Задание 4. Определить оптимальное промежуточное давление при работе поршневого двухступенчатого аммиачного компрессора холодильной машины с двукратным дросселированием и

Определить оптимальное промежуточное давление при работе поршневого двухступенчатого аммиачного компрессора холодильной машины с двукратным дросселированием и полным промежуточным охлаждением при различных режимах его работы, если известно, что температура хладагента в испарителе составляет – 30 ⁰С, температура в конденсаторе 25 ⁰С, температура аммиака после переохладителя 15 ⁰С. Перегрев паров на всасывании в первую ступень компрессора принять равным 10 ⁰С.

 

И – испаритель;

Кс1, Кс2 – компрессора первой и второй ступеней сжатия;

К – конденсатор;

ПО – переохладитель;

РВ1, РВ2 – регулирующие вентили;

ПС – промежуточный сосуд;

Т - теплообменник.

 

1. Строим цикл в lg p-i диаграмме, параметры хладагента в характерных точках заносим в таблицу.

	1’			2’				5’		6’
t, 0C	-30	-20			-4			-15	-4	-4	-30
P, бар	1, 3	1, 3	3, 9	3, 9	3, 9				3, 9	3, 9	1, 3
i, кДж/кг

2. Определяем теоретическое промежуточное давление (в промежуточном сосуде):

Температуру в точке 2’ принимаем равной температуре конденсации, предполагая, что конденсатор и промежуточный холодильник используют охлаждающую воду из одного источника.

3. Определим холодильный коэффициент, полагая, что через компрессор нижней ступени Кс1 проходит 1 кг хладагента: , где G₂ – количество вещества, поступающего во второй компрессор, которое можно определить из уравнения теплового баланса промежуточного сосуда ПС:

, учитывая, что получаем:

4. Холодильный коэффициент при теоретическом промежуточном давлении P_m' составит:

 

5. Определяем максимальный холодильный коэффициент при различных давлениях в промежуточном сосуде P_m, выбирая значения большие и меньшие по сравнению с теоретическим P_m'. Заполняем таблицу.

Наименование величины	Обозначение	Размерность	Режимы
Давление паров хладагента на всасывании в компрессор	Ри	МПа	0, 13	0, 13	0, 13	0, 13
Температура хладагента в испарителе	tи	оС	-30	-30	-30	-30
Давление нагнетания компрессора	Рк	МПа	1, 2	1, 2	1, 2	1, 2
Температура конденсации хладагента при давлении Рк	tк	оС
Давление в промежуточном сосуде	Рm	МПа	0, 37	0, 38	0, 40	0, 44
Энтальпия хладагента в характерных точках цикла (рис.2.2)	i1 i1’ i2 i2¢ i3 i4 i6’ i6 i7	кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг
Холодильный коэффициент	e		3, 88	3, 94	4, 03

 

Максимальный холодильный коэффициент имеет место при промежуточном давлении P_m = 0, 4 МПа.