Тепловой расчет одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины с регенеративным теплообменником

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ

Индивидуальное задание №1

по дисциплине

 Теплофизические основы низкотемпературной техники

на тему:

“Тепловой расчет одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины с регенеративным теплообменником”

Выполнил                                                                   студент 4 курса

                                                                              группы Х-41

                                                                                Редько П.Ю.

                                                                        шифр 34

 Проверил                                                                              Олада Е. Н.

Сумы 2007

Содержание

1.Задание

2.Исходные данные………………………………………………………………...3

3.Расчет параметров среднетемпературного стандартного режима……………4

4. Расчет параметров цикла холодильной машины на рабочих режимах……...7

5. Построение рабочих характеристик холодильной машины…………………12

6. Список использованной литературы

1.Задание

        Расчитать параметры парокомпрессионной одноступенчатой холодильной машины с регенеративным теплообменником и построить характеристики  и .

2.Исходные данные

Холодопроизводительность при стандартном режиме              

холодильный агент                                                                                     R22

температуры стандартного режима:

                                                                                                             

 расчетные температуры:

                                                                                                             

  Рис. 1. Схема одноступенчатой ПКХМ с регенеративным теплообменником.

 

Рис. 2. Теоретический цикл ПКХМ.

3.Расчет параметров среднетемпературного стандартного режима

     Из p-і диаграммы для хладагента R22 находим параметры узловых точек, сводим их в таблицу.

Параметры	Точки
	1	2	3	4	5	6
	20	87	30	25	-15	12
	0,3	1,2	1,2	1,2	0,3	0,3
	623	662	438	432	432	617
	0,09	-	-	-	-	-

       Используя уравнение баланса тепловых потоков для регенеративного теплообменника, находим параметры в точке 6:

        Считаем холодильный цикл идеальным, тогда точка 2 совпадает с точкой 2s.

Удельная массовая холодопроизводительность равна:

удельная тепловая нагрузка на конденсатор находится по формуле:

Поскольку в холодильной машине отсутствует детандер, то удельная работа цикла равна работе компрессора:

удельная тепловая нагрузка на регенеративный теплообменник равна:

теоретический холодильный коэффициент находится по формуле:

удельная объемная холодопроизводительность при стандартном режиме равна:

коэффициент подачи компрессора при стандартном режиме равен:

где  - объемный коэффициент подачи;

      - коэффициент дросселирования;

      - температурный коэффициент;

      - коэффициент плотности;

где  - величина относительного объема мертвого пространства, принимаем ;

         - показатель политропы расширения хладагента из мертвого пространства, принимаем ;

        - отношение давлений в цилиндре компрессора

 

        где  принимаем

.

        Коэффициент плотности определяем из таблицы:

П	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	0,992	0,985	0,978	0,972	0,968	0,96	0,955	0,952	0,95

         .

    Интегральные параметры стандартного цикла расчитываются по следующим уравнениям:

     массовый расход хладагента в цикле:

     объемная производительность компрессора по условиям всасывания:

      теоретическая мощность компрессора:

      полная тепловая нагрузка на конденсатор:

 

    полная тепловая нагрузка на регенеративный теплообменник:

     эффективная мощность компрессора:                                                                               

     где                                    - индикаторный КПД компрессора, b=0,0025;

      - механический КПД компрессора, принимаем ;

     действительный холодильный коэффициент:

4. Расчет параметров цикла холодильной машины на рабочих режимах

       Аналогично стандартному циклу рассчитываются параметры узловых точек, удельные и интегральные величины для шести рабочих режимов работы холодильной машины. Температура t₁ принимается одинаковой для всех режимов.

       Для расчета холодопроизводительности используется уравнение подобия режимов работы:

отсюда:

Режим 1

     

Параметры	Точки
	1	2	3	4	5	6
	20	79	30	25	-10	12
	0,36	1,2	1,2	1,2	0,36	0,36
	622	655	438	432	432	616
	0,075	-	-	-	-	-