Построение рабочего цикла судовой холодильной установки

В качестве примера рассмотрено построение цикла СХУ, работающей при стандартных параметрах, которыми являются:

· Температура конденсации хладагента, t_к = + 30 ^оС;

· Температура переохлажденного хладагента перед ТРВ, t_ж= + 25 ^оС;

· Температура кипения, , t₀= - 15 ^оС;

· Нагрев воды в конденсаторе, Δ t_з.в=5 ^оС;

· Температура хладагента на всасывании, t₁=+10 ^оС;

а) б) в)

Рисунок 1. Принципиальная схема СХУ (а), структурная схема (б) и рабочий цикл (в) диаграммы состояния хладагента «энтальпия-давление»

Как отмечалось ранее в холодильных установках, работающих на хладагенте R-22 регенеративный теплообменник не применяется, переохлаждение осуществляется в конденсаторе, а перегрев - в концевых поверхностях испарителя и во всасывающем трубопроводе. Схема такой установки приведена на рис.1.(а). Обычно, в соответствии с «Правилами технической эксплуатации СХУ», суммарный перегрев равен Δ t_п=15°С.

Построение цикла производится следующим образом:

· Проводят изотерму конденсации t_к = +30°С в области насыщенного пара и на пересечении с правой и левой пограничными кривыми находят точки 3 и 4 – начало и конец процесса конденсации. В этой области изобары совпадают по направлению с изотермами, т.к. определенному давлению соответствует определенная температура. Процесс конденсации направлен справа налево, т.к. значения степени сухости изменяются от 1 до 0;

· Проводят изотерму t_ж=+25°С до пересечения с изобарой 3-4 в области жидкости. Полученная точка 5 характеризует параметры хладагента перед ТРВ;

· Проводят изотерму кипения, t₀=-15°С до пересечения с правой пограничной кривой. Полученная точка будет характеризовать параметры хладагента в конце процесса кипения. В соответствии с ПТЭ в змеевиковых испарительных аппаратах допускается перегрев 5°С. Эту величину необходимо отложить на изобаре Р_и в области перегретого пара. Найденная точка 7 будет определять параметры хладагента на выходе из испарителя;

· Из точки 7 откладывают по изобаре величину перегрева во всасывающем трубопроводе, равную 15°С и находят точку 1- параметры хладагента на всасывании в компрессор;

· Через точку 1 проводят адиабату до пересечения с изобарой 3-4 в области перегретого пара. Полученная точка 2 показывает состояние паров хладагента на нагнетании за компрессором;

· Из точки 5 строят процесс дросселирования при постоянной энтальпии до пересечения с изотермой t₀. Точка 6 будет характеризовать параметры хладагента после ТРВ на входе в испарительный аппарат. Процесс 6-7 – процесс кипения хладагента в испарителе, направлен слева направо, т.е. степень сухости пара изменяется от долевых значении до Х=1;

· Определяют значение всех параметров в узловых точках цикла и заносят в таблицу №1

Таблица 1. Параметры хладагента в характерных точках цикла

 

Параметр	Точка
tоС
р, Бар
i, кДж/кг
ν, м3/кг		В данных точках значения удельного объема не замеряют, так как они в дальнейших расчетах не применяются

 

 

Практическая работа № 2