ХМ СОБРАНЫЕ. 1. Обратные термодинамические циклы, их внутренняя и внешняя необратимости
 Скачать 2.41 Mb.
|
Количество теплоты, отведенной от горячего спая: Работа цикла 1234, которую совершает термоЭДС при протекании электрического тока, равна разности отведенной и подведенной теплоты к спаям, т.е.  .Теоретический холодильный коэффициент цикла:  .Таким образом, теоретический коэффициент цикла термоэлектрической холодильной машины равен холодильному коэффициенту цикла Карно. В действительности работа термоэлемента сопровождается необратимыми потерями. Во-первых, при протекании электрического тока по цепи в термобатареи, выделяется теплота Джоуля-Ленца:  где R – электрическое сопротивление термоэлементов, Ом. Считается, что в первом приближении Qдж распределяется между спаями поровну, т.е.: Qхдж = Qгдж = 0,5 Qдж. Во-вторых, за счет теплопроводности материала термобатареи, часть теплоты от горячего спая передаётся холодному спаю в количестве  .С учетом потерь действительная холодопроизводительность термоэлектрической холодильной машины Qо.д и количество теплоты, отведенной от горячего спая Qг.д , будут равны:  , .Потребляемая мощность: .Действительный холодильный коэффициент  Важными режимами работы термоэлектрической холодильной машины является режим максимального холодильного коэффициента εmax, режим максимальной холодопроизводительности Qо.max и режим минимального тока Imin. Термоэлектрические холодильные машины обладают следующими преимуществами по сравнению с паровыми компрессионными машинами: 1.Лучшие массогабаритные показатели при Qо < 20 Вт; 2.Отсутствие холодильного агента; 3.Бесшумность в работе; 4.Простота конструкции; 5.Отсутствие движущихся частей; 6.Удобство в обслуживании. Недостатками термоэлектрических холодильных машин являются: 1.Худшие массогабаритные показатели при Qо > 20 Вт; 2.Большая потребляемая мощность; 3.Высокая стоимость полупроводников; 4.Необходимость применения постоянного тока. 29. Агрегатирование ХМ. Агрегатированием называется объединение всех элементов ХМ в один или несколько блоков. Чем больше производительность ХМ, тем из большего числа блоков она состоит. Агрегаты собираются на предприятии-изготовителе и имеют полную заводскую готовность. Агрегатированные ХМ имеют следующие преимущества: 1. Меньшие затраты на монтаж, ремонт, эксплуатацию ХМ. 2. Высокая надежность и долговечность работы. 3. Комплексная автоматизация агрегата. Недостаток агрегатирования - высокая стоимость по сравнению со стоимостью отдельных элементов. Существуют следующие виды агрегатов: 1. Компрессорные агрегаты. 2. Компрессорно-конденсаторные агрегаты. 3. Компрессорно-испарительные агрегаты. 4. Аппаратные агрегаты. 5. Комплексные агрегатированные ХМ. Компрессорные агрегаты. В состав компрессорного агрегата входят компрессор, привод компрессора, аппарат для отделения и возврата масла, приборы автоматики, контрольно-измерительные приборы, пускозащитная аппаратура, трубопроводы, запорная арматура, электропроводка. Все оборудование компрессорного агрегата крепится на стальной, сварной, литой или железобетонной раме. Приборы автоматики, контрольно-измерительные приборы, пускозащитная аппаратура выносятся на отдельный щит управления. Электропроводка прокладывается в местах, исключающих их повреждение при монтаже, эксплуатации, ремонте. Они прокладываются, как правило, в специальных металлорукавах внутри уголков, швеллеров, двутавров и т.д. В зависимости от типа компрессоров агрегаты бывают с поршневыми компрессорами, винтовыми компрессорами, ротационными, центробежными и т.д. В зависимости от ступеней сжатия компрессорные агрегаты делятся на одноступенчатые и двухступенчатые. Двухступенчатые компрессорные агрегаты могут состоять из двух и более блоков. Компрессорные агрегаты применяются в том случае, когда испарительная система и конденсаторная группа удалены от агрегата и не могут быть объединены с ним в один общий блок. Компрессорно-конденсаторный агрегат. В состав комп.-конд. агрегата входит КД-ор и все элементы КМ-ого агрегата. Комп.-конд. агрегат может комплектоваться или кожухотрубным КД-ором с воздушным охлаждением, или воздущным КД-ором. При использовании кожухотрубного КД-ора все элементы агрегата крепятся на специальной стальной раме. Комп.-конд. агрегат применяется в том случае, когда испарительная система удалена от агрегата и не м. б. объединена с ним в один общий блок. Компрессорно-испарительный агрегат. Комп.-исп. агрегат состоит из кожухотрубного испарителя и всех элементов комп-ого агрегата. Кожухотрубный испаритель не м. б. с межтрубным и внутритрубным кипением х.а. Все элементы агрегата крепятся сверху на корпусе испарителя. Комп.-исп. агрегат применяется в том случае, когда конд-ная группа удалена от агрегата и не м. б. объединена с ним в один общий блок. Аппаратные агрегаты. Аппаратные агрегаты делятся на : 1. конд.-исп. 2. конд.-регулирующие 3. исп.-регулирующие В состав конд.-исп. агрегата входят кожухотрубный конд-ор и кожухотрубный исп-ль. Кожухотрубный исп-ль м. б. с межтрубным и внутритрубным кипением х.а. Как правило, конд-ор крепится сверху на корпусе исп-ля с помощью специальных лап. Дополнительные агрегаты, приборы автоматики, запорная ирегулирующая арматура размещаются в промежутке между аппаратами. Конд.-исп. агрегат применяется в том случае, когда комп-ный агрегат удалён от данного агрегата и не м. б. объединен с ним в один общий блок. В состав конд.-регул. агрегата входят кожухотрубный конд-ор и регулирующая станция. Регул. станция, приборы автоматики, запорная арматура и т.д. располагаются сверху на конд-оре. Используется, когда исп-ная система и комп-ный агрегат удалены и не м. б. объединеныс ним в один общий блок. Исп.-регул. то же самое. В его состав входят кожухотрубный исп-ль и регулирующая станция. Исп-ль м. б. с межтрубным и внутритрубным кипением х.а. Применяется, когда конд-ная группа и комп-ный агрегат удалены. Комплексные агрегатированные ХМ. Комплексная ХМ включает в себя все элементы, с помощью которых осуществляется полный термодинамический цикл, т. е. компрессор, конденсатор и дроссельное устройство. По способу крепления элементов агрегата ХМ могут быть рамные и безрамные. В рамной конструкции все элементы крепятся в специальной стальной сварной раме. В безрамной конструкции все элементы крепятся друг на друга с помощью специальных лап. По количеству уровней ХМ бывают двух- и трехуровневые. В двухуровневой конструкции на нижнем уровне располагается кожухотрубный испаритель, на верхнем конденсатор и компрессор. В трехуровневой конструкции нижним уровнем является кожухотрубный испаритель, средним кожухотрубный конденсатор, верхним - компрессор, эл/дв, щит управления и т. д. |