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単段冷凍サイクルの派生種類

液ガス熱交換器付冷凍サイクル
  • 液ガス熱交換器の機能:R22等一般に対する効果
    • 蒸発器流出後の冷媒蒸気を過熱
    • 流速に因る圧縮機への凝縮冷媒の流入を防止
    • 冷媒蒸気への放熱に因り過冷却度を向上し、
      フラッシュガスの生成を防止
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  • 一部冷媒に対する追加効果
    • R12･134a:過熱に際し成績係数が上昇
      • 空気冷却の場合、空気･冷媒間が高伝熱抵抗
      • 過熱部位の管長増加
    • 空気冷却器:熱交換器の付設に因り、設備機能･規模を改善
      • 冷媒高圧液･蒸気を熱交換
      • 伝熱管長を節減

熱交換器における比エンタルピー
  • 理論上における比エンタルピーの移動
    • 熱収支
      算出式:
      h_{3}-h_{5}=h_{1}-h_{7}
    • 冷凍効果
      算出式:
      w_{r}=h_{7}-h_{5}
             =h_{1}-h_{4}
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複数蒸発器･単一圧縮機に因る設備構成
  • 設備要件
    • 絞り弁･蒸発圧力調整弁に因り昇圧し圧力･温度差を抑制
    • 低温蒸発器に対し高温蒸発器は高蒸発温度への設定に因り
      冷却対象、蒸発器の温度差に因る乾燥を防止
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  • 熱収支
    • 各蒸発機の冷凍能力
      • Φo1:蒸発器Ⅰ
      • Φo2:蒸発器Ⅱ
      • m(正:mass):量
        算出式:
        \Phi_{o1}=q_{mr1}(h_{5}-h_{4})
        \Phi_{o2}=q_{mr2}(h_{8}-h_{7})
    • 複数蒸発器における冷媒の受熱量
      • qmr:総冷媒熱量
        算出式:
        q_{mr}=q_{mr1}+q_{mr2}
    • 複数蒸発器における総受熱量
      算出式:
      q_{mr}h_{1}=q_{mr1}h_{6}+q_{mr2}h_{8}
      h_{1}=\frac{q_{mr1}h_{6}+q_{mr2}h_{8}}{q_{mr}}
    • 複数蒸発器における成績係数
      算出式:
      (COP)_{th.R}=\frac{q_{mr1}(h_{5}-h_{4})+q_{mr2}(h_{8}-h_{7})}{q_{mr}(h_{2}-h_{1})}
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吐出し蒸気に対する還流構造
  • 構造
    • 負荷減少時、吐出しガスの一部をバイパス弁を経由し
      絞り膨張後、膨張弁以降に還流
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  • 熱収支
    • 合流後の比エンタルピー
      • qp:単位質量毎に作用する還流熱量
      • p(正:pumping cycle)
        算出式:
        q_{p}(h_{5}-h_{4})=h_{6}-h_{4}
        h_{6}=(1-q_{p})h_{4}+q_{p}h_{5}
    • 容量制限時の冷凍効果
      算出式:
      w_{rp}=h_{1}-h_{6}
               =(h_{1}-h_{4})-q_{p}(h_{5}-h_{4})
    • 容量制限時の理論成績係数
      算出式:
      (COP)_{th.Rp}=\frac{(h_{1}-h_{4})-q_{p}(h_{5}-h_{4})}{h_{2}-h_{1}}
                               =(COP)_{th.Rp}-\frac{q_{p}(h_{5}-h_{4})}{h_{2}-h_{1}}
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吸込み蒸気に対する冷却構造
  • 設備要件
    • 受液器流路下流に液噴射弁を付設
    • 吸込み蒸気管に冷媒蒸気を噴射し冷却、冷媒蒸気の過剰過熱を防止

  • 熱収支
    • 冷却に伴う削減比エンタルピー
      • qp:単位質量毎に作用する液噴射熱量
        算出式:
        q_{p}(h_{5}-h_{6})=h_{5}-h_{1}
        h_{1}=q_{p}h_{6}+(1-q_{p})h_{5}
    • 冷却に伴う冷凍能力
      算出式:
      \Phi_{0}=q_{mr}(1-q_{p})(h_{5}-h_{4})
    • 冷却に伴う冷凍効果
      算出式:
      w_{r}=h_{1}-h_{6}
            =q_{p}h_{6}+(1-q_{p})h_{5}-h_{6}
            (h_{6}=h_{4})
            =q_{p}h_{4}+(1-q_{p})h_{5}-h_{4}
            =(1-q_{p})h_{5}-(1-q_{p})h_{4}
            =(1-q_{p})(h_{5}-h_{4})
    • 冷却に伴う理論成績係数
      算出式:
      (COP)_{th.Rp}=\frac{(1-q_{p})(h_{5}-h_{4})}{h_{2}-h_{1}}

タグ：

液ガス熱交換器 R22 R12 R134a 空気冷却器 比エンタルピー
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最終更新：2010年02月14日 12:07
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