Nokkur grunnþekking á kælingu en mjög hagnýt

1. Hitastig: Hitastig er mælikvarði á hversu heitt eða kalt efni er.
Það eru þrjár algengar hitaeiningar (hitakvarðar): Celsíus, Fahrenheit og alhiti.

Celsíushiti (t, ℃): hitinn sem við notum oft. Hiti mældur með Celsíushitamæli.
Fahrenheit (F, ℉): Algengt hitastig í Evrópu og Ameríku.

hitastigsumbreyting:
F (°F) = 9/5 * t(°C) +32 (Finndu hitastigið í Fahrenheit út frá þekktu hitastigi í Celsíus)
t (°C) = [F (°F)-32] * 5/9 (Finndu hitastigið í Celsíus út frá þekktu hitastigi í Fahrenheit)

Algjör hitastigskvarði (T, ºK): almennt notaður í fræðilegum útreikningum.

Algjör hitastigskvarði og Celsíus hitastigsumbreyting:
T (ºK) = t (°C) +273 (Finndu alhitastigið út frá þekktu hitastigi í Celsíus)

2. Þrýstingur (P): Í kælingu er þrýstingurinn lóðréttur kraftur á flatarmálseiningu, það er þrýstingurinn, sem venjulega er mældur með þrýstimæli og þrýstingsmæli.

Algengar einingar þrýstings eru:
Mpa (megapascal);
KPa (kPa);
bar (bar);
kgf/cm2 (kílógrömm kraftur í fersentímetra);
atm (staðlað loftþrýstingur);
mmHg (millimetra kvikasilfurs).

Viðskiptatengsl:
1Mpa = 10bör = 1000Kpa = 7500,6 mmHg = 10,197 kgf/cm2
1 atm = 760 mmHg = 1,01326 bör = 0,101326 MPa

Almennt notað í verkfræði:
1 bar = 0,1 MPa ≈1 kgf/cm² ≈ 1 atm = 760 mmHg

Nokkrar þrýstingslýsingar:

Alþrýstingur (Pj): Í íláti er þetta þrýstingurinn sem myndast á innvegg ílátsins vegna varmahreyfingar sameindanna. Þrýstingurinn í töflunni yfir varmafræðilega eiginleika kælimiðils er almennt alþrýstingur.

Mæliþrýstingur (Pb): Þrýstingurinn sem mældur er með þrýstimæli í kælikerfi. Mæliþrýstingur er mismunurinn á gasþrýstingnum í ílátinu og andrúmsloftsþrýstingnum. Almennt er talið að mæliþrýstingurinn að viðbættum 1 bar, eða 0,1 MPa, sé algildur þrýstingur.

Lofttæmisgráða (H): Þegar mæliþrýstingurinn er neikvæður skal taka algildi hans og tákna það í lofttæmisgráðum.
3. Tafla yfir varmafræðilega eiginleika kælimiðils: Taflan yfir varmafræðilega eiginleika kælimiðils sýnir hitastig (mettunarhitastig) og þrýsting (mettunarþrýsting) og aðrar breytur kælimiðilsins í mettuðu ástandi. Það er eitt á móti einu samræmi milli hitastigs og þrýstings kælimiðilsins í mettuðu ástandi.

Almennt er talið að kælimiðillinn í uppgufunartækinu, þéttitækinu, gas-vökvaskiljunni og lágþrýstingshringrásartunnunni sé í mettuðu ástandi. Gufan (vökvinn) í mettuðu ástandi kallast mettuð gufa (vökvi) og samsvarandi hitastig og þrýstingur kallast mettunarhitastig og mettunarþrýstingur.

Í kælikerfi eru mettunarhitastig og mettunarþrýstingur kælimiðils í einu hlutfalli. Því hærra sem mettunarhitastigið er, því hærri er mettunarþrýstingurinn.

Uppgufun kælimiðilsins í uppgufunartækinu og þéttingin í þéttitækinu eiga sér stað í mettuðu ástandi, þannig að uppgufunarhitastigið og uppgufunarþrýstingurinn, og þéttingarhitastigið og þéttingarþrýstingurinn, eru einnig í einu á móti einu samsvörun. Samsvarandi samband má finna í töflunni yfir varmafræðilega eiginleika kælimiðilsins.

 

4. Tafla til samanburðar á hitastigi og þrýstingi kælimiðils:

 

5. Ofurhitaður gufa og ofurkældur vökvi: Við ákveðinn þrýsting er hitastig gufunnar hærra en mettunarhitastigið við samsvarandi þrýsting, sem kallast ofurhitaður gufa. Við ákveðinn þrýsting er hitastig vökvans lægra en mettunarhitastigið við samsvarandi þrýsting, sem kallast ofurkældur vökvi.

Gildið þar sem soghitastigið fer yfir mettunarhitastigið kallast sogofhitnun. Yfirleitt þarf að stjórna sogofhitnunarstiginu við 5 til 10°C.

Gildi vökvahitastigsins sem er lægra en mettunarhitastigið kallast undirkælingargráða vökvans. Undirkæling vökvans á sér almennt stað neðst í þétti, í hagkerfinu og í millikælinum. Undirkæling vökvans fyrir framan inngjöfina er gagnleg til að bæta kælivirkni.
6. Uppgufun, sog, útblástur, þéttingarþrýstingur og hitastig

Uppgufunarþrýstingur (hitastig): Þrýstingur (hitastig) kælimiðils inni í uppgufunartækinu. Þéttiþrýstingur (hitastig): Þrýstingur (hitastig) kælimiðils í þéttitækinu.

Sogþrýstingur (hitastig): Þrýstingurinn (hitastig) við sogop þjöppunnar. Útblástursþrýstingur (hitastig): Þrýstingurinn (hitastig) við útblástursop þjöppunnar.
7. Hitamismunur: hitamismunur varmaflutnings: vísar til hitamismunarins milli tveggja vökva á báðum hliðum varmaflutningsveggsins. Hitamismunurinn er drifkrafturinn á bak við varmaflutninginn.

Til dæmis er hitastigsmunur á kælimiðli og kælivatni; kælimiðli og saltvatni; kælimiðli og lofti í vöruhúsi. Vegna hitastigsmunar á varmaflutningi er hitastig hlutarins sem á að kæla hærra en uppgufunarhitastigið; þéttingarhitastigið er hærra en hitastig kælimiðilsins í þéttitækinu.
8. Rakastig: Rakastig vísar til rakastigs loftsins. Rakastig er þáttur sem hefur áhrif á varmaflutning.

Það eru þrjár leiðir til að tjá rakastig:
Rakastig (Z): Massi vatnsgufu á rúmmetra af lofti.
Rakainnihald (d): Magn vatnsgufu í einu kílógrammi af þurru lofti (g).
Rakastig (φ): Gefur til kynna að hve miklu leyti raunverulegur rakastig loftsins er nálægt mettaðri rakastigi.
Við ákveðið hitastig getur ákveðið magn af lofti aðeins innihaldið ákveðið magn af vatnsgufu. Ef farið er yfir þetta mörk þéttist umframvatnsgufan í þoku. Þetta takmarkaða magn af vatnsgufu kallast mettuð rakastig. Undir mettaðri rakastigi er samsvarandi mettuð algild rakastig ZB, sem breytist með lofthita.

Við ákveðið hitastig, þegar rakastig loftsins nær mettaðri rakastigi, kallast það mettað loft og það getur ekki lengur tekið við meiri vatnsgufu; loftið sem getur haldið áfram að taka við ákveðnu magni af vatnsgufu kallast ómettað loft.

Rakastig er hlutfall algilds rakastigs Z í ómettuðum lofti og algilds rakastigs ZB í mettuðum lofti. φ=Z/ZB×100%. Notið þetta til að sýna hversu nálægt raunverulegur algildur raki er mettuðum algildum rakastigi.

 


Birtingartími: 8. mars 2022