Побудова та розрахунок термодинамічного циклу парових компресійних холодильних машин: Методичні вказівки до виконання контрольної роботи, страница 2

4.  Холодильний коефіцієнт теоретичного циклу

.

5.  Масова продуктивність компресора, тобто маса холодильного агенту, яку повинний засмоктувати компресор за секунду:

.

6.  Питомий об’єм парів холодильного агенту, який засмоктується компресором, v1 м3/кг .

7.  Питома об’ємна холодопродуктивність парів холодильного агенту, що засмоктуються в компресор, в Дж/м3:

.

8.  Об’ємна продуктивність компресора, в м3/с:

.

9.  Теоретична потужність, тобто потужність, яка витрачається в циліндрі компресора на адіабатичне стиснення холодильного агенту, в Вт:

.

10. Кількість енергії, яка відводиться від холодильного агенту в конденсаторі, яку називають тепловим навантаженням на конденсатор, в Вт:

.

Процеси, що відбуваються при роботі холодильної машини, можна розрахувати за термодинамічною діаграмою і-lg P (ентальпія - логарифм тиску).

За віссю абсцис в цій діаграмі відкладається ентальпія в чисельних значеннях (кДж/кг), а за віссю ординат - абсолютний тиск в логарифмічному масштабі (МПа).

Сітка діаграми утворена ізобарами (Р = const), ізоентальпами (і = const), ізотермами (t = const), адіабатами (s = const), ізохорами (v = const), лініями постійного паровмісту (x = const) (див. рис. 1).

Для побудови і розрахунку термодинамічного циклу необхідно знати наступні параметри:

-  температуру кипіння холодильного агенту tо. Для малих холодильних машин, що працюють на фреоні R-12, R-22 температуру кипіння можна визначити з формули:

,

де: tвк - найнижча температура повітря в блоці охолоджуваних камер (окрім низькотемпературних камер).

-  температуру конденсації холодильного агенту tк. Для холодильних машин з конденсаторами повітряного охолодження tк можна визначити з формули:

,

де:  tм.о. - температура повітря в машинному відділенні. Ця температура приймається на 5оС нижчою за літню розрахункову в районі проекту, якщо камери розташовані на поверхах, і на 10оС - якщо камери розташовані в підвалі.

-  температуру переохолодження рідкого холодильного агенту в теплообміннику tп. Цю температуру можна визначити з формули:

.

-  температуру усмоктуваних в компресор парів холодильного агенту tвс.. Цю температуру можна визначити з формули:

.

-  холодопродуктивність холодильної машини Q0. Для визначення цього параметру необхідно розрахувати теплоприпливи в камеру і розрахувати потрібну холодопродуктивність холодильної машини Q0 (задається викладачем).

Правильно вибраний температурний режим роботи визначає економічність холодильної машини. Вихідні дані для побудови циклу наведені у таблиці 1.

Таблиця 1.

Остання цифра

залікової книжки

Найнижча температура

повітря в блоці охолодж. камер,

tвк, ºС

Температура

повітря в машинному відділенні,

tм.о., ºС

Передостання цифра

залікової книжки

Холодопродук-тивність

холодильної машини,

Q0, КВт

Холодо-агент

1

-25

20

1

15

Хладон-12

2

-20

28

2

20

-//-

3

-30

30

3

25

-//-

4

-35

34

4

30

-//-

5

-40

38

5

35

-//-

6

-45

40

6

40

-//-

7

-50

45

7

45

-//-

8

-55

54

8

40

-//-

9

-35

48

9

35

-//-

0

-45

50

0

30

-//-

1.2. Методика розрахунку та побудови термодинамічного циклу.

Після визначення необхідних параметрів: tо, tк, tп, tвс., Q0 і вивчення розташування всіх ліній на діаграмі і-lg P починають будувати цикл за цими параметрами.

1. Спочатку на діаграму потрібно олівцем нанести ізотерми tо, tк, tп, tвс за розрахованими даними.

2. Оскільки перехід рідкого стану в пароподібний (кипіння) та пароподібного холодильного агенту в рідкий (конденсація) протікають при постійному тиску, тому через ізотерму кипіння (в області між х = 0 і х = 1) і ізотерму конденсації (в цій же області) проводять ізобари Р0 і Рк (див. рис. 1). Температурі кипіння tо відповідає тиск Р0, а tк - Рк.