Instalații frigorifice

1.Pricipiu de functionare la masini frigorifice.-masina functioneaza conform pricipiului 2 al termodinamicii, dar inversat.”caldura trece de la sursa de nivel termic ridicat(calda), la sursa rece si produce lucrul mecanic.

Desen 1 -ect de bilant termic

Desen 1 -ect de bilant termic

Tot o masina frigorifica -pompa de caldura, care lucreaza inre surse energetice cu nivele mai ridicate decat masina frigorifica propri-zisa, iar caldura utila este cea ibtinuta la sursa calda.

Utilizarea frigului artificial

-domeniul industriei alimentare:racirea ,congelarea,pastrarea produselor perisabile-inductria chimica:medicamente,fibre artificiale-climatizarea-frigul adanc:temp care ajunge la -200C-scopuri stintifice-

Agenti frigorifici-este un fluid,substanta pura sau amestec de 2 subs care circula in instal frigo suferind succesiv transformari simple de comprimare,condesare,vaporizare,cadere de pres.Subs folosite:-apa-aer-abur-gaze(CO2,SO2)-solutii binare de gaz dizolvat in lichid(amoniac in apa,br-li-apa)-amoniac-freoni-clorura de metil

Agenti intermediari-saramuri-clorura de sodiu, de magneziu,calciu,-alcooli cu apa.;acestia transporta frigul la distanta

Calitati pt ca o subs sa fie ag frigo:1-prop fizice cat mai bune 2-sa aia o relatie buna cu personalu de exploatare,cu mediul, cu produsul racit 3-sa aiba cost redus

Proprietati termofizice:

1)-caldura latenta cat mai mare-cald specifica cat mai mare-coef de transf termic convectiv cat mai mare –conductivitate termica –densitate mica

2)-toxicitate redusa-grad de inflamabilitate scazut-sa nu influienteze negativ calitatea produsului-ag frig sa nu atace instal

Agenti frigorifici:1-freon,2-amoniac,3-amoniac-apa,4-br-li-apa,5-apa

Freonii sunt agenti frigo de larga utilizare in instal frigo cu compresie mecanica,puteri mici, dar si in instalatii de putere medie si mare pana la 500kw, sunt derivati din hidrocarburi saturate.

Calitati-nu sunt inflamabili-nu sunt explozibili-nu au miros,nu altereza produsul-nu au gust,nu este toxic-are exponent adiabatic mic-temp pana la care poate cobora-80 C

Dezavantaje –disolva uleiul-are coef termici de transfer mai mic decat amoniacul-are o tendinta pronuntata de a scapa prin neetanseitati-cost mare

Amoniacul-parametri termici de schimb de caldura f buni-nu se amesteca cu uleiul-este ieftin-se amesteca in orice proporti cu apa. Dezavantaje-este toxic la peste 1%, lucru mecanic mare-volum specific mare,compresor mare,altereaza produsele

Ag intermediari-nu este fluid frigorific-la instal frigo industriale cu froni nu e nevoie de ag intermediar, in schmb la amoniac trebuie

2.INSTALATII FRIGORIFICE CU COMPRESIE MECANICA INTR-O TREAPTA - AMONIAC

1-compresor K,2-condesator C, 3-ventil de laminare VL,4-vaporizator V

Din V compresorul preia vapori reci, ii comprima si ii refuleaza in C,unde condenseaza-un lichid(ag frigo)care intra in VL unde lichidul pierde din presiune si trece in V.In C se produce caldura care este preluata de apa de racire

SR-subracitor,CF-consumator de frig,SL-separator de lichid,SU-separator de ulei,RA-rezervor de amoniac,BC-bloc comanda.

Inst lucreaza intre 2 nivele de temp si pres

-nivelul o- temp de vaporiz Po- pres de vaporizare

-nivelul c- temp de condensare Pc- pres de condensare

VL- face trecerea de la pres Pc Po

1- compresorul K aspira vaporii reci de stare 1

Pt funct compresorului – el functioneaza uscat

SL – picaturile antrenate sunt separate

K – vaporii sunt comprimati de la starea 1 la 2

1-2 comprimare la 3=ct (comprimare adiabatica teoretica)

2-2’ in condensator – racire a vaporilor izobar Pc=ct

2’-3 condensare a vaporilor (proces izobar cat si izoterm c=ct)

Lichidul intra in subracitor (SR)

3-3’ subracire a lichidului la Pc=ct

Lichidul 3’ ajunge in VL unde are loc procesul de laminare – proces izentalpic (entalpie const)

Lichidul de stare 4 ajunge in separatorul de lichid SL – asigura functionarea inecata a vaporizatorului

4-5’ proces de separare a vaporilor de lichid

4-1 proces de vaporizare la Po=ct si o=ct a lichidului

Cald de vaporizare este preluata de la saramura S1. Se reia ciclul din punctul 1.

Trasarea ciclului de functionare permite efectuarea calculului termodinamic.

CALCULUL TERMODINAMIC

S1, w1, 0

Se calculeaza sarcinile specifice pt aparat

qo-sarcina specifica de vaporizare

qc-sarcina specifica de condensare

qSR-sarcina specifica de subracire

LK-lucrul mec de comprimare

Qm -debitul masic de vapori de amoniac in circulatie

QV-debitul volumic

Ec de bilant

COP- coef de performanta

Determinarea temp de lucru

o, c, SR

o= 1= 4

c= 2’= 3

SR= 3’

Diadrame temp – supraf ( -S)

(DESEN)

Ca sa trimita S2 trebuie facuta o racire mai scazuta decat temp de vaporizare o=2-4oC

o= SR- o

3.INSTALATIA CU COMPRIMARE MECANICA CE VAPORI INTR-O TREAPTA CU FREONI

Particularitati

-nu avem separator de ulei dupa compresor

-inst nu are separator de lichid (funct uscata a compresorului este asig prin supraincalzirea vaporilor aspirati in 2 trepte, prima supraincalzire-prin marirea supraf de schimb a vaporizatorului, a2-a se face prin prevederea unui schim de cald economizor

-inst nu are rezerv de lichid

Schema

Ciclu teoretic

Freonul vaporizeaza in V rezultand vapori saturati uscati de starea 1 cu temperatura a2-a treapta de supraincalzire 2=5-10oC