С неполным промежуточным охлаждением пара

и одноступенчатым дросселированием (рис. 18)

Пар из испарителя И в состоянии 1 засасывается компрессором низкой ступени KM₁ при давлении р₀ и адиабатически сжимается до промежуточного давления р_пр (процесс 1– 2). Затем пар направляется в промежуточный водяной холодильник ПХ, где при постоянном давлении р_пр охлаждается до состояния 3'. Такое промежуточное охлаждение неполное, т.к. пар остается перегретым (точка 3') и не достигает состояния насыщения (точка 3).

После промежуточного охлаждения пар адиабатически сжимается до давления р_к в компрессоре высокой ступени КМ₂ (процесс 3'– 4'). Сжатый пар конденсируется и переохлаждается (процесс 4'–5) и в состоянии 5 поступает к регулирующему вентилю Др, где дросселируется до давления р₀ (процесс 5–6). В состоянии 6 холодильный агент поступает в испаритель И, где кипит при р₀ и t₀, обеспечивая холодильный эффект.

Рис. 18. Схема и цикл двухступенчатой паровой холодильной машины

с неполным промежуточным охлаждением пара и одноступенчатым

дросселированием

По сравнению с одноступенчатым сжатием пара в компрессоре (процесс 1–2') в рассмотренном цикле двухступенчатого сжатия (рис. 15) наблюдается экономия в затрате работы (заштрихованная площадь 2-2'-4'-3').

В машинах, работающих по таким схемам, в каждой ступени сжатия одинаковый массовый расход пара

где G_н и G_в — массовый расход пара в ступенях низкого и высокого давлений, кг/с.

Промежуточное давление определяют по формуле

.

При таком промежуточном давлении будет одинаковая степень сжатия в низкой и высокой ступенях, что обеспечит минимальную затрату работы и максимальный холодильный коэффициент.

Работу компрессоров низкой и высокой ступеней рассчитывают по следующим формулам:

где L_н, L_в – работа, затраченная в компрессоре соответственно низкой и высокой ступени, Вт.

Холодильный коэффициент определяют по формуле

.

Двухступенчатые холодильные машины с неполным промежуточным охлаждением пара и одноступенчатым дросселированием жидкости просты в монтаже и обслуживании. Однако повышенная температура пара при всасывании в ступень высокого давления в машинах, работающих на аммиаке, приводит к высоким температурам нагнетания, что неблагоприятно отражается на работе таких машин. Схемы двухступенчатого сжатия с неполным промежуточным охлаждением можно применить для холодильных машин, работающих на хладонах, с температурой кипения не ниже -40 °С.

Лекция 3. Цикл двухступенчатой паровой холодильной машины