Холодильные машины — Цикл работ

Циклы для совместного получения теплоты и холода. Обычная холодильная машина затрачивает механическую работу для отнятия теплоты от тела, имеющего температуру ниже температуры окружающей среды. Теплоприемником для холодильной машины служит окружающая среда. [c.632]

Работа, затрачиваемая в воздушной холодильной машине, равна разности работ сжатия в компрессоре и расширения в детандере. Холодильный коэффициент этого цикла можно подсчитать, если учесть, что при постоянной теплоемкости воздуха q = j, (Т — Т4), q = с,, (Т,> — Г,). [c.556]

Это выражение показывает, что теплота У], передаваемая высшему источнику теплоты, складывается из теплоты у. , отобранной у охлаждаемого тела, и работы цикла 1ц. Так как > 1 , то / <С О и, следовательно, для непрерывной работы холодильной машины необходимо затрачивать работу. [c.46]

Если мы рассмотрим теперь цикл, который обходится изображающей точкой в направлении против часовой стрелки, то переменятся на обратные [ направления всех процессов и знаки количества тепла и работы. Мы получим схему действия холодильной машины, которая потребляет работу, но зато пе- [c.33]

Приведем это доказательство. Пусть между одними и теми же источниками, обладающими температурами Т и Т" (причем >Т"), совершают обратимый цикл Карно две системы — двигатель (прямой цикл) и холодильная машина (обратный цикл) (рис. 28). Холодильная машина работает целиком за счет двигателя, следовательно, работа, получаемая от двигателя, равна работе, потребляемой холодильной машиной. [c.128]

В заключение скажем несколько слов о холодильных машинах. Если цикл Карно обратить, т. е. провести в обратном направлении, то из резервуара с более низкой температурой будет поглощаться количество тепла Q , а резервуару с более высокой температурой будет сообщаться количество тепла Оз- Согласно второму закону термодинамики (в формулировке Клаузиуса), невозможно перенести тепло от более холодного к более теплому телу, не производя работы. Эта работа равна, очевидно, [c.43]

На рис. 13 приведены два цикла работы тепловых машин машины-двигателя и холодильной машины. Обе они работают в температурном перепаде где Г1 — температура высшего источника теплоты [c.35]

Цикл холодильной машины Карно. Принцип работы холодильника [c.33]

В случае холодильной машины, работающей по обратному циклу Стирлинга, теплота отводится из холодной полости в процессе расширения (кривая 3 —4 ), Работа сжатия (площадь 1—2—5—6) как для теплового двигателя, так и для холодильной машины одна и та же. Работа расширения (площадь 4 —3 —5—6) в холодильной машине меньше соответствующей работы сжатия для реализации данного цикла необходима энергия, подводимая от внешнего источника, эквивалентная площади 1—2—3 —4. При переходе рабочего тела из полости сжатия в полость расширения в процессе, характеризуемом кривой 2—3, температура рабочего тела уменьшается, а в процессе, определяемом кривой 4 —/, соответственно увеличивается. [c.20]

Холодильные установки служат для искусственного охлаждения тел ниже температуры окружающей среды. Рабочее тело в холодильных машинах совершает обратный круговой процесс, в котором в противоположность прямому циклу затрачивается работа извне и отнимается теплота от охлаждаемого тела. [c.261]

Идеальным циклом холодильных машин является обратный цикл Карно (рис. 105). В результате осуществления этого цикла затрачивается работа /о и тепло д от холодного тела переносится к более нагретому телу. [c.261]

Ф и г. 2. Идеализированная индикаторная диаграмма работы газовой холодильной машины с незамкнутым циклом. [c.9]

Фиг. 7. Идеализированная индикаторная диаграмма работы холодильной машины с незамкнутым циклом при использовании для расширения вихревой трубы.

Фиг. 10. Идеализированная индикаторная диаграмма работы холодильной машины с замкнутым циклом по схеме, изображенной на фиг. 9.

Для анализа простейшего цикла работы холодильной машины рассмотрим сначала машину влажного сжатия, в которой пар, входящий в компрессор, содержит некоторое количество жидкости, а пар после сжатия становится насыш енным. На фиг. 18 изображен термодинамический цикл работы в координатах температура—энтропия на фигуре приведена схематическая энтропийная диаграмма для аммиака. Такие диаграммы были впервые составлены Молье [29]. На фиг. 18 ординаты соответствуют абсолютной температуре Т (в градусах Кельвина), отсчитываемой от абсолютного нуля Т=0, а абсциссы представляют значения энтропии S. Так как термодинамическая оценка работы холодильной машины зависит только от разности энтропий, то положение нуля для отсчета энтропии не имеет значения. Сплошные линии [c.24]

Фиг. 18. Т— У)-диаграмма, иллюстрирующая термодинамический цикл работы идеализированной паровой компрессионной холодильной машины с влажным сжатием.

Для обычно применяемой на практике холодильной машины сухого сжатия изображение цикла работы на диаграмме Молье совпадает с описанным выше с тем отличием, что начальная точка а лежит на линии насыщенного пара, а конец сжатия изображается точкой с, расположенной на изобаре р вертикально над точкой а. Величину холодильного коэффициента можно [c.28]

Цикл, совершаемый по часовой стрелке, называемый также прямым циклом, представляет собой цикл теплового двигателя в результате прямого цикла производится работа над внешним объектом работы, численно равная разности количеств теплоты, отданной источником теплоты высшей температуры и полученной источником теплоты низшей температуры. Цикл, совершаемый против часовой стрелки, т. е. обратный цикл, характерен для теплового насоса или холодильной машины в р( зультате обратного цикла за счет затраты работы внешним источником работы осуществляется перенос теплоты от низшей температуры к высшей (т. е. от источника теплоты с более низкой температурой к источнику теплоты с более высокой температурой), при этом источник теплоты низшей температуры отдает количество теплоты Q , а источник теплоты высшей температуры получает количество теплоты 1 Ql -= [c.49]

В рассмотренных принципиальных схемах термотрансформаторов в установку входили двигатель, производящий механическую работу, и тепловой насос, потребляющий эту работу. Однако можно себе представить схему термотрансформатора, в которой оба эти элемента отсутствуют. Такая схема имеет место, например, при использовании в качестве термотрансформатора абсорбционной машины. В установке с абсорбционной холодильной машиной (если пренебречь небольшой величиной работы жидкостных насосов) за один цикл затрачивается в генераторе при температуре t en теплота поглощается от охлаждаемого тела в испарителе при температуре Д теплота q и выделяется при температуре заключенной в интервале между t en и в конденсаторе и абсорбере, теплота + a- Если испаритель имеет [c.631]

Полезный эффект от действия холодильной машины с совмещенным циклом слагается из теплоты д, отнимаемой от охлаждаемого по.мещения, и теплоты отдаваемой для нужд теплофикации. Энергия в цикле затрачивается в форме работы, поэтому эффективность совмещенного цикла можно характеризовать отношением [c.633]

Круговые процессы являются основой теории всех тепловых машин. Тепловыми машинами в термодинамике называют тепловые двигатели и холодильные машины. Тепловым двигателем, следовательно, называют непрерывно действующую систему, осуществляющую прямые круговые процессы (циклы), в которых подведенная теплота частично превращается в работу. [c.41]

В холодильных машинах, работающих по обратному круговому циклу, за счет подводимой извне работы осуществляется перенос теплоты от тела с низшей температурой к телу с высшей температурой. [c.41]

Тепловыми машинами в термодинамике называют тепловые двигатели и холодильные машины (турбокомпрессоры). Тепловым двигателем принято называть непрерывно действующую систему, осуществляющую прямые круговые процессы (циклы), в которых теплота превращается в работу. В холодильных машинах, работающих по обратному круговому циклу, за счет подводимой извне работы осуществляется перенос теплоты от тела с низшей температурой t2 к телу с высшей температурой [c.49]

В цикле холодильной машины (рис. 4.1,6) осуществляется процесс переноса теплоты Q2 от источника низшей температуры Г2 к источнику высшей температуры Г], причем к источнику Г] передается больше теплоты Ql, чем было отнято от источника температур Гг, на величину, эквивалентную подводимой извне работе. Циклы холодильных машин называют иногда обратными в отличие от циклов тепловых двигателей, которые называют прямыми. [c.51]

Идеальным циклом холодильной машины является обратный обратимый цикл Карно, который осуществляется с минимальной затратой работы (энергии). Термический к. п. д. цикла Карно для холодильных машин определяется соотношением [c.176]

Холодильные машины классифицируют по виду рабочих тел или хладагентов, по достижимой низшей температуре цикла, по принципу работы и другим признакам. [c.176]

По обратному циклу могут работать не только холодильные машины, задачей которых является поддержание температуры охлаждаемого помещения на заданном уровне, но и так называемые тепловые насосы, при помощи которых теплота низкого Jютeнциaлa, забираемая от окружающей среды с помощью затраченной йзёнё работы, при более высокой температуре отдается внешнему потребителю. [c.340]

Существует характерная степень расширения в вихревой трубе (или относительная доля охлажденного потока) (рис. 4.11), при которой кинетическая энергия вынужденного вихря становится больше исходной. На режимах вращения вынужденного вихря отстает от закона вращения твердого тела — со = onst. Избыточная кинетическая энергия свободного вихря расходуется на трение о стенки (работа внешних поверхностных сил) и на работу внутренних поверхностных сил. При турбулентном течении пульсационное движение непрерывно извлекает энергию из ос-редненного движения. Эта чдсть энергии обеспечивает работу переноса турбулентных молей в поле радиального фадиента статического давления [121, 122]. Если допустить, что под действием турбулентности перемещаются среднестатистические турбулентные моли с массой dm, совершающие элементарные циклы парокомпрессионных холодильных машин, то можно найти работу, затраченную на их реализацию. Объем турбулентного моля и путь его перемещения невелики по сравнению с контрольным объемом П, поэтому изменение температуры при изобарных процессах теплообмена моля с окружающими его частицами незначительно. Это позволяет, не внося существенной погрешности, заменить цикл Брайтона циклом Карно. Тогда работа по охлаждению выделенного контрольного объема П равна сумме элементарных работ турбулентных молей [c.206]

Газовые холодильные машины с незамкнутым циклом. Первые работы, посвяш енные машинам с незамкнутым циклом и имеющие практпческоо значение, принадлежат Гифорду (1873 г.) и Колемапу и Беллу (1877 г.) (см. [1]). Схематическое изображение такой машины дано па фиг. 1. Сначала газ (воздух) адиабатически сжимается в компрессоре от давления р, до р., и истом охлаждается до температуры Т . (в идеальном случае при том же давлении Р2) в холодильнике, в котором охлаждающей жидкостью может служить вода. Затем газ поступает в детандер, где он адиабатически расширяется, совершая внешнюю работу. Эта механическая. энергия передается обратно компрессору, который обычно располагается с детандером иа одном валу. Холодный газ из детандера под низким давлением jo, и при температуре 7 ,, проходит в камеру, которую он охлаждает, а затем снова поступает на вход компрессора при температуре Т , примерно равной температуре холодно камеры. [c.8]

Ясно, что для повышения коэффициента k газовых холодильных машин необходимо устранить потерю полезной работы при изобарическом расширении газа в холодной камере и сделать процесс сжатия более экономичным с точки зрения затраты энергии, проводя его квазиизотермически, а не адиабатически. Значительное приближение к такому более выгодному изотермическому процессу отдачи и поглощения тепла было достигнуто недавно Келлером и Джонкерсом [3] в газовой холодильной машине с замкнутым циклом (см. п. 5). [c.10]

Для адиабатического сжатия формула (3.3.) дает величину вихр. =0,07. Это значение следует сравнить со значениями коэффициентов и k газовой холодильной машины с адиабатическим расширением, работающей при тех же температурах Т и Т . Величина представляет собой значение холодильного коэффициента машины, не использующей работу расширения. Вычисление дает = 0,45 и S = 0,97. Отсюда видно, что цикл с вихревой трубой обладает значительно меньшим холодильным коэффициентом, чем обычный цикл газовой холодильной машины. Относительный к. п. д. цикла с вихревой трубой ио сравнению с газовой холодильной машиной Т отн. = вихр./ составляет, следовательно, 7,3%. Поскольку онисанпые выше газовые холодильные машины обладают небольшими к. п. д. по сравнению, например, с паровыми компрессионными машинами, представляется маловероятным, чтобы вихревые трубы приобрели большое практическое значение, за исключением тех случаев, когда необходимым требованием является предельная простота конструкции. [c.15]

Газовые холодильные машины с замкнутым циклом. Первые работы, посвяш енные машинам с замкнутым циклом, использующим в качестве рабочего газа воздух, принадлежат Горье [21] (см. также [22]), Кирку [23] и позднее Аллену и Виндхаузену (см. [1, 2]). Схема такой машины, являющейся по существу обращенной воздушной машиной Стерлинга, аналогична схеме газовой холодильной машины с незамкнутым циклом, описанной выше. Различие между этими типами машин заключается в том, что в системе с замкнутым циклом непрерывно циркулирует одна и та же масса газа, обычно при давлении, превышающем атмосферное. Одно из преимуществ замкнутого цикла состоит в том, что в нем может использоваться сухой воздух и тем самым устраняются трудности, вызываемые наличием в газе паров воды. Кроме того, могут быть использованы компрессоры и детандеры меньших размеров, что снижает потери на трение. Схема установки с замкнутым циклом приведена на фиг. 8. Она идентична с изображенной на фиг. 1 схемой с незамкнутым циклом, за исключением того, что холодная камера заменена теплообменником, который находится в контакте с веществом, подвергающимся охлаждению. В схеме, разработанной Алленом, в качестве холодильного газа используется воздух, причем применяются давления /), = 4,5 атм и Р2= = 16,5 атм. [c.15]

К. п. д. и действительные циклы работы. Обозначим 4epe3j()j количество тепла, отводимого от среды с низкой температурой Tj, а через 2 — количество тепла, отдаваемого при высокой температуре Т . Согласно первому и второму законам термодинамики, самой эффективной холодильной машиной будет машина, работающая по обратимому циклу Карно. Для такой машины [c.24]

Фиг. 21. (Я—15)-диаграмма Молье, иллюстрирующая термодинамический цикл работы идеализированной паровой компрессионной холодильной машины. Влажное сжатие обозначено буквами без яирихов, сухое сжатие—буквами с одним штрихом, смешанное сжатие—Оуквами с двумя штрихами.

Фиг. 26. (р—Я)-диаграмма Молье, иллюстрирующая термодинамический цикл работы идеализировапной двухступенчатой паровой компрессионной холодильной машины по фиг. 25. Цифры в скобках указывают давление в атм. [c.36]

Таким образом, при затрате извне работы (компенсирующий процесс) теплота будет перетекать от холодного источника к горячему. По обратному циклу работают тепловые насосы и холодильнь[е машины, где на осуществление обратного цикла затрачивается работа в них работа сжатия больше работы расширения. [c.65]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой. [c.513]

Как следует из рис. 19.4, холодопроизводительность обратного цикла Карно, осуществляемого теми же источниками теплоты, что и цикл воздушной холодильной машины, численно равна площади 1аЬЗ 1 и больше холодо-производительности цикла воздушной холодильной машины на величину площади 143 1 затраченная работа в цикле Карно, измеряемая заштрихованной площадью 13 32 1, меньше работы цикла воздушной холодильной машины на сум.му площадей 1434 и 2 232. [c.617]

Этот источник в результате цикла получает от рабочего тела двигателя I теплоту <72- Работа, производимая двигателем, затрачивается на привод холодильной машины II, для которой теплоотдатчиком служит окружающая среда, а теплоприемником тот же источник с температурой ТИспользуя работу холодильная машина отбирает от окружающей среды теплоту <7о и отдает источнику с температурой То теплоту q . [c.629]

Использование процессов дросселирования. Процесс дросселирования находит широкое применение в технике в редукционных устройствах пневмосетей (для снижения давлеття) при регулировании работы различных машин и нагнетателей за счет изменения расхода рабочего тела в редукционно-охладительных устройствах теплоэлектростанций и др. Но особенно широко эффект дросселирования используется в циклах холодильных машин и в криогенной технике. [c.26]

Так как охлаждение жидкости перед регулирующим вентилем увеличивает только удельную холодоироизводительность цикла при неизменной удельной работе цикла, то рассмстренный ранее характер влияния свойств рабочих тел на показатели цикла холодильной машины с регулирующим вент1 лем сохранится и для данного случая. [c.36]

Прямые циклы в диаграммах изображаются прэисходящими по часовой стрелке (по таким циклам работают все тепловые двигатели), обратные — против часовой стрелки (по таким циклам работают холодильные машины). [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...