Эжекторлы тоңазытқыш машинаның айналмасы

Тоңазытқыш заттың қайнау температурасының (Т_о) қайнау қысымына (Р_о) байланысты екендігі белгілі. Қайнау қысымы төмендесе қайнау температрасы да төмендейді. Егер қайнау қысымы Р₀=0,01 МПа –дан төмен болса, поршеньді сығымдағыштардың жұмыс істеу мүмкіншілігі күрт азаяды. R-22 үшін Т₀=193К болады екен. R-22-нің қайнау температрасының Т₀=173К дейін төмендету үшін қайнау қысымы Р₀=0,002 МПа болу керек, ал бұл қысымда поршеньді сығымдағыштардың тоңазытқыш заттың буын сорып алу мүмкіндігі өте төмен.

Қайнау қысымын төмендету үшін 1956 жылы И.С.Бадылькес эжекторды қолдануды ұсынды (40- сурет).

40- сурет. Эжектор схемасы

Эжектор құрылысы өте қарпайым, оның поршеньді сығымдағыштан айырмашылығы қысым төмендігімен жұмысшы коэффициенттері төмендемейді.

Эжектор негізгі үш бөліктен тұрады: сопло, араласу камерасы, диффузор. Соплоға жоғарғы қысымды жұмысшы бу (G^ж) беріледі.

Соплода жұмысшы будың жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан да жоғары артады, араласу камерасында қысым өте төмендейді, буландырғыштан суық бу - G^х сорып алынады, жұмысшы бу мен суық бу араласады. Диффузордың көлденең қимасының кемитін бөлігінде жұмысшы будың жылдамдығы төмендеп, суық будың жылдамдығы артады. Диффузордың тұрақты қимасында араласқан будың жылдамдығы критикалық мәніне жетіп, қиманың ұлғая бастаған бөлігінде жылдамдығы азайып, қысымы арта бастайды. Қысымның арту себебі ағынның алдындағы қысымның жоғары болуынан. Эжекторда қысымы өте төмен тоңазытқыш затты қысуға болады.

Енді бір сатылы эжекторлы тоңазытқыш машинаның айналмасын қарастырып көреміз (41- сурет).

41- сурет. Бір сатылы эжекторлы тоңазытқыш машинаның схемасы және айналманың lgP-i диаграммасы

Жұмысшы будың - G^ж мөлшері сығымдағыштан кейін (4-нүкте) эжектордың сопласына келеді. Соплода будың жылдамдығы артып, қысымы Р_к дан Р_о-ге дейін төмендейді (4-в - үрдісі). Араласу камерасына буландырғыштан суық бу сорып алынып (1-нүкте), жұмысшы бумен араласады. Араласқан будың күйі а - нүктесімен сипатталады. Араласқан бу диффузорда Р_m қысымына дейін қысылады да (а -с - үрдісі), аралық ыдысқа түседі. Аралық ыдыста қаныққан бу күйіне дейін (3-нүкте) суытылып, сығымдағышпен сорылып алынады. Сығымдағышта тоңазытқыш зат сұйылу қысымына дейін (Р_к) қысылады (3-4- үрдісі). Қысылған тоңазытқыш заттың бір бөлігі эжекторға, қалғаны шықтандырғышқа, одан әрі буландырғышқа жіберіледі.

Айналманы есептеу үшін жұмысшы бу мен суық будың қатынас мөлшерін білу керек.

- жұмысшы будың меншікті шығын коэффициенті.

Осы коэффициентке кері шама эжекция коэффициенті деп аталады.

(2.117)

Теңдеудегі немесе - коэффициентерін анықтайтын формулалар өте күрделі. Ол тәжірибе жүзінде кейбір нақты жағдайларда ғана анықталған. Судың буымен істейтін эжекторлы тоңазытқыш машиналарды есептеу үшін Мессинг графигі кеңінен қолданылады. Ол график жұмысшы будың меншікті шығын коэффициенті а мен / шамасының өзара байланыстығын көрсетеді. Мұндағы - суық будың адиабаталық процестегі энтальпия өзгерісі көрсетсе - жұмысшы будың адиабаталық процестегі энтальпия өзгерісі сипаттайды.

Аммиакты және фреонды машиналарды сынау, аммиак пен фреон-12 үшін а коэффициентінің мәні Мессинг графигі арқылы анықталған су буының коэффициентінің мәніне жақын екенін көрсетті. М.А.Сильман ұсынған Мессинг графигінің аналитикалық түрі:

(2.118)

Бұл формуланы / <0,2 жағдайда қолданған жөн. Мессинг грайигі арқылы анықталған а коэффициентінің мәніне сай келетін эжекция коэффициентін мына формула арқылы анықтауға болады:

(2.119)

a- мағынасын төменде келтірілген кестеден қабылданады:

/	0,1	0,2	0,3	0,4
a	0,8	0,805	0,81,	0,815

Эжекция коэффициентін анықтап, эжекторды тоңазытқыш машинаның құрамына енгізудің тиімді, тиімсіз екендігін анықтауға болады. Зерттеулер мынаны көрсетті. Схемаға эжекторды қосқанда тұтынатын қуат әрқашан артады. Схемаға эжекторды қосқанда тоңазытқыш машинаның суық өндірімі қайнау температурасы (t₀) белгілі бір температурадан төмен болған жағдайда ғана артады.

Мысалы, t₀ =80⁰С, Р_к/Р₀=6 болса, эжекторды қосу машинаның суық өндірімін үш есе арттырады екен, ал суық өндірімі өзгермей сол шамада қалса, қайнау температурасы - 95⁰С төмендейді.

Жекелеген камералардың кенет өсіп кеткен жылу салмақ, камераға екінші тоңазытқыш машинаны қосқаннан гөрі схемаға эжекторды қосу арқылы алу тиімді.

Дата добавления: 2015-10-23