжатого рабочего тела и передача теплоты сжатия в окружающую среду или какому-либо приемнику теплоты, процессы регенеративного теплообмена. На основе любого метода получения холода может быть осуществлено большое количество однородных циклов. [c.311] Уменьшение энтальпии потока рабочего тела в цикле можно обеспечить путем создания условий для совершения потоком работы и передачи ее во внешнюю среду или условий для передачи теплоты от потока или его части внешним телам. В обоих случаях часть энергии рабочего тела будет передана во внешнюю среду, и его энтальпия уменьшится. Поэтому как для теории низкотемпературных циклов, так и для практики важное значение имеют рабочие процессы холодильных и криогенных машин, обеспечивающие уменьшение энтальпии рабочего тела при внешних взаимодействиях. К их числу относятся процессы сжатия и охлаждения сжатого в компрессоре рабочего тела, процессы в конденсаторах, процессы детандирова-ния, охлаждения дополнительными внешними источниками холода и динамические процессы температурного расслоения, при которых происходит энергетическое разделение потока. Именно эти процессы являются холодопроизводящими и обеспечивают непрерывную генерацию холода в цикле. [c.312] Следует обратить внимание на то, что при заданной или выбранной температуре предварительного охлаждения Т р значение Т, а следовательно, и определено только условиями полноты теплообмена в охладителе ОХ. В то же время значения Тз и з должны быть найдены из уравнения баланса энергий для подсистемы, ограниченной на схеме рис. 8.17,6 штриховой линией, включающей предварительный теплообменник ПрТ. Таким образом, величина ц р зависит от свойств рабочего тела, давления сжатия и расширения, температуры Т р притока теплоты из окружающей среды и условий теплообмена (недоре-куперациями) в теплообменниках установки. [c.314] Индексы к и н — соответственно конечное и начальное состояния. [c.314] Однако не любое рабочее тело и не при любых параметрах отвечает этому условию. Поэтому выбор рабочего тела при создании низкотемпературных циклов с дросселированием играет большую роль. Следует отметить возможность использования в качестве рабочих тел холодильных и криогенных установок специальных смесей, обладающих выгодными для целей производства холода термодинамическими свойствами. [c.316] Потери холода возникают также при использовании в циклах крионасосов, крионагнетателей, вследствие внутренних тепловыделений, например, при адсорбции, конверсии или окислении. При расчете холодильных установок потери холода вычисляются или принимаются по опытным данным. Для установок с существенно различающимися рабочими температурами значения потерь одного и того же вида различны. [c.316] Сложные циклы холодильных и криогенных установок могут включать несколько ступеней охлаждения с детандерами, дросселями и предварительным охлаждением. Методы определения их холодопроизводительности подобны приведенным выше. [c.316] Эффективность установок, вырабатывающих холод при одинаковой температуре, оценивается либо холодильным коэффициентом , = Q/N = q/N (отношение 1 Вт холодопроизводительности к 1 Вт мощности), либо утгельным расходом энергии р = NJQ = NJq (отношение 1 Вт мощности к 1 Вт холодопроизводительности). Диапазон реальных значений ф при производстве холода на разных температурных уровнях можно оценить по кривой 2 (ем. рис. 8.16). [c.318] Значением -рт учитываются все потери мощности как внутренние, приеущие внутренним рабочим процессам, так и внешние, обусловленные конкретными условиями использования вырабатываемого холода, т. е. условиями сопряжения установки с охлаждаемыми или тер-мостатируемым телом, а также с окружающей средой. [c.318] Вернуться к основной статье