Расчет ротационного пластинчатого компрессора системы рассольного охлаждения

1 Исходные данные

Исходные данные для выполнения индивидуальной работы приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Холодопроизводительность,	250
Рабочее тело	R12
Материал пластин	графит
Температура воздуха в камере,	-5
Смазка компрессора	циркуляционная
Угол наклона пластин,	0
Разгрузочные кольца	нет
Температура конденсации,	30
Температура переохлаждения перед дросселированием,	25

2 Тепловой расчёт

Рисунок 2.1 – Схема и цикл холодильной машины

Температура кипения:

Температура всасывания:

.

По p-I диаграмме для R12 определяем давления:

Предел давления будет равен:

В p,i– диаграмме для R12 строим цикл данной ХМ и параметры узловых точек сводим в таблицу.

Таблица 2.1 – Параметры в узловых точках

Параметры	Узловые точки
	а	1	2	3	4	5
	-15	-15	69	30	25	-15
	0,183	0,183	0,75	0,75	0,75	0,183
	345	383	390	230	224	224
	0,091	0,104	0,028	―	―	0,045

Удельная холодопроизводительность:

.

Массовый расход через низкую ступень:

.

Удельный объём на всасывании в компрессор низкой ступени:

.

Удельная объёмная холодопроизводительность:

.

Действительная производительность:

.

Степень повышения давления:

Коэффициент подачи, [2], рис. 5.73, с. 210:

Удельная работа адиабатного сжатия для компрессора низкой ступени:

Эффективный кпд, [2], рис. 5.74, с. 211:

.

Эффективная мощность:

.

Мощность электродвигателя:

.

Принимаем электродвигатель 4A100S4 с  частотой  и мощностью 132 кВт, [3], приложение П1, с. 390.

Смазка – циркуляционная, то:

.

3 Конструкционный расчёт

Толщина пластины для графитовых пластин принимаем равной, [1], с. 7:

.

Относительная толщина пластины, [1], с. 7:

Относительный эксцентриситет принимаем,[1], с. 7:

.

Оптимальное число пластин для ПРК без разгрузочных колец, [1], с. 7:

.

Так как ПРК без разгрузочных колец, то число пластин принимаем:

.

Коэффициент, учитывающий влияние числа пластин на производительность ПРК, [1], табл. 3.1,  с. 7:

Угловой размер рабочей ячейки:

.

Относительная длина ротора, [1], с. 8:

.

Внутренний радиус цилиндра:

.

Средняя окружная скорость концов пластин:

.

Допустимая окружная скорость для графитовых пластин с разгрузочными кольцами: .

Длина ротора, , [1], с. 8:

Уточнённая относительная длина ротора:

.

Эксцентриситет:

.

Радиус ротора:

.

Высота пластин, [1], с. 8:

.

Угол закрытия всасывающего окна, [1], с. 8:

.

Угол закрытия нагнетательного окна, [1], с. 8:

.

Угол открытия всасывающего окна, [1], с. 8:

.

Средний условный показатель политропы сжатия для R12, [1], с. 8:

.

Угол сжатия, [1], с. 8:

.

Торцовый зазор ПРК, в котором материалы корпуса и ротора одинаковы, [1], с. 9:

где  - температура пара в конце адиабатного сжатия в компрессоре первой ступени;

 - коэффициент линейного расширения для стали;

 - гарантированный зазор на масляный слой;

 - длина ротора.

.

Радиальный зазор между ротором и корпусом, [1], с. 9:

,

где  - разность температур между ротором и корпусом.

Зазор в пазах ротора, [1], с. 9:

.

Допустимая скорость всасывания, [1], с. 9:

.

Размер всасывающего патрубка и осевой размер всасывающего окна, [1], с. 9:

.

,

где - угловой размер всасывающего окна.

Допустимая скорость нагнетания, [1], с. 9:

.

Размер нагнетающего патрубка и осевой размер нагнетающего окна,    [1], с. 9:

.

,

где - угловой размер всасывающего окна.

Среднее индикаторное давление, [1], с. 9:

Усилие на ротор, [1], с. 9:

.

Рисунок 3.1 – Поперечное сечение пластинчатого компрессора

Литература

1. Вертепов Ю.М. Расчёт ротационного пластинчатого однокамерного холодильного компрессора системы непосредственного охлаждения. Методические указания к индивидуальной работе. – Сумы: Изд-во СумГУ, 1993. – 12 с.

2. Н.Н. Кошкин и др. Холодильные машины. – Л.: Машиностроение, 1985. – 510 с.

3. Чернавский С.А., Боков К.Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Машиностроение, 1988.- 416 с.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ

Индивидуальное задание

по дисциплине“Холодильные машины”

на тему:

“Расчет ротационного пластинчатого компрессора системы рассольного охлаждения”

Выполнил                                                                 Козачёк А.Ю.

Группа                                                                         Х-61

Вариант                                                                       57

Проверил                                                                     Вертепов Ю.М.                   

Сумы 2009