Задание 6. Рассчитать схему двухступенчатой компрессионной холодильной установки с двукратным дросселированием и неполным промежуточным охлаждением для замораживания

Рассчитать схему двухступенчатой компрессионной холодильной установки с двукратным дросселированием и неполным промежуточным охлаждением для замораживания мяса, работающей на аммиаке R717 (см. рисунок). Холодопроизводительность 120 кВт. Расчетная температура кипения хладагента -40⁰С. Принимаем переохлаждение после конденсатора на 15⁰С. Параметры наружного воздуха: температура 28⁰С. Влажность j=42%. Охлаждение конденсатора – воздушное. Определить параметры в характерных точках схемы, тепловые нагрузки аппаратов, мощность компрессора, холодильный коэффициент и КПД установки.

И –испаритель;

Кс1, Кс2 – компрессоры первой и второй ступеней;

Т – теплообменник;

К – конденсатор;

РВ1, РВ2 – регулирующие вентили;

ПС – промежуточный сосуд.

1. В установках с воздушным охлаждением конденсатора температура конденсации принимается на 9¸ 11⁰С (для аммиачных ХМ) выше расчетной температуры наружного воздуха. Подогрев воздуха в конденсаторе составляет ∆ t = 5¸ 6 ⁰С. Для заданных условий температура воздуха по смоченному термометру, которая определяется с помощью i-d диаграммы влажного воздуха, составляет 19 ⁰С.

2. Тогда температура конденсации составит:

3. По T, s или lg p-i диаграмме находим параметры рабочего агента в характерных точках цикла и заносим их в таблицу

 

 

		1’		2’					6’	6”
t, 0C	-40	-20						-8	-8	-8	-40
P, бар	0, 71	0, 71	3, 26	3, 26	3, 26			3, 26	3, 26	3, 26	0, 71
i, кДж/кг
v, м3/кг		1, 6			0, 42

4. Определяем отношение давлений:

5. . Это подтверждает необходимость использования двухступенчатого компрессора.

6. Находим промежуточное давление P_m:

7. Температуру всасываемых паров в аммиачных ХМ для первой ступени принимают на 10¸ 20 ⁰С выше температуры кипения хладагента. Принимаем перегрев на 20 ⁰С.

8. Состояние рабочего вещества при всасывании в компрессор второй ступени (в точке 3) находим из уравнения смешения:

.

Здесь G₁ и G₂ – расходы хладагента, проходящего через компрессоры первой и второй ступеней сжатия. G₁ определяется соотношением:

кг/с.

Расход хладагента через вторую ступень компрессора G₂ – из уравнения материального баланса промежуточного сосуда:

, х₆ – степень сухости хладагента, поступающего в промежуточный сосуд:

. Тогда кг/с.

Тогда энтальпия в точке 3:

кДж/кг.

9. Тепловая нагрузка конденсатора:

кВт.

10. Работа сжатия компрессора первой ступени:

кВт.

11. Работа сжатия компрессора второй ступени:

кВт.

12. Холодильный коэффициент

13. Коэффициент полезного действия установки по хладагенту:

Здесь