11.PREDAVANJE Flashcards
Što su LIJEVOKRETNI KRUŽNI PROCESI
S PAROM REALNIH RADNIH TVARI?
To su realni procesi u rashladnim i kriogenim uređajima koji održavaju temperaturu nižu od okolne i gdje se kao kompenzacija za prijenos iz spreminka niže temp u spremnik vise trosi neka druga korisna en(mehanički rad ili toplinska energija). Koriste se pare realnh plinova . Uređaji se nazivaju transformatori topline.
Podjela transformatora topline.
Kao što smo rekli uređaji u kojima e odvijaju lijevokretni kružni procesi s parom realnih radnih tvari nazivaju se transformatori topline. Dijele se na:
1. podjela s obzirom na temperaturu okoline:
- niskotemperaturni: oni se dijele na rashladne(Tmin>120K) i kriogne(Tmin<120K) za oboje vrijedi 𝑇𝑚𝑎𝑥 = 𝑇𝑜k
-dizalice ili toplinske pumpe (Tmin=Tok i Tmax>Tok)
-kombinirani uređaji (Tmin<Tok<Tmax)
2. podjela prema načinu rada:
-termo-mehanički- princip povišenja tlaka radne tvari
-elektromagnetski (uz primjenu konstantnog ili promjenjivog električnog ili elektromagnetskog polja)
Koje uvjete mora ispunjavati realna radna tvar u parnim rashladnim procesima?
Ovdje nećemo koristititi vodu jer bi se na nižim temp zaledila.
Kriterij za odabir radne tvari
To su:
-maksimalni tlak u kondenzatoru nesmije biti previsok(15-17bar)- -da netrošimo prevelik rad za kompresiju, da nemamo preglomaznu opremu…
-tlak u isparivaču reba biti viši od okolnog
-što veća latentna toplina isparavanja
-želimo da specifični volumen pregrijane pare jer on definira volumen kompresora što je on manji jefitniji je i praktičniji
-što niža temp skrućivanja da se omogući što veće hlađenje
-visok stupanj rashladbog koeficijenta da je što bliži Carnotovom
-želimo da je tvar što manje viskozna da su što manji gubitci trenja
-ne smije biti eksplozivna, zapaljiva ili otrovna
-treba biti neutralna ⇾ da ne reagira s materijalom uređaja
-ne smije biti korozivna
-ne smije biti otrovna
-ne smije biti topiva u uljima za podmazivanje kompresora
-mora biti ekonomična
Koje radne tvari se koriste u transformatorima topline?
Ugljikovodici čisti ili halogenirani u kojima su pojedini ili svi atomi ugljika zamijenji halogenim elementima.(FREONI)
Danas su freoni supstituirani klorom zabranjeni umjesto njih se koriste oni supstituirani bromom i fluorom.
Ukratko opiši kako funkcionira lijevokretni kružni proces s parom realne radne tvari.
Vrlo slično kao i kod desnokretnih samo su zamjenjeni ekspanzijski i kompresijski cilindar. Imamo dvije adijabatske i dvije izotermne promjene. Krećemo od iznetropske kompresije mokre pare do stanja zasićenosti zatim potpuna kondenzacija pare pri stalnom tlaku i temperaturi o stanja vrele kapljevine to se odvija u kondenzatoru. Zatim imamo izentropsku kompresiju vrele kapljevine u mokrompodručju te zatim saljnje isparavanje pri stalnom tlaku i temp u isparivaču.
Kako izgleda stroj idealnog(Carnotovog)lijevokretnog procesa s parom realne tvari?
Moramo imati opremu za isparavanje i za kondenzaciju i dva uređaja jedan za kompresiju, a drugi za ekspanziju. Za kompresiju se troši rad moramo imati neki elektromotor koji uzima električnu energiju s mreže i pretvara je u mehaničku energiju vrtnje. Kod ekspanzije dobivamo rad imamo neki generator koji pretvara mehaničku energiju vrtnje u električnu koja se zatim šalje u mrežu. Isparivač i kondenzator spadaju u statičku opremu i kompresor i ekpander spadaju u pokretnu opremu.
Koje su poteškoće provođenja Lijevokretni Carnotov kružni proces u mokrom području? Kako je to riješeno?
Carntovo lijevokretni kuržni proces je idealni proces koji se nemože provesti u praksi razlog tomu su određene poteškoće
Poteškoće su:
-kompresija mokre pare do stanja suhezasićenosti-kapljice bi uništavale kompresor
-ekspanzija vrele kapljevine
-nepotpuno isparavanje-teško je odredit bas u kojem dijelu cemo prekinut isparavnje
-velik bi bio omjer vmax/vmin uređaj bi bio glomazan
Umjesto Carnota koristi se stoga modificirani parni rashladni
proces koji se razlikuje od Carnotovog u sljedećem:
-ekspanzija vrele kapljevine zamijenjena je prigušivanjem
-potpuno isparavanje
-izentropska kompresija para u pregrijano područje
Skiciraj T-s dijagram Parnog rashladnog procesa.
Odgovor provjeri na prezi.
Skiciraj jednostavni parni rashladni proces
s pothlađivanjem kondenzata i pregrijavanjem pare.
Odgovor provjeri na prezi.
Objasni jednostavni parni rashladni proces
s pothlađivanjem kondenzata i pregrijavanjem pare.
U kompresijski cilindar ulazi malo pregrijana para zatim dolazi do hlađenja pare i potpunda kondenzacija u kondenzatoru s pothlađivanjem te pothlađivanje kapljevine koje dalje nastavlja do prigušnog ventila koji se nalazi u rashladnoj komori. Prigušujemo od stanja 4 do stanja 5.
Utjecaj pothlađivanja kondenzata i pregrijavanja pare na učinkovitost procesa.Skiciraj dijagram.
Točka 1 nam više neće biti na desnoj graničnoj krivulji već u pregrijanom području. To nam na prvi pogled ne odgovara jer moramo utrošit veći rad, ali kada paru dovedemo u pregrijano područje smo sigurni da nemamo više kapljica koje bi mogle smetati. Točka 2 je više u pregrijanom poodručju od točke kooju bi imali da nam je točka 1 u na desnoj graničnoj krivulji. Točka 3 više nije na lijevoj graničnoj krivulji već je malo u pothlađenom području kada se provede proces prigušivanja iz stanja 4do točke 5 vidimo da je točka 5 lijevije položena nego kada nije bilo pothlađivanja što znači da moramo dovesti veši topline iz komore, a učin=dovedena toplina/tehnički rad pa vidimo da će učinkovitost biti veća.
Utjecaj sniženja temperature isparavanja na
energijske značajke parnog rashladnog procesa.
Sa sniženjem tlaka se smanjuje količina dovedene topline smanjuje i rad se povećava budući da je ucin omjer dovedene topline i rada možemo zaključiti da ovaj način nije dobar jer se smanjuje učin.
Parni rashladni proces s višestupanjskom
kompresijom i međuhlađenjem-skiciraj shemu i T-s dijagram. Povećava li učin?
Već smo naučili da višestupanjska kompresija s međupothlađivanjem ili višestupanjska ekspanzija s pregijavanjem povećava učinkovitost.Isto vrijedi i tu. Skicu provjeri na prezi. Između prvog i drugog stupnja kompresije moramo imati međuhladnjak ostalo je sve više manje isto. Iz visokotlačnog komoresora izlazi ukupna količina radne tvari kondenzira se do točke 4. Dio radne tvari ide dolje i ide u rashladnu komoru uzima toplinu u rashladnoj komori. Suha para izlazi iz rashladne komore zatim ulazi u niskotlačni kompresor komprimira se i odlazi u među hladnjak. Preostala količna se prigušuje u drugom prigušnom ventilu i odvodi u međuhladnjak. U međuhladnjaku koristimo dio unutarnje hladnoće služi za pothlađivanje onog ostatka mase.
Nacrtaj shemu parnog rashladnog uređaja s
dvostupanjskom kompresijom, međuhlađenjem i
dvokratnim prigušivanjem
Ukupna masa radne tvari i ovdje izlazi iz visokotlačnog kompresora kondenzira u potpunosti, pothladi se kondenzat do stanja 4 i sada se ukupna masa raden tvari prigušuje prije međuhlađenja, a iz međuhladnjaka kapljevitu fazu u količini m1 sa stanjem 5 odvodimo u rashladnu komoru i pritom ju dodatno prigušim s međutlaka na minimalni tlak i temperaturu. Zatim se pregrijana para odvodi iz rashladne komore odvodi se u niskotlačni komopresor i ulazi u međuhladnjak.
Apsorpcijski parni rashladni procesi i uređaji-skica
Sastoje se od:isparivač ( služi za odvođenje toline iz rashladne komore), kondenzator (služi za odvođenje topline u okoliš), prigušni ventil (pri čemu se tlak u kondenzatoru snižava na tlak u isparivaču jer u isparivaču moramo pri nižoj temp dovoditi toplinu. Razlika je što ovdje umjesto kompresora što ovdje imamo toplinski kompresor koji se sastoji od apsorbera, pumpe koja povećava tlak radne tvari, generator u kojeg se dovodi energija komprenzacije). Nemamo pravi kompresor već imamo pumpu ona troši puno manje rada nego kod klasičnog kompresijskog rashladnog uređaja, ali moramo dovoditi komenzaciju u obliku toplinske energije. Radne tvari su ovdje dvokomponentne: jedna tvar se apsorbira u drugoj (npr voda i amonijak). Dvokomponentna radna tvar odlazi u generator gdje se grije pa ona komp koja ima niže vrelište isparava pa kao para odlazi u kondenzator pa preko prigušnog ventuila dolazi do isparivača,a ona tvar ostaje u kapljevitom stanju dolazi do ugušćenja otopine.
