小型制冷機(jī)換熱設(shè)備的效率指標(biāo)和技術(shù)特性3
從所闡述的得出,隨著蒸汽制冷機(jī)循環(huán)外部不可逆性的增長(zhǎng),內(nèi)部不可逆性對(duì)循環(huán)特性的不良作用也增加。
周?chē)橘|(zhì)與冷源的溫差越小,外部不可逆性的影響就越大。在一般用途的小型制冷機(jī)中,這一差值在下列范圍內(nèi):
在大多數(shù)情況下,這個(gè)比值等于1.5~2.5。因而,小型制冷機(jī)熱力循環(huán)的溫度范圍,由于外部不町逆性的原因,可能增大幾倍。
溫度界限的擴(kuò)展,對(duì)卡諾逆向循環(huán)的制冷系數(shù)。有決定性的影響,而對(duì)使用開(kāi)啟式壓縮機(jī)的理論蒸汽制冷機(jī)的可逆性系數(shù)卵。影響較小(曲線2),對(duì)在全封閉壓縮機(jī)內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)中,表示吸入氣體預(yù)熱作用的參數(shù)影響最小。在實(shí)際的機(jī)器中擴(kuò)展循環(huán)的溫度界限和增大壓力比,同樣導(dǎo)致壓縮機(jī)效率和供給系數(shù)降低。
把下面這臺(tái)機(jī)器作為例子來(lái)研究:當(dāng)周?chē)諝鉁囟?0℃時(shí),冷藏柜內(nèi)深持5℃,壓縮機(jī)活塞行程容積為3.6米2/時(shí)。當(dāng)不存在外部不可逆性時(shí),機(jī)器在下面工況下工作:蒸發(fā)溫度如-5℃,冷凝溫度20℃,過(guò)冷溫度20℃!,吸入溫度20℃。在這些條件下,在理論循環(huán)中以R12工作的壓縮機(jī)產(chǎn)冷量是2830瓦,制冷系數(shù)是17.6。
實(shí)際上,存在著壓縮機(jī)容積和能量的損失。同冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比為1.56相應(yīng)的供給系數(shù)是九一O.61,電能效率O.44。據(jù)此,無(wú)外部不可逆性而配有實(shí)際壓縮機(jī)的制冷機(jī)產(chǎn)冷量是2290瓦,而制冷系數(shù)是7.7。
在有外部不可逆性的制冷機(jī)中(對(duì)于商用冷凍設(shè)備,在冷凝器與蒸發(fā)器的通常溫差下),循環(huán)的溫度界限顯著地?cái)U(kuò)大,機(jī)器將在t0=-15℃,tk=30℃,t0=-25℃,1—20℃的工況下工作(中溫壓縮機(jī)的名義工況)。在這些條件下,配有理論壓縮機(jī)的循環(huán)產(chǎn)冷量為1310瓦,制冷系數(shù)等于4.81。這樣,僅僅由于外部不可逆性的影響,產(chǎn)冷量就降低一倍多,而能量指標(biāo)降低到1/3.7。但是,實(shí)際冷庫(kù)壓縮機(jī)的工作條件也有變化,壓力比增大到4.1,供給系數(shù)相應(yīng)地降到0.67;而電能效率幾乎沒(méi)有變化。整個(gè)的產(chǎn)冷量為760瓦,也就是說(shuō)降低到不足1/3,而制冷系數(shù)為2.21,即縮小到2/5。
此時(shí),由于換熱器中溫差所造成的損失,比壓縮機(jī)中的損失對(duì)制冷機(jī)特性的影響強(qiáng)烈得多。
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