Диаграммы составляются для 1 кг агента. Схема диаграммы Т-s приведена на рис. 2.5. Если рабочим телом является аммиак, пояснение рабочего процесса установки начинается с точки 1, так как аммиачная установка не имеет регенеративного теплообменника (позиция 5, рис. 2.2), поэтому компрессор всасывает из испарителя сухой насыщенный пар (х = 1) при р0 и Т0. Фреоновая установка имеет регенеративный теплообменник, поэтому компрессор всасывает перегретый пар состояния точки R при ТR и р0. Процесс перегрева паров 1 – R происходит в регенеративном теплообменнике.
Рис. 2.5. Схема диаграммы Т-s
В процессе R –с пары агента адиабатно сжимаются до рс в первой ступени компрессора и вытесняются в промежуточный водяной или воздушный охладитель, где остывают от Тс до Тd при рс = const. Во второй ступени пары сжимаются также адиабатно в процессе d-е до давления в конденсаторе рк и Те. Перегретый пар точки e охлаждается в конденсаторе при рК = const до состояния сухого насыщенного пара в точке 2, а затем конденсируется и полностью превращается в жидкость (х = 0) в точке 3 при ТК. Жидкий аммиак затем поступает в водяной охладитель, а фреон в регенеративный охладитель, где охлаждаются от ТЗ = ТК до Т4 при рК = const. Затем жидкий агент поступает в регулирующий вентиль, где дросселируется при h = const в процессе 4–5 от рК, Т4 до р0, Т0. В охлаждающей батарее (или испарителе) агент кипит при р0, Т0 в процессе 5–1 и превращается в сухой насыщенный пар точки 1.
Охлаждение жидкого агента перед дросселированием повышает холодопроизводительность установки. Так без охлаждения жидкого агента дросселирование протекало бы процессом 3-4'. При этом после дросселирования х4' = 0,27. Это значит, что 0,27 кг жидкого агента испарилось за счет своей теплоты, а 1 – х4' = 0,73 кг в охлаждающей батарее. При охлаждении в точке 5 х = 0,2. Это значит, что самоиспарилось при дросселировании только 0,2 кг агента, а в охлаждающей батарее испарилось уже 0,8 кг, что больше чем без охлаждения на 0,07 кг. По диаграмме Т-s можно найти все параметры необходимые для расчета холодильной установки или теплового насоса. Однако при решении задач в контрольной работе следует применять диаграмму l g p-h. Схема диаграммы l g p-h приведена на рис. 2.6. По оси ординат отложены абсолютные давления р, в МПа, а по оси абцисс значения энтальпии h в кДж/кг. Изобарные процессы проходят в планшетке координат горизонтально, процессы дросселирования h = const – вертикально. Изотермы в области жидкости представляются вертикальными. На рабочей диаграмме это не показывается. В области влажного насыщенного пара, между линиями х = 0 и х = 1, изотермы совпадают с изобарами, а в области перегретого пара они круто опускаются вниз штрих пунктирными линиями. Из точки К опущены линии постоянной степени сухости от х =0,1 до х = 0,9. В области перегретого пара нанесены адиабаты (изоэнтропы s = const). Они начинаются от линии х = 1 и направлены вверх вправо в виде сплошных линий.
Рис. 2.6. Схема диаграммы l g р-h