Расчет цикла двухступенчатой парокомпрессионной холодильной машины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ

ИДЗ №2

на тему:

“Расчет цикла двухступенчатой парокомпрессионной

холодильной машины”

по дисциплине:

“Теплофизические основы низкотемпературной техники”

Выполнил                                                                                     Кобыльченко Д.А..

Группа                                                                                       Х-71

Вариант                                                                             14

Проверил                                                                                 Арсеньев В.М.

Сумы 2010

Содержание

с

1. Исходные данные                                                                                3

2. Расчет параметров циклов                                                       3

2.1 Схема с змеевиковым промежуточным сосудом                                 3

2.2 Схема двухступенчатой хладоновой машины с

теплообменниками                                                                 6

2.3 Схема с двумя испарителями                                                         11

3. Результаты расчетов                                                                        14

Литература                                                                                              15

1 Исходные данные

Температура охлаждения	-35
Температура конденсации	30
Температура на входе в компрессор	-30
Температура на входе в компрессор (для рисунка 2.1)	0
Холодопроизводительность	25
Холодопроизводительность промежуточная	40
Хладагент: для рисунка 2.1 и 2.7 для рисунка 2.4	R717 R22

2 Расчет параметров циклов

2.1 Схема со змеевиковым промежуточным сосудом

Температура жидкого хладагента после выхода из змеевика принимается на 5К выше, чем температура жидкости в промежуточном сосуде. Температура паров хладагента после промежуточного теплообменного аппарата принимать равной  .

Рисунок 2.1 – Схема со змеевиковым промежуточным сосудом

Рисунок 2.2 – Изображение процесса в Р,іи Т,S - диаграмме

0

Таблица 2.1 – Параметры цикла в узловых точках

Точки	1	2s	2	3	4	5s	5	6	7	9	10
	0,093	0,43	0,43	0,43	0,43	1,17	1,17	1,17	0,43	1.17	0,093
	-30	80	110	30	0	145	170	30	0	-10	-35
	1418	1665	1727	1482	1455	1817	1908	346	180	150	150
	0,96				0,35

Промежуточное давление:

.

Температура жидкого хладагента в ПСз:

.

Температура теплоносителя после прохождения змеевика промежуточного сосуда:

.

Удельная работа сжатии КМ1:

,

где  - адиабатный кпд.

Энтальпия в точке «2», из I-го закона термодинамики:

.

Удельная работа сжатия КМ2:

,

где  - адиабатный кпд.

Энтальпия в точке «5», из I-го закона термодинамики:

.

Массовый расход R717 для первой ступени:

.

Рисунок 2.3 – Промежуточный сосуд

Энергетический баланс для ПСз:

Промежуточный массовый расход:

.

Из уравнений энергетического баланса массовый расход через вторую ступень:

.

Объёмная производительность КМ1:

.

Объёмная производительность КМ2:

.

Эффективная мощность компрессора первой ступени:

,

где  - эффективный кпд компрессора.

Мощность компрессора первой ступени:

,

где  - механический кпд компрессора.

Эффективная мощность компрессора второй ступени:

,

где  - эффективный кпд компрессора.

Мощность компрессора первой ступени:

,

где  - механический кпд компрессора.

Тепловая нагрузка на теплообменный аппарат:

.

Тепловая нагрузка на конденсатор:

.

Коэффициент преобразования:

2.2 Схема двухступенчатой хладоновой машины с теплообменником

Состояние хладагента в точке «7» определяется из теплового баланса парожидкостного теплообменника, при этом точка «12» находится на правой пограничной кривой (из испарителя выходит сухой насыщенный пар). Состояние в точке «8» определяется недорекуперацией на холодном конце жидкостного теплообменника .

Рисунок 2.4 – Схема двухступенчатой хладоновой машины с теплообменниками

Рисунок 2.5 – Изображение процесса в Р,іи Т,S - диаграмме

Таблица 2.2 – Параметры цикла в узловых точках