03 Фев Перегрев пара в охлаждаемом объеме
Перегрев пара в охлаждаемом объеме происходит в конце испарителя или во всасывающем трубопроводе, смонтированном в этом пространстве, или в том и другом месте сразу.
Для обеспечения нормальной работы регулятора расхода хладагента и предотвращения поступления жидкого хладагента в компрессор необходимо отладить регулятор таким образом, чтобы жидкость выкипела полностью до выхода из испарителя. Холодный пар в таких случаях продолжает поглощать теплоту и перегревается в конце испарителя. Теплота для перегрева пара отводится из охлаждаемого объема, и поэтому производится полезное охлаждение, увеличивается удельная холодопроизводительность (на единицу массы хладагента) на величину, равную количеству поглощенной теплоты при перегреве.
Полезное охлаждение происходит при перегреве всасываемого пара, и КПД цикла несколько улучшается (но при этом далеко не для всех современных хладагентов). Необходимо подчеркнуть, что независимо от повышения КПД цикла перегрев всасываемого пара в испарителе неэкономичен и его всегда необходимо ограничить до величины, требуемой для нормальной работы регулятора расхода.
Теплопередача через стенки испарителя на один градус разности температур не столь велика для пара по сравнению с жидкостью, и производительность испарителя всегда снижается. Поэтому избыточный перегрев всасываемого пара в испарителе излишне снижает его производительность и приводит к работе испарителя при более низкой температуре кипения или к необходимости применения более крупного испарителя для обеспечения требуемой производительности. Нежелательность снижения температуры кипения очевидна из-за ее влияния на КПД цикла.
Рисунок 1 – Схема холодильной установки с перегревом всасываемого пара в охлаждаемом пространстве
Определенный участок всасывающего трубопровода часто монтируют в охлаждаемом пространстве, единственным назначением которого является перегрев всасываемого пара (рис. 1). Этот участок трубопровода позволяет больше заполнять испаритель жидким хладагентом, а также избежать его поступления во всасывающий трубопровод и компрессор. Таким образом, создается возможность перегрева всасываемого пара в охлаждаемом пространстве с увеличением КПД цикла и более полного использования поверхности испарителя. Кроме того, в некоторых случаях, в особенности когда температура кипения высокая, а относительная влажность наружного воздуха относительно низкая, перегрев всасываемого пара в охлаждаемом пространстве повышает температуру всасывающего трубопровода и предотвращает запотевание, исключая тем самым необходимость его изоляции. Однако перегрев всасываемого пара в охлаждаемом пространстве ограничивается температурой в данном пространстве. Обычно при достаточной длине трубопровода всасываемый пар может быть нагрет до температуры на два-три градуса ниже температуры пространства. Так, для пространства с температурой 5 °С всасываемый пар может быть нагрет примерно до 2 °С.