instalatii frig orifice cu compresie mecanica de vapori

8/3/2019 Instalatii Frig Orifice Cu Compresie Mecanica de Vapori

1/22

Domenii de utilizare a frigului artificial

1. Construcia de maini2.Metalurgie3.Industria chimic4.Industria alimentar5.Industria minier i de construcii6.Medicin7.Aviaie i cosmonautic8.Energetic

Clasificarea instalaiilor frigorifice

1. Dup principiul de funcionare

ricetermoelectinstalatiijetcuinstalatiiabsorbtiecuinstalatiicompresiecuinstalatii

2.Dup tipul ciclului

deschisnchis

3.Dup periodicitate

discontinuefunctionarcucontinuefunctionarcu


2/22

Ageni frigorifici

Agenii frigorifici = substane omogene sau amestecuri de substane care preiau

n cursul ciclului frigorific cldura de la mediul ce trebuie rcit i o cedeaz altui

mediu (n general mediul ambiant) la o temperatur mai ridicat. Ei trebuie s

corespund cerinelor impuse de schema i tipul instalaiilor precum i de

nivelul de temperatur al celor dou surse de cldur.

Condiii ce trebuie ndeplinite de agenii frigorifici:

s vaporizeze la temperaturi coborte, la presiuni apropiate de ceaatmosferic;

cldura latent de vaporizare (r) s fie mare, reducnd astfel debitul deagent frigorific n instalaie;

alura curbei de saturaie s fie convenabil (psat


3/22

Amoniacul (NH3): gaz incolor cu miros specific pronunat (tfn -34 C)

cldur latent de vaporizare relativ ridicat;conductivitatea termic este buni vscozitatea redus;nu se dizolv n ulei i este puternic absorbit de ap (dar n prezena ei

atac Cu i aliajele sale);

arde prost n aer dar duce la explozii la concentraii de 13 25 % n aer;este toxic pentru organism la concentraii de peste 0,5 %;are pre sczut i se utilizeaz n IFCMV de medie i mare putere precum

i n cele cu absorbie.

Freonii (HCC, CFC, HFC i HCFC): sunt compui halogenai ai metanului

sau etanului obinui prin nlocuirea unuia sau mai multor atomi de hidrogen prin

atomi de Cl sau F.

au toxicitatea nul sau foarte redus;inflamabilitatea este redus;au o bun stabilitate termic;sunt compatibili cu metalele i unele uleiuri;masa molecular ridicat;vscozitatea este foarte redus ceea ce favorizeaz scprile;cldur latent de vaporizare cobort ( 10 ori mai mic ca la amoniac);coeficieni adiabatici redui;densitatea este ridicat.

Dioxidul de carbon (CO2): este utilizat n principal pentru producerea gheiiuscate (zpada carbonic); este neutru n raport cu metalele, neinflamabil,

netoxic; Dezavantaj: temperatura critic cobort (31 C) la pcr = 74 bar presiuni ridicate n condensator.


4/22

ncadrarea instalaiilor frigorifice fa de mediul ambiant

Schema general a unei instalaii frigorifice

60

40

20

0

- 20

- 40

t [C]

s [kJ/kg]

Instalaii

frigorifice

Pompede

cldurP.C.

+

I.F.

pc, Tc

P

pc, TcTsi

po, Toi

ln p

Qc

Qop0 = pv, T0 = Tv

Condensator

Va orizator

Com resorVentil laminare

(Detentor)

C


5/22

Instalaii frigorifice cu compresie mecanic de vapori

(IFCMV)

1. Clasificarea IFCMVa) cu comprimare ntr-o singur treapt;b) cu comprimare n dou trepte;c) cu comprimare n trei trepte;d)n cascad.

2. Procese n IVCMV ntr-o singur treapt de compresieSchema i ciclul ideal (Carnot) al IFCMV cu o treapt de

compresie

Bilanul termic:

+=+

kg

kJlqlq dcc0

( )

+=+=

kg

kJlqllqq dcc 00 ; dc lll = = lucrul mecanic total al ciclului

====

kg

kJiiqiiqiiliil cdc 324104312 ;;;

K

C

V

D ~M

1

23

4

lc

q0

qc

ld

1

23

4i1

i2i3

i4

s3 = s4 s1 = s2

Tc

Tv

T

s

s


6/22

Eficiena frigorific ideal (maxim):

0

00

qq

q

l

q

c

C

==

( )( )vc

v

cvc

vC

cc

vTTf

T

TsTTsT

sTiiqsTiiq ,

1

1

32

410=

=

=

====

Schema i ciclul teoretic al IFCMV ntr-o singur treapt decompresie fr subrcire

1

2

3

4i1

i2

i3i4

s4 s1 = s2

Tc

Tv

T

s

q0

s3

2

C

C

1

23

4

i3 = i4 i1

pc

pv

ln p

i

q0

2

i2

qc

lc

K

C

V

VL ~M

1

23

4

lc

q0

qc


7/22

Procesele funcionale:

(1 2): comprimare izentropic

==

kg

kJiill c 12

(2 3): desupranclzire (rcire) izobar (2 2) + condensare izoterm (2 3)

( ) ( )

=+=

kg

kJiiiiiiqc 323'2'22

(3 4): laminarea lichidului

( )1

13

11

134114143

r

ii

ii

iixiixiii

lv

llvl

=

=+==

(4 1): vaporizare izobar - izoterm

=

kg

kJiiq 410

( )

====

kg

kJiiiiiiqqll cc 1241320

Eficiena frigorific a ciclului:

12

410

ii

ii

l

qf

==

Deplasarea comprimrii n domeniul vaporilor supranclzii i efectuarea

destinderii prin laminare, determin reducerea eficienei frigorifice a ciclului

teoretic n raport cu cea a ciclului ideal (Carnot, de referin).

Pentru ciclul ideal:

vc

vC

TT

T

=

Gradul de reversibilitate al ciclului teoretic fa de cel ideal:

112

41 =

kg

kJliiiil 12'1"2'

Eficiena frigorific a ciclului cu supranclzire:ff

ii

ii

l

q

==

'1"2

4'10

'

''

ff

f=

'(natura agentului frigorific)

C

1

23

4

i3 = i4 i1

pc

pv

ln p

i

q0

2

i1

qc

l

2

1

i2

1

2

3

4

s4 s1 = s2

Tc

Tv

T

s

q0

s3

2

C 2

1

q0SI

Tsi=T1


10/22

Ciclul teoretic al IFCMV cu subrcire regenerativ

===kg

kJiiqiiq srSI '331'1

==

=

kg

kJiill

kg

kJiiq c '12410 ;

'12

410

ii

ii

l

qf

==

lc

q0

K

C

V

VL

1

2

3

4

qc

Rg

131

2

3

s1 s1 = s2

Tc

Tv

T

ss3

2

C

3

4

s3 s4

qSR

1

qSI

C

1

23

i3 i1

pc

pv

ln p

i

q0

2

i2

qc

lc

3

4

qSR

i3=i4

1

i1

T1

Tv

Tc

T3

Rg

S

T

Vapori

Lichid


11/22

Schema i ciclul teoretic al IFCMV cu separator de picturi

Bilanul termic al separatorului de picturi:[ ]kWimimimim '42111241

+=+ &&&&

+=

kg

kJrxii 14'44 ; ( )1"41'4 ; vl iiii ==

Coeficientul de debit:11

'41

14

'41

14'41

'41

41

1

2

instalatii frig orifice cu compresie mecanica de vapori

Documents