Domenii de utilizare a frigului artificial 1. Construcţia de maşini 2. Metalurgie 3. Industria chimică 4. Industria alimentară 5. Industria minieră şi de construcţii 6. Medicină 7. Aviaţie şi cosmonautică 8. Energetică Clasificarea instalaţiilor frigorifice 1. După principiul de funcţionare rice termoelect instalatii jet cu instalatii absorbtie cu instalatii compresie cu instalatii 2. După tipul ciclului deschis închis 3. După periodicitate ã discontinu e functionar cu continuã e functionar cu
22
Embed
Domenii de utilizare a frigului artificial2407mewebnode.yolasite.com/resources/6.pdfnivelul de temperatur ă al celor dou ă surse de c ăldur ă. ... atac ă Cu şi aliajele sale);
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Domenii de utilizare a frigului artificial
1. Construcţia de maşini 2. Metalurgie
3. Industria chimică
4. Industria alimentară 5. Industria minieră şi de construcţii 6. Medicină 7. Aviaţie şi cosmonautică 8. Energetică
Clasificarea instalaţiilor frigorifice
1. După principiul de funcţionare
ricetermoelect instalatii jetcu instalatiiabsorbtie cu instalatiicompresie cu instalatii
2. După tipul ciclului
deschisînchis
3. După periodicitate
ãdiscontinu efunctionar cucontinuã efunctionar cu
Agenţi frigorifici
Agenţii frigorifici = substanţe omogene sau amestecuri de substanţe care preiau
în cursul ciclului frigorific căldura de la mediul ce trebuie răcit şi o cedează altui
mediu (în general mediul ambiant) la o temperatură mai ridicată. Ei trebuie să
corespundă cerinţelor impuse de schema şi tipul instalaţiilor precum şi de
nivelul de temperatură al celor două surse de căldură.
Condiţii ce trebuie îndeplinite de agenţii frigorifici:
� să vaporizeze la temperaturi coborâte, la presiuni apropiate de cea
atmosferică;
� căldura latentă de vaporizare (r) să fie mare, reducând astfel debitul de
agent frigorific în instalaţie;
� alura curbei de saturaţie să fie convenabilă (psat << pcr);
� densitatea şi vâscozitatea să fie cât mai coborâte (⇒ ∆p ↓);
� coeficienţii de transfer de căldură să fie cât mai ridicaţi (⇒ S↓);
� vaporii de agent frigorific să nu fie solubili faţă de uleiul de ungere al
compresorului;
� vaporii de agent frigorific să fie solubili faţă de apă (evitarea formării
dopurilor de gheaţă);
� să fie inerţi faţă de metale şi materialele de etanşare;
� să nu fie inflamabili;
� să fie stabili chimici în domeniul de utilizare;
� să nu fie toxici;
� să fie cât mai ieftini;
� să aibă impact redus asupra efectului de seră şi asupra distrugerii stratului
de ozon.
Amoniacul (NH3): gaz incolor cu miros specific pronunţat (tfn≈ -34 ºC)
� căldură latentă de vaporizare relativ ridicată;
� conductivitatea termică este bună şi vâscozitatea redusă;
� nu se dizolvă în ulei şi este puternic absorbit de apă (dar în prezenţa ei
atacă Cu şi aliajele sale);
� arde prost în aer dar duce la explozii la concentraţii de 13 ÷ 25 % în aer;
� este toxic pentru organism la concentraţii de peste 0,5 %;
� are preţ scăzut şi se utilizează în IFCMV de medie şi mare putere precum
şi în cele cu absorbţie.
Freonii (HCC, CFC, HFC şi HCFC): sunt compuşi halogenaţi ai metanului
sau etanului obţinuţi prin înlocuirea unuia sau mai multor atomi de hidrogen prin
atomi de Cl sau F.
� au toxicitatea nulă sau foarte redusă;
� inflamabilitatea este redusă;
� au o bună stabilitate termică;
� sunt compatibili cu metalele şi unele uleiuri;
� masa moleculară ridicată;
� vâscozitatea este foarte redusă ceea ce favorizează scăpările;
� căldură latentă de vaporizare coborâtă (∼ 10 ori mai mică ca la amoniac);
� coeficienţi adiabatici reduşi;
� densitatea este ridicată.
Dioxidul de carbon (CO2): este utilizat în principal pentru producerea gheţii
uscate (zăpada carbonică); este neutru în raport cu metalele, neinflamabil,
netoxic; Dezavantaj: temperatura critică coborâtă (31 ºC) la pcr = 74 bar ⇒
presiuni ridicate în condensator.
Încadrarea instalaţiilor frigorifice faţă de mediul ambiant
Schema generală a unei instalaţii frigorifice
60
40
20
0
- 20
- 40
t [ºC]
s [kJ/kg]
Instalaţii
frigorifice
Pompe
de
căldură P.C.
+
I.F.
pc, Tc
P
pc, Tc
Tsi
po, To
i
ln p
Qc
Qo
p0 = pv, T0 = Tv
Condensator
Vaporizator
Compresor Ventil laminare (Detentor)
C
Instalaţii frigorifice cu compresie mecanică de vapori
(IFCMV)
1. Clasificarea IFCMV
a) cu comprimare într-o singură treaptă;
b) cu comprimare în două trepte;
c) cu comprimare în trei trepte;
d) în cascadă.
2. Procese în IVCMV într-o singură treaptă de compresie
Schema şi ciclul ideal (Carnot) al IFCMV cu o treaptă de
compresie
Bilanţul 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
2 3
4
lc
q0
qc
ld
1
2 3
4 i1
i2 i3
i4
s3 = s4 s1 = s2
Tc
Tv
T
s
∆∆∆∆s
Eficienţa frigorifică ideală (maximă):
0
00
qq
q
l
q
c
C −==ε
( )( )vc
v
cvc
vC
cc
vTTf
T
TsTT
sT
sTiiq
sTiiq,
1
1
32
410 =−
=∆⋅−
∆⋅=⇒
∆⋅=−=
∆⋅=−=ε
Schema şi ciclul teoretic al IFCMV într-o singură treaptă de compresie fără subrăcire