РАСЧЕТ СХЕМЫ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

 

Рассчитать цикл одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины (рис. 1) по следующим исходным данным: холодопроизводительность температура кипения , температура конденсации , холодильный агент в холодильной машине - хладон R-134а.

 

 

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

 

 

Рис. 2. Цикл одноступенчатого теплового насоса.

 

Решение.

 

Принимая перегрев на всасывании компрессора =10⁰С, находим температуру на входе в компрессор:

 

(1.1)

Принимая переохлаждение перед дросселированием =3⁰С, находим температуру перед дроссельным вентилем:

 

(1.2)

 

 

Используя P-h диаграмму R-134а или таблицы состояния R-134а на линии насыщения [ 2 ] по заданным значениям и , находим давления кипения и конденсации:

Используя P-h диаграмму R-134а, находим параметры рабочего тела в узловых точках цикла и заносим их в таблицу 1.

Таблица 1

№ точки	а
Давление Р, МПа	0, 165	0, 165	0, 76	0, 76	0, 76	0, 165
Температура Т,	-15	-5
Энтальпия h, кДж/кг
Энтропия S, кДж/кг·К	1, 73	1, 77	1, 77	-	-	-
Уд. объем v, м3/кг	0, 13	0, 125	0, 028	-	-	0, 035

 

При построении цикла необходимо руководствоваться следующим:

точка а находится на пересечении изобары с линией насыщенного пара;

точка 1 находится в области перегретого пара на пересечении изобары с изотермой ;

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

точка 3 находится на пересечении изобары с линией насыщенной жидкости;

точка 4 находится в области переохлажденной жидкости на пересечении изобары с изотермой ;

точка 5 находится в области влажного пара на пересечении изобары с изоэнтальпой h₅=h₄.

Произведем расчет цикла.

Удельная холодопроизводительность цикла:

 

(1.3)

 

Удельная адиабатная работа компрессора:

 

(1.4)

 

Удельная тепловая нагрузка конденсатора:

 

(1.5)

 

Массовый расход холодильного агента:

 

(1.6)

 

Объемная производительность компрессора по условиям всасывания:

 

(1.7)

 

Расчетная тепловая нагрузка конденсатора:

 

(1.8)

 

Теоретическая мощность компрессора:

 

(1.9)

 

Степень повышения давления в компрессоре:

 

π = / =0, 76/0, 165=4, 6 (1.10)

 

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

 

λ =0, 72; η _i=0, 74 (1.11)

 

Теоретическая объемная производительность компрессора (объем, описываемый поршнями):

 

(1.12)

 

Индикаторная мощность компрессора:

 

(1.13)

 

Мощность трения:

 

(1.14)

 

Эффективная мощность компрессора:

 

(1.15)

 

Принимая КПД электродвигателя определяем мощность электродвигателя:

 

(1.16)

 

Теоретический холодильный коэффициент цикла:

 

(1.17)

 

Действительный холодильный коэффициент холодильной машины:

 

(1.18)