Strojní chlazení
Charakteristika a rozdělení systémů, použití
úkolem strojního chlazení je snížit teplotu ve vybraném prostředí pod teplotu okolí
podstatou strojního chlazení je úkaz z termomechaniky, že každá kapalina při přeměně v páru (expanzi)
spotřebuje značné množství tepla, které odebírá svému okolí
- rozdělení:
1. přímé chlazení
- chlazený prostor je umístěn přímo ve výparníku
2. nepřímé chlazení
- je třeba zajistit chlazení na větší vzdálenost od chladícího zařízení, nebo je-li nutno z ochranných
důvodů zabránit úniku chladiva
- pro nepřímé chlazení se využívá kapalina solanka – ta se čerpá potrubím a přináší chlad na místo
určení
- solanka – je teplonosná látka, která zůstává tekutá i při nízkých teplotách pod bodem mrazu a při
oběhu nemění skupenství; nejčastěji je to roztok vody a soli
Chladiva (ST 62)
- jsou to kapaliny, které při přeměně v páru odebírají teplovému okolí
-
Vlastnosti chladiv
- bod varu je za atmosférického tlaku pod 0 °C
- páry chladiva lze snadno zkapalnit při teplotě kolem 25 °C
- mají velké výparné teplo, abychom spotřebovali malé množství chladiva
- nesmí narušovat materiál chladícího zařízení
- nejedovaté a levné
Používaná chladiva
- čpavek, oxid uhličitý, metyl chlorid
Schéma a popis kompresorového chladícího zařízení
M – hnací motor
K – kompresor
Ko – kondenzátor
V – výparník
Šv – škrtící ventil
Z – zásobník chladiva
QΤv – přijaté teplo chladivem ve výparníku za jednu sekundu
QΤKo – odvedené teplo z kondenzátoru za jednu sekundu
Strojní chlazení/1 - www.smartengineer.eu ©
-
okruh je naplněn vhodným, snadno zkapalnitelným plynem (chladivem)
chladivo je ve formě par stlačováno kompresorem z tlaku p1 na p2 ( p2  p1 )
následuje ochlazení chladiva v kondenzátoru, kde dojde ke zkapalnění chladiva
chladivo projde škrtícím ventilem čímž se zredukuje tlak z p2 na p1 ( p1  p2 )
redukce tlaku je spojena s expanzí kapalného chladiva, které se ve výparníku mění v sytou páru
tepelná energie potřebná ke změně skupenství se odebírá z vychlazeného prostoru
páry chladiva jsou znovu nasávány kompresorem a stlačovány – jedná se o uzavřený tepelný oběh
Schéma a popis zařízení pro termodynamické vytápění – tepelné čerpadlo
K – kompresor
V – výparník
R – radiátor
ŠV – škrtící ventil
QΤv – přijaté teplo topnou látkou ve výparníku za 1 sekundu
QΤR – množství tepla vysálané topnou látkou radiátoru za 1 sekundu
-
tepelné čerpadlo je v podstatě kompresorový chladící oběh, kde kondenzátor je ve funkci topného
radiátoru, který je umístěn ve vytápěném prostoru
topná látka má podobné vlastnosti, jako chladiva ve chladícím oběhu
výparník je umístěn například v tekoucí vodě
Příklad: Nakreslete schéma pístového kompresoru a do obrázku
označte potřebné veličiny pro výpočet. Proveďte výpočet průměru
válce D a zdvih pístu L, je-li dán objemový průtok Qv, otáčky klikové
L
hřídele nk, poměrové číslo
a účinnost dopravní d
D
- hlavní rozměry pístového kompresoru určíme z objemového
průtoku
Qv S * L * nk * d
D – průměr válce
Qv
Qv
D
* D2
* L * nk * d
4
* D2
* * D * nk *
4
4 * Qv
3
* * nk * d
d
d
- dopravní účinnost
- poměrová konstanta
S – průřezová ploch pístu
L
nk – otáčky kompresoru
L
*D
D
Strojní chlazení/2 - www.smartengineer.eu ©
Download

Strojní chlazení