Hoe industriële koelmachines werken

Waar industriële koelmachines voor worden gebruikt
In een ideale cyclus speelt de condensor een dubbele rol. Voordat er condensatie optreedt, moet de hogedrukstoom eerst verzadigd zijn (desuperheated). Er moet voldoende warmte uit het koelmiddel worden overgedragen om de temperatuur ervan tot de verzadigingstemperatuur te verlagen. Op dit punt begint condensatie. Naarmate er nog steeds warmte wordt overgedragen van de koelmiddeldamp naar de lucht (of water, als een watercondensor wordt gebruikt), zal de kwaliteit van het koelmiddel (het percentage koelmiddel in dampvorm) blijven afnemen totdat het koelmiddel volledige condensatie bereikt. In een ideaal systeem gebeurt dit aan de uitlaat van de condensor. In de echte wereld zal er sprake zijn van enige onderkoeling bij de condensoruitlaat. Wanneer het koelmiddel drukverlies lijdt in leidingen en componenten, voorkomt de onderkoelde vloeistof dat de vloeistof gaat flitsen.

Het koelmiddel bevindt zich nu in vloeibare toestand en staat onder hoge druk en hoge temperatuur. Voordat het een bruikbaar warmteoverdrachtsmedium kan worden, moet het aanvullende veranderingen ondergaan. De temperatuur daalt. Dit wordt bereikt door de druk te verlagen. U kunt verwachten dat de relatie tussen koelmiddeldruk en temperatuur een absoluut betrouwbare wet is. Als de druk van de verzadigde vloeistof wordt verlaagd, vereist de wet die het bestaan ​​ervan regelt dat deze de verzadigingstemperatuur bij de nieuwe druk aanneemt.

Om de temperatuur te verlagen moet daarom de druk worden verlaagd, en hiervoor is een bepaalde beperking vereist. Het zou wenselijker zijn als de limiet zelf kan worden aangepast als de systeembelastingsvereisten veranderen. Dit is precies wat het thermostatische expansieventiel doet. Het is een instelbare begrenzingsinrichting die ervoor kan zorgen dat de druk van het vloeibare koelmiddel afneemt, maar is aangepast om een ​​constante oververhitting aan de uitlaat van de verdamper te handhaven. Het thermostatische expansieventiel is een oververhittingsregelaar en handhaaft geen constante dampdruk. Het biedt alleen de limieten die nodig zijn om de druk tot een bepaald niveau te verlagen, dat wordt bepaald door de compressorgrootte, het thermostatische expansieventiel, de grootte van de belasting, de belastingsvraag en de systeemomstandigheden. Als een constante verdampertemperatuur vereist is, kan deze zeer eenvoudig worden bereikt door een druk aan te houden die overeenkomt met de gewenste verzadigingstemperatuur. Dit wordt bereikt door een verdamperdrukregelklep aan het systeem toe te voegen.

Onze ideale cyclus ondervond een drukval van een thermostatisch expansieventiel. Waar vloeistof en stoom worden gemengd, mag er geen sprake zijn van overkoeling of oververhitting. Daarom zal de druk overal in het systeem waar het koelmiddel zich in twee toestanden bevindt, de verzadigingstemperatuur hebben.

Om de warmte te verwijderen die nodig is om deze lagere temperatuur te bereiken, moet er wat vloeibaar koelmiddel worden gekookt. Een ander warmteoverdrachtsproces produceert een lagere vloeistoftemperatuur. De vloeistof die tijdens het koken wordt opgeofferd, illustreert de verbetering van de kwaliteit van het koelmiddel. Hoe groter het verschil tussen de vloeistoftemperatuur en de verdampertemperatuur, hoe meer vloeistof er gekookt zal moeten worden om de nieuwe verzadigingstemperatuur te bereiken. Dit leidt tot een hogere koelmiddelkwaliteit.

Het laatste deel van de koelmiddelslag is een mengsel van verzadigde vloeistof en stoom, dat door de verdamperleiding stroomt. Warme lucht blaast door de verdamper en de warmte wordt overgedragen aan het kokende koelmiddel. Dit is de latente warmtewinst van het koelmiddel, die niet tegelijkertijd een temperatuurstijging en toestandsveranderingen veroorzaakt. In een ideale cyclus kookt het laatste molecuul verzadigde vloeistof bij de verdamperuitlaat, die is verbonden met de compressorinlaat. Daarom is de stoom bij de inlaat van de compressor verzadigd.