Расчет теоретического рабочего цикла паровой холодильной машины

Для расчета холодильной машины обычно используют энтальпия - давления i-p диаграмму.

Lg P x=0 x=1

3 3' 2' 2 t_К =30⁰C,р_К=11,9атм

 

t_О =-30⁰C,р_О =11,9атм

4 1

q_o = 284, i = 392,A_l = 82,5

 

q = q_o +A_l

 

i

Рисунок 8

Точка 1 на правой пограничной линии соответствует поступлению в компрессор сухого пара (t_О =-30⁰C). Из нее проводят адиабату (линию сжатия паров в компрессоре) до пересечения с линией постоянного давления р_К соответствующее заданной температуре конденсации t_К и получаем точку 2 характеризующую состояние холодильного агента при выходе из компрессора.

Процесс в конденсаторе изображается горизонтальной прямой 2-3, причем на участке 2-2' происходит охлаждение перегретых паров до температуры конденсации, а на участке 2'-3' - конденсация паров при постоянной температуре.

Линия 3'-3 характеризует переохлаждение сконденсировавшихся паров, а линия 3-4 дросселирования холодильного агента в регулирующем вентиле.

Процесс в регулирующем вентиле протекает при постоянной энтальпии (i₃ - i₄), поэтому линия 3-4 вертикальная прямая.

Линия 4-1 характеризует процесс кипения при постоянной температуре и давлении.

Т.о. все прцессы теоритического рабочего цикла паровой компрессионной холодильной машины, изображаются вертикальными и горизонтальными линиями, кроме процесса сжатия в компрессоре.

Холодопроизводительность 1 кг холодильного агента с переохлаждением определяется разностью энтальпий

.

 

Работа, затраченная в компрессоре на адиабатическое сжатие 1кг холодильного агента выражается разностью энтальпий в точках 1 и 2.

Тепло, отданное 1 кг холодильному агенту охлаждающей воде в конденсаторе с переохлаждениям, определяются разностью энтальпий в точках 2 и 3.

.

Зная величины q_o и работу, затраченную в компрессоре, можно установить теоретический коэффициент цикла работы машины. Разделив заданную холодопроизводительность машины Q_o на холодопроизводительность 1кг холодильного агента q_o можно вычислить количества холодильного агента циркулирующего в системе:

Объем паров, всасываемых компрессором за единицу времени определяются по формуле:

V - удельный объем всасывания паров (м³ / кг)

Объем всасывания паров можно опредилить и по диаграмме.

Заменяя значения G получим:

Между весовой производительностью и обьемной производительностью q_o существует зависимость. Теоретическая мощность затрачивается в компрессоре на сжатие холодильного агента определяется по формуле:

Теоретическую мощность двигателя можно выразить через отношение холодопроизводительности машины к теоретическому холодильному коэффициенту.

к_Т - теоретическая удельная холодопроизводительность машины.

Тепловая нагрузка на конденсатор:

 

ЛЕКЦИЯ № 7

ПЛАН

1.Циклы и схемы одноступенчатых компрессионных холодильныхмашин.

Циклы и схемы компрессионных холодильных машин.

КМ

		КМ - компрессор КД - конденсатор ПО - переохладитель РВ - регулирующей вентиль ОЖ - охладительная жидкость И - испаритель

Н

КД

 

 

ПО ОЖ

 

 

РВ

 

 

Т х=0 х=1

2'

3 T_K P_K 2

T_K

t_П 3'

t_K 1'

t_O T_O P_O

4 1

 

После конденсатора жидкий хладагент переохлаждается в переохладителе ПО (процесс 3-3'). После, переохлажденный хладагент попадает в регулируемый вентиль РВ, где в процессе дросселирования давление понижается от P_K до P_О.

При этом "сухой ход " компрессора обеспечивается с помощью отдельной жидкости. Хладагент в виде влажного пара идет в отделитель жидкости (точка 4), где за счет уменьшения скорости и изменение направления движения хладагента жидкость отделяется от пара и стекает вниз, откуда поступает в испаритель и кипит при постоянной температуре T_О и давления P_О.

Сухой пар поступает в компрессор из охладителя жидкости и из испарителя также через отделитель жидкости.

В практических условиях компрессор засасывает сухой перегретый, на 5-10 ^о С для аммиака и 20-30 ^о С для хладона 22 и 12 , пар