Особенности работы эжекторных машин на различных рабочих веществах
Эжекторные холодильные машины сжимают пар не компрессором, а паровым эжектором, используя теплоту низкого потенциала. Они работают на воде (охлаждение до +5…+10 °C), на хладонах и других легкокипящих веществах — это даёт более низкие температуры кипения и работу без глубокого вакуума; в аммиачных компрессионных машинах эжекторы применяют для дожатия пара между ступенями.
Эжекторные холодильные машины могут работать не только на воде, но и на легкокипящих веществах. Применение легкокипящих веществ, в частности хладонов, позволяет получить более низкие температуры кипения, упростить схему машины, а также использовать низкопотенциальную теплоту без вакуума в аппаратах.
Аммиачные эжекторные машины из-за вредных свойств аммиака не получили достаточного развития. Однако в низкотемпературных аммиачных компрессионных холодильных машинах применяют эжекторы для поджатия пара в ступенях низкого давления.
Хладоновые эжекторы по сравнению с пароводяными отличаются меньшими скоростями в проточной части, малыми проходными сечениями, меньшими отношениями давлений рабочего пара pр и испарения p0, меньшими отношениями давлений конденсации pк и испарения p0. В схемах хладоновых эжекторных холодильных машин в отличие от пароводяных отсутствуют воздухоотсасывающие устройства, в остальном они аналогичны.
Ряд недостатков, присущих этим машинам, сдерживает их промышленное внедрение. К таким недостаткам относятся: усложнение конструкции испарителя и генератора из-за необходимости применения теплопередающей поверхности, а следовательно, и возникновение необратимых потерь на тепловое сопротивление этой поверхности, наличие в схеме дорогого и сложного хладонового насоса. Подача в парогенератор жидкого хладона, близкого к состоянию насыщения, приводит к вскипанию хладона на всасывании насоса и к срыву его работы. Для исключения этого приходится применять переохлаждение или подпор на всасывании. Кроме того, по сравнению с водой, хладон дорог и текуч.
Эффективность работы хладоновых эжекторных холодильных машин зависит от режима работы (pр, p0, pк, Tр, Iвс) и от свойств хладона.
Выбор хладона и рабочего давления для этих машин должен производиться по двум энергетическим критериям: действительному тепловому коэффициенту машины и суммарной электрической мощности, потребляемой хладоновым и водяным циркуляционными насосами. Более рациональным является применение веществ с высокими значениями критической температуры, что понижает давление в аппаратах, чем обеспечивается большая надежность и безопасность работы машины [16]. К ним относятся хладоны Rll, R21, R113, R142, С318, 12В1. Однако при использовании хладонов R11, R113 в испарителе устанавливается давление ниже атмосферного, а хладон R21 является термически нестойким веществом. Наиболее перспективным веществом по величине теплового коэффициента, сокращению удельных дроссельных потерь и мощности хладонового насоса при относительно низких давлениях в аппаратах является хладон R142 [16].
Работы в области исследования эжекторных холодильных машин, использующих легкокипящие вещества, направлены на повышение их эффективности путем выбора наиболее подходящих рабочих веществ, исключение потребления электроэнергии, совершенствование схем машин и рабочих циклов, а также на оптимизацию профиля проточной части эжектора.
Типовые параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Хладагент | Вода |
| Температура охлаждённой воды | +5…+10 °C |
| Давление в испарителе | 1–1,5 кПа |
| Рабочий пар | 0,3–1 МПа |
Эжекторы применяют там, где есть дешёвый пар: на ТЭЦ, химических и пищевых заводах. Другие типы машин — в статье виды холодильных машин.
Частые вопросы
Как работает эжекторная холодильная машина?
Рабочий пар высокого давления, вытекая из сопла эжектора, подсасывает пар из испарителя и сжимает смесь до давления конденсации; конденсат частично возвращается в испаритель через дроссель, частично насосом в генератор.
Почему эжекторные машины применяют редко?
У них низкий холодильный коэффициент; они выгодны там, где есть дешёвое сбросное тепло или пар.
Почему эжекторные холодильные машины применяют редко?
У них низкий КПД и нужен пар высокого давления; выгодны они только там, где есть дешёвый или бросовый пар.
Читайте также