Podstawowa wiedza z zakresu chłodnictwa, ale bardzo praktyczna

1. Temperatura: Temperatura jest miarą tego, jak ciepła lub zimna jest dana substancja.
Istnieją trzy powszechnie używane jednostki temperatury (skale temperatury): Celsjusza, Fahrenheita i temperatura bezwzględna.

Temperatura Celsjusza (t, ℃): temperatura, której często używamy. Temperatura mierzona termometrem Celsjusza.
Fahrenheit (F, ℉): Temperatura powszechnie stosowana w krajach europejskich i amerykańskich.

konwersja temperatury:
F (°F) = 9/5 * t(°C) +32 (Znajdź temperaturę w stopniach Fahrenheita na podstawie znanej temperatury w stopniach Celsjusza)
t (°C) = [F (°F)-32] * 5/9 (Znajdź temperaturę w stopniach Celsjusza na podstawie znanej temperatury w stopniach Fahrenheita)

Skala temperatury absolutnej (T, ºK): stosowana głównie w obliczeniach teoretycznych.

Skala temperatury absolutnej i przeliczanie temperatury na stopnie Celsjusza:
T (ºK) = t (°C) +273 (Znajdź temperaturę bezwzględną na podstawie znanej temperatury w stopniach Celsjusza)

2. Ciśnienie (P): W chłodnictwie ciśnienie jest siłą pionową działającą na jednostkę powierzchni, czyli ciśnieniem, które zwykle mierzy się za pomocą manometru i manometru.

Powszechnie stosowanymi jednostkami ciśnienia są:
Mpa (megapaskal);
Kpa (kPa);
pasek(słupek);
kgf/cm2 (centymetr kwadratowy kilogram siła);
atm (standardowe ciśnienie atmosferyczne);
mmHg (milimetry słupa rtęci).

Relacja konwersji:
1Mpa=10bar=1000Kpa=7500,6 mmHg = 10,197 kgf/cm2
1 atm = 760 mmHg = 1,01326 bara = 0,101326 MPa

Ogólnie stosowane w inżynierii:
1 bar = 0,1 MPa ≈1 kgf/cm2 ≈ 1 atm = 760 mmHg

Kilka przedstawień ciśnienia:

Ciśnienie absolutne (Pj): W pojemniku ciśnienie wywierane na wewnętrzną ściankę pojemnika przez ruch cieplny cząsteczek. Ciśnienie w tabeli właściwości termodynamicznych czynnika chłodniczego jest zazwyczaj ciśnieniem absolutnym.

Ciśnienie manometryczne (Pb): Ciśnienie mierzone za pomocą manometru w układzie chłodniczym. Ciśnienie manometryczne to różnica między ciśnieniem gazu w zbiorniku a ciśnieniem atmosferycznym. Powszechnie przyjmuje się, że ciśnienie bezwzględne to różnica między ciśnieniem manometrycznym plus 1 bar, czyli 0,1 MPa.

Stopień próżni (H): Gdy ciśnienie manometryczne jest ujemne, należy obliczyć jego wartość bezwzględną i wyrazić ją w stopniach próżni.
3. Tabela właściwości termodynamicznych czynnika chłodniczego: Tabela właściwości termodynamicznych czynnika chłodniczego zawiera temperaturę (temperaturę nasycenia) i ciśnienie (ciśnienie nasycenia) oraz inne parametry czynnika chłodniczego w stanie nasyconym. Istnieje bezpośrednia zależność między temperaturą a ciśnieniem czynnika chłodniczego w stanie nasyconym.

Powszechnie uważa się, że czynnik chłodniczy w parowniku, skraplaczu, separatorze gaz-ciecz oraz niskociśnieniowym cylindrze cyrkulacyjnym jest w stanie nasyconym. Para (ciecz) w stanie nasyconym nazywana jest parą nasyconą (cieczą), a odpowiadająca jej temperatura i ciśnienie nazywane są temperaturą nasycenia i ciśnieniem nasycenia.

W układzie chłodniczym, temperatura nasycenia i ciśnienie nasycenia czynnika chłodniczego są sobie dokładnie równe. Im wyższa temperatura nasycenia, tym wyższe ciśnienie nasycenia.

Parowanie czynnika chłodniczego w parowniku i skraplanie w skraplaczu odbywają się w stanie nasyconym, dlatego temperatura parowania i ciśnienie parowania oraz temperatura skraplania i ciśnienie skraplania również odpowiadają sobie wzajemnie. Odpowiednią zależność można znaleźć w tabeli właściwości termodynamicznych czynnika chłodniczego.

 

4. Tabela porównawcza temperatury i ciśnienia czynnika chłodniczego:

 

5. Para przegrzana i ciecz przechłodzona: Pod pewnym ciśnieniem temperatura pary jest wyższa niż temperatura nasycenia pod tym samym ciśnieniem, co nazywa się parą przegrzaną. Pod pewnym ciśnieniem temperatura cieczy jest niższa niż temperatura nasycenia pod tym samym ciśnieniem, co nazywa się cieczą przechłodzoną.

Wartość, przy której temperatura ssania przekracza temperaturę nasycenia, nazywa się przegrzaniem ssania. Stopień przegrzania ssania zazwyczaj musi być kontrolowany w zakresie od 5 do 10°C.

Wartość temperatury cieczy niższa od temperatury nasycenia nazywana jest stopniem przechłodzenia cieczy. Przechłodzenie cieczy zazwyczaj występuje w dolnej części skraplacza, w ekonomizerze i w chłodnicy międzystopniowej. Przechłodzenie cieczy przed zaworem dławiącym jest korzystne dla poprawy wydajności chłodzenia.
6. Parowanie, ssanie, wydech, ciśnienie i temperatura skraplania

Ciśnienie parowania (temperatura): Ciśnienie (temperatura) czynnika chłodniczego wewnątrz parownika. Ciśnienie skraplania (temperatura): Ciśnienie (temperatura) czynnika chłodniczego w skraplaczu.

Ciśnienie ssania (temperatura): Ciśnienie (temperatura) na króćcu ssącym sprężarki. Ciśnienie tłoczenia (temperatura): Ciśnienie (temperatura) na króćcu tłocznym sprężarki.
7. Różnica temperatur: różnica temperatur wymiany ciepła: odnosi się do różnicy temperatur między dwoma płynami po obu stronach ścianki przewodzącej ciepło. Różnica temperatur jest siłą napędową wymiany ciepła.

Na przykład, istnieje różnica temperatur między czynnikiem chłodniczym a wodą chłodzącą; czynnikiem chłodniczym a solanką; czynnikiem chłodniczym a powietrzem w magazynie. Ze względu na różnicę temperatur wymiany ciepła, temperatura chłodzonego obiektu jest wyższa niż temperatura parowania; temperatura skraplania jest wyższa niż temperatura czynnika chłodzącego w skraplaczu.
8. Wilgotność: Wilgotność odnosi się do wilgotności powietrza. Wilgotność jest czynnikiem wpływającym na wymianę ciepła.

Istnieją trzy sposoby wyrażania wilgotności:
Wilgotność bezwzględna (Z): Masa pary wodnej na metr sześcienny powietrza.
Zawartość wilgoci (d): Ilość pary wodnej zawarta w jednym kilogramie suchego powietrza (g).
Wilgotność względna (φ): wskazuje stopień, w jakim rzeczywista wilgotność bezwzględna powietrza jest zbliżona do wilgotności bezwzględnej nasycenia.
W określonej temperaturze, określona ilość powietrza może pomieścić tylko określoną ilość pary wodnej. Jeśli ta granica zostanie przekroczona, nadmiar pary wodnej skrapla się, tworząc mgłę. Ta określona, ​​ograniczona ilość pary wodnej nazywana jest wilgotnością nasyconą. Przy wilgotności nasyconej występuje odpowiadająca jej wilgotność bezwzględna nasycona ZB, która zmienia się wraz z temperaturą powietrza.

W pewnej temperaturze, gdy wilgotność powietrza osiąga poziom nasycenia, nazywa się je powietrzem nasyconym i nie może już przyjąć więcej pary wodnej; powietrze, które może nadal przyjąć pewną ilość pary wodnej, nazywa się powietrzem nienasyconym.

Wilgotność względna to stosunek wilgotności bezwzględnej Z powietrza nienasyconego do wilgotności bezwzględnej ZB powietrza nasyconego. φ = Z/ZB × 100%. Używaj go, aby określić, jak bardzo rzeczywista wilgotność bezwzględna jest zbliżona do wilgotności bezwzględnej nasyconej.

 


Czas publikacji: 08-03-2022