Intr,23 IF cu ejectie si IF cu absorbtie.

.

Instalaţii frigorifice cu ejecţie

Instalaţiile cu ejecţie utilizează energia cinetică a unui jet de vapori sau gaz. În funcţie de construcţia ajutajului şi de modul de desfăşurare a procesului, aceste instalaţii pot fi cu ejector sau turbionare. Instalația frigorifică cu ejector prezintă în sine instalația în care compresorul cu comprimare mecanică și turbina mecanică sunt înlocuite cu un element – ejectorul.

Ejectorul reprezintă un aparat cu jet, în care are loc amestecarea și schimbul de energie a două fluxuri de presiuni diferite și formarea fluxului mixt de presiune intermediară. În același timp valoarea presiunii intermediare depinde atît de debitul fluxului agentului de lucru, care se află la presiune înaltă și presiune joasă, cît și de construcția și eficiența însuși a ejectorului. Ejector, în tehnica frigorifică este numit compresorul cu jet de abur.

De regulă ca agent frigorific se utilizează apa, care prezintă o serie de avantaje: ieftină,

netoxică, neinflamabilă, căldură latentă de vaporizare mare.

Pentru comprimarea vaporilor reci de apă se foloseşte energa cinetică a aburului viu care se

destinde în ejector.

Aburul viu antrenează prin ejecţie în ajutajul convergent-divergent al ejectorului, vaporii reci

din vaporizator mărindu-le presiunea de la P0 la Pk.

Instalaţia cuprinde două cicluri şi trei nivele de presiuni: presiunea de fierbere PF, de

condensare Pk şi de vaporizare P0.

Utilizarea ejectoarelor prezintă avantajele: construcţie simplă, ieftină, fără piese in mişcare a

ejectorului, siguranţă in exploatare, lipsa ungerii, intreţinere uşoară şi posibilitatea deplasării intregii instalaţii in exterior fără necesitatea unei construcţii de adăpostire.

Prezintă ca dezavantaje: necesitatea aburului viu de antrenare, adaptarea dificilă a instalaţiei la

variaţia parametrilor externi, reglarea dificilă a puterii frigorifice.

Dacă se dispune de abur de priză de la turbine, utilizarea instalaţiei cu ejecţie poate conduce la

avantaje economice şi energetice şi asigură utilizarea aburului in perioada de vară, cand consumul este redus.

Instalaţiile frigorifice cu ejecţie se pot utiliza după două scheme diferite: cu utilizarea unui

condensator de suprafaţă şi cu utilizarea unui condensator prin amestec.

Instalaţiile frigorifice cu ejecţie se utilizează pentru răcirea unor soluţii apoase, a apei

industriale, in condiţionarea aerului, in unele procese tehnologice din chimie, farmacie.

Instalaţia frigorifică cu absorbţie

Instalaţia frigorifică cu absorbţie-reprezintă o instalaţie, ce utilizează căldura unei surse exterioare în scopul transmi­terii ei de la un corp mai rece la un alt corp mai cald. în asemenea instalaţii ca agent de lucru se foloseşte o soluţie.

Uneori pentru realizarea ciclului instalaţiei frigorifice este rr.ai raţional să se consume nu lucrul mecanic, cum s-a procedat în ca­zurile anterioare, ci căldura extrasă, de exemplu, de la vaporii de­rivaţi dintr-un etaj intermediar al turbinii sau din cazan.

În fig. 1.42se prezintă schema unei instalaţii frigorifice ideale cu absorbţie. Prin serpentina generatorului 1 circulă vapori fier­binţi cu parametrii T1si p1mult mai ridicaţi decît in alte elemente ale instalaţiei. Căldura specifică q1cedată de vapori soluţiei se consuma pentru vaporizare. în urma fierberii unei soluţii de con­centraţie mică se obţin vapori care au o concentraţie mai înalta ce agent frigorific.

Din generatorul 1vaporii se introduc în condensatorul 2, unde căl­dura specifică qca apei ce circulă prin serpentină la temperatura T5se condensează pe suprafeţele acesteia.

Condensatul, trecînd prin turbina 3, are la ieşire presiunea p2_ şitemperatura T6, care e mai mică decît temperatura spaţiului de ră­cire, în vaporizatorul 4 soluţia se vaporizează. In urma acestui proces soluţia extrage din spaţiul de răcire căldura specifică qf.Din evaporatorul 4 vaporii se introduc în absorberul 5. Aici ei se absorb la temperatura T0 de absorbantul ce vine din genera­torul 1 prin turbina 6. În absorber vaporii elimină căldura de ab­sorbţie qabapei de răcire, ce traversează serpentina la temperatura T4. In urma absorbirii vaporilor concentraţi, concentraţia agentului frigorific aflat în absorber creşte.

Cu ajutorul pompei 7 soluţia se introduce din absorberul 5 în generatoru 1. Pentru acţionarea pompei 7 se consumă lucrul me­canic produs de turbinele 3 şi 6.

Ciclul maşinii frigorifice cu absorbţie constă din două cicluri, dintre care unul e direct (1,2,3,4), iar altul — inversat (5,6,7,8), adică e un ciclu frigorific. Procesul 1,2 al ciclului direct e un proces ce se realizează la temperatura T1şi presiunea p1în evaporatorul 1. Procesul adiabat 2,3 e un proces de destindere în turbina 6, proce­sul izoterm 3,4 — un proces de extragere a căldurii de absorbţie a vaporilor în absorber, iar procesul adiabat 4,1 — un proces de in­troducere cu ajutorul pompei 7 a soluţiei din absorberul 5 în ge­neratorul 1.

Procesul izoterm de evaporare 6,7 din ciclul inversat are loc in evaporatorul 4 în urma extragerii căldurii specifice qf, din spa­ţiul de răcire. Procesul adiabat 7,8 este un proces de introducere a vaporilor din generatorul 1în condensatorul 2, procesul izoterm 8,5 se desfăşoară cu cedare de căldură apei răcite clin condensatorul 2. Ciclul frigorific se închide cu un proces adiabat de destindere 5,6 ce se realizează în turbina 3.

Astfel, în căzu! funcţionarii ideale a instalaţiei examinate (pro­cesele se considera complet reversibile, iar agentul frigorific se evaporă complet din absorbant) se poate afirma că ciclul frigorific ai acestei instalaţii constă din două cicluri Carnot: unul direct, iar altul inversat. Eficienţa termică a unei maşini frigorifice cu ab­sorbţie se poate evalua prin coeficientul termic

ξT= /

unde qf -reprezintă căldura extrasă de evaporatorul 4 din spaţiul de răcire,

iar — căldura specifică, obţinută de generatorul 1.

Deci, eficienţa economică a instalaţiei frigorifice va fi cti atît mai mare, cu cît mai multă căldură se va extrage din spaţiul de răcire pentru aceeaşi căldură consumată a sursei calde.

Ciclul real al instalaţiei frigorifice cu absorbţie se caracteri­zează prin faptul că un şir de procese constitutive sînt ireversibile, iar evaporarea agentului frigorific din soluţie este incompletă. în afară de aceasta, în locul destinderii din turbină se utilizează la­minarea unui agent frigorific lichid sau a unei soluţii prin supape de reducţie. Toate acestea contribuie la reducerea valorii ξT.

Date: 2015-12-11; view: 1951