РАССЧЕТ СХЕМЫ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ ПАРОКОМПРЕССИОННЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

 

Рассчитать цикл двухступенчатой парокомпрессионной холодильной машины с полным промежуточным охлаждением и переохлаждением жидкости высокого давления в змеевике промежуточного сосуда (рис. 2) по следующим исходным данным: холодопроизводительность температура кипения , температура конденсации , холодильный агент в холодильной машине - аммиак R-717.

 

 

	Рис. 1. Цикл одноступенчатой холодильной машины.
		Рис 2. Цикл одноступенчатого теплового насоса

 

 

Рис. 2. Схема и теоретический цикл двухступенчатой холодильной машины со змеевиковым промежуточным сосудом и полным промежуточным охлаждением

 

Решение.

 

Используя P-h диаграмму R-717 или таблицы состояния R-717 на линии насыщения [ 2 ] по заданным значениям и , находим давления кипения и конденсации:

Промежуточное давление (давление в промежуточном сосуде):

 

(2.1)

 

Температуру на выходе из промежуточного холодильника принимаем равной температуре конденсации:

 

Используя P-h диаграмму R-717 или таблицы состояния R-717 на линии насыщения [ 2 ] по значению , находим температуру в промежуточном сосуде:

.

 

Температуру на выходе из змеевика промежуточного сосуда принимаем на пять градусов выше температуры в промсосуде:

(2.2)

 

Используя P-h диаграмму R-717, находим параметры рабочего тела в узловых точках цикла и заносим их в таблицу 2.

Таблица 2

Nт.
P	0, 13	0, 39	0, 39	0, 39	1, 17	1, 25	0, 39	0, 39	1, 17	0, 13
t	-30			-2, 5			-2, 5	-2, 5	2, 5	-30
h
S	9, 2	9, 2	9, 1	8, 84	8, 84	-	4, 7	-	-	4, 3
	0, 9	0, 38	0, 36	0, 32	0, 135	-	0, 04	-	-	0, 1

При построении цикла необходимо руководствоваться следующим:

точка 1 находится на пересечении изобары с линией насыщенного пара;

точка 2 находится в области перегретого пара на пересечении изобары с изоэнтропой S₂=S₁;

точка 3 находится в области перегретого пара на пересечении изобары с изотермой t₃=t_к;

точка 4 находится на пересечении изобары с линией насыщенного пара;

точка 5 находится в области перегретого пара на пересечении изобары с изоэнтропой S₅=S₄;

точка 6 находится на пересечении изобары с линией насыщенной жидкости;

точка 7 находится в области влажного пара на пересечении изобары с изоэнтальпой h₇=h₆;

точка 8 находится на пересечении изобары с линией насыщенной жидкости;

точка 9 находится в области переохлажденной жидкости на пересечении изобары с изотермой ;

точка 10 находится в области влажного пара на пересечении изобары с изоэнтальпой h₁₀=h₉.

 

Произведем расчет цикла.

Удельная холодопроизводительность цикла:

 

(2.3)

 

Удельная адиабатная работа компрессоров:

 

(2.4)

Удельная тепловая нагрузка конденсатора:

 

(2.5)

 

Массовый расход холодильного агента в компрессорах:

 

(2.6)

Объемная производительность компрессоров по условиям всасывания:

 

(2.7)

Расчетная тепловая нагрузка конденсатора:

 

(2.8)

 

Теоретическая мощность компрессоров:

 

(2.9)

Степень повышения давления в компрессорах:

 

π ₁= / =0, 39/0, 13=3 (2.10)

π ₂= / =1, 17/0, 39=3

По графикам (рис.2.2, рис.2.3, стр.106 [ 4 ]) определяем коэффициент подачи и индикаторный КПД компрессоров:

 

λ =0, 82; η _i=0, 81 (2.11)

 

Теоретическая объемная производительность компрессоров (объем, описываемый поршнями):

 

(2.12)

Индикаторная мощность компрессоров:

 

(2.13)

Мощность трения:

 

(2.14)

Эффективная мощность компрессоров:

 

(2.15)

Принимая КПД электродвигателя определяем мощность электродвигателя:

 

(2.16)

Теоретический холодильный коэффициент цикла:

 

(2.17)

 

Действительный холодильный коэффициент холодильной машины:

 

(2.18)