Влияние переохлаждения жидкости

Жидкий хладагент переохлаждается несколькими способами.

Жидкий хладагент может переохлаждаться в ресивере или при прохождении через жидкостный трубопровод, отдавая теплоту окружающему воздуху (рис. 1). В некоторых случаях применяют специальный переохладитель (рис. 2). Увеличение производительности и КПД машины вследствие переохлаждения жидкости компенсирует дополнительные расходы на переохладитель, в особенности в низкотемпературных машинах.

Рисунок 1 – Схема переохлаждения жидкого хладагента в жидкостном трубопроводе:
А – насыщенная жидкость (P = 0.961 МПа, t = 40 °С); А’ – переохлажденная жидкость (P = 0.961 МПа, t = 30 °С); В – парожидкостная смесь (P = 0.261 МПа, t = –5 °С); С – насыщенный пар (P = 0.261 МПа, t = –5 °С); Д – перегретый пар (р = 0.961 МПа, t =46.8 °С); Е – насыщенный пар (P = 0.961 МПа, t = 40 °С)

Переохладитель жидкости может быть смонтирован последовательно или параллельно водяному конденсатору. При последовательном монтаже переохладителя охлаждающая вода сначала проходит через переохладитель, а затем через конденсатор, в результате чего самая холодная вода контактирует с переохлаждаемой жидкостью (рис. 2). Существуют некоторые сомнения в полезности последовательного монтажа переохладителя и конденсатора. Охлаждающая вода нагревается теплотой, поглощенной в переохладителе, и поступает в конденсатор при более высокой температуре. Поэтому температура конденсации цикла повышается. Следовательно, увеличение КПД системы при переохлаждении жидкого хладагента несколько снижается из-за повышения температуры конденсации.
При параллельном монтаже переохладитель не влияет на температуру воды, поступающей в конденсатор (рис. 3). Производительность водяного насоса конденсатора, однако, должна быть увеличена при включении в систему переохладителя независимо от способа его монтажа. Если не сделать этого, то уменьшается количество воды, циркулирующей через конденсатор, и температура конденсации цикла повышается, вследствие чего будут утрачены те преимущества, которые можно получить от применения переохладителя.
Если используется воздушный конденсатор, то переохладитель жидкости является обычно составной частью конденсатора, и жидкость охлаждается, отдавая теплоту воздуху, обдувающему аппарат.

Рисунок 2 – Схема последовательного расположения переохладителя и конденсатора:
1 – горячий пар к конденсатору (P = 0.961 МПа, t = 46.8 °С); 2 – водяной конденсатор (температура конденсации 40 °С); 3 – вода из переохладителя в конденсатор (t = 27 °С); 4 – жидкий хладагент в переохладнтель (t = 40 °C); 5 – вода из градирни или водопровода (t = 24 °С); 6 – переохлажденный жидкий хладагент к регулятору расхода (P = 0.961 МПа, t = 30°С)

Рисунок 3 – Схема параллельного расположения конденсатора и переохладителя:
1 – переохлажденная жидкость к регулятору расхода: 2 – вода из градирни; 3 – вода в градирню; 4 – насыщенная жидкость к переохладителю; 5 – вода из конденсатора; 6 – водяной конденсатор; 7 – горячий пар в конденсатор; 8 – вода из переохладителя