5.1.3. Схема холодильной машины с регенеративным теплообменником и её изображение в диаграмме i — lgP

Для холодильных установок, работающих на хладонах R-12 и R-22, характерно наличие в схеме (рис. 58) регенеративного теплообменника ТО, в котором происходит теплообмен между жидкостью, поступающей из конденсатора КД к регулирующему вентилю РВ, и паром, поступающим из испарителя И к компрессору КМ. Проходя через теплообменник, холодный всасываемый пар поглощает теплоту от жидкости и перегревается, а жидкость при этом переохлаждается. Переохлаждение жидкости перед РВ является положительным процессом, так как снижает дроссельные потери, увеличивая тем самым удельную холодопроизводительность хладагента. Перегрев пара перед компрессором приводит к увеличению работы сжатия, повышению конечной температуры нагнетания и увеличению тепловой нагрузки на конденсатор. Однако в действительной холодильной установке перегрев пара перед компрессором необходим для ее безопасной работы. Кроме того, для компрессоров, работающих на хладонах R-12 и R-22, выгодно поддерживать более высокую температуру перегрева, так как это уменьшает объемные потери и повышает холодопроизводительность компрессора, а наличие теплообменника дает возможность некоторого переполнения испарителя без опасения гидравлического удара, что позволяет лучше организовать возврат масла из испарителя в компрессор. Ценность теплообменника заключается в том, что он обеспечивает полезное переохлаждение жидкости за счет необходимого для эксплуатации перегрева пара. В регенеративном теплообменнике теплота, отдаваемая переохлаждающейся жидкостью, полностью поглощается всасываемым паром.

    Изображения циклов работы паровой машины с теплообменником и без него в диаграмме i — lgP аналогичны (см. рис. 57). Разница лишь в том, что процессы переохлаждения 3′ — 3 и перегрева 1 — 1′′ происходят в теплообменнике и, следовательно, i3′ — i3 = i1 — i1′′ , откуда i3 = i3′ + i1′′ — i1.

Схема холодильной машины с регенеративным теплообменником

Так как количество теплоты, отданное жидкостью, равно количеству теплоты, воспринятому паром, температура пара всегда повышается больше, чем снижается температура жидкости, поскольку удельная теплоемкость пара меньше, чем у жидкости.
Так, для R-12 перегрев пара на каждые 5 °С дает переохлаждение жидкости на 3 °С. Теплообмен между жидкостью и паром зависит от их начальных t , поэтому регенеративные теплообменники наиболее эффективны при большей разности температур: tк и t0 .

    Применение регенеративных теплообменников для аммиачных холодильных установок нецелесообразно, так как величина перегрева пара на всасывании в аммиачных компрессорах ограничена условиями их эксплуатации.