Подбор компрессорных холодильных машин

 

Для подбора одноступенчатых компрессорных холодильных машин при заданной тепловой нагрузке используют их заводские характеристики (графики и , построенные по результатам заводских испытаний). Однако в процессе эксплуатации приходится определять холодопроизводительность при нехарактерных режимах (например, зимой при низкой температуре конденсации), а также холодопроизводительность компрессоров импортного производства. Для подобных случаев предлагается следующая методика расчета.

Необходимо построить цикл работы холодильной машины в диаграмме i-lg p (см. рис.2).

В качестве исходных данных приняты: - температура кипения хладагента, К; t - температура конденсации хладагента, К; потребная холодопроизводительность (определяют из калорического расчета с учетом потерь теплоты в трубопроводах). Для систем непосредственного кипения аммиака , для систем с промежуточным хладоносителем .

Порядок расчета приведен в табл. 1.

Когда в паспортных данных приводят холодопроизводительность компресссора при одном температурном режиме, холодопроизводительность в нужном режиме определяется по формуле:

,

где -соответственно холодопроизводительность, коэффициент подачи компрессора и объемная холодопроизводительность по паспортному режиму; - соответственно холодопроизводительность, его коэффициент подачи и объемная холодопроизводительность компрессора при режиме, отличном от паспортного.

Таблица 1

Порядок расчета подбора компрессорных холодильных машин (ПКХМ)

Определяемая величина	Формула	Обозначение
Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг		-энтальпии в соответствующих точках цикла, кДж/кг
Удельная объемная холодопроизводительность, кДж/м³		- удельный объем паров холодильного агента на входе в компрессор, м³/кг
Удельная теоретическая (адиабатная) работа компрессора, кДж/кг		- энтальпия в конце процесса адиабатического сжатия холодильного агента в компрессоре, кДж/кг
Количество циркулирующего холодильного агента, кг/с		- заданная холодопроизводительность, кВт
Объем паров холодильного агента, отсасываемый компрессором в единицу времени, м³/с
Коэффициент подачи компрессора		- коэффициент, отражающий влияние мертвого объема; - коэффициент, учитывающий объемные потери
Коэффициент, отражающий влияние мертвого объема		- относительная величина мертвого объема, принимаемая в зависимости от типа и размеров компрессора, конструкции клапанов и режима работы ; - отношение давлений конденсации и кипения; - показатель политропы расширения газа, оставшегося в мертвом объеме
		Продолжение таблицы 1
Коэффициент, учитывающий объемные потери		- отношение температур кипения и конденсации
Объем, описываемый поршнями компрессора, м³/с
Теоретическая (адиабатная) мощность _омпресссора, кВт
Индикаторная мощность компрессора, кВт		- индикаторный КПД компрессора
Индикаторный КПД компрессора		принимают равным 0,001 для аммиачных машин, 0,0025 для фреоновых
Мощность, затрачиваемая на трение, кВт		- «среднее давление», принимаемое равным (0,3-0,5)×10² кПа для фреонов, (0,5-0,7)×10² кПа – для аммиака
Эффективная мощность (мощность на валу компрессора), кВт
Электрическая мощность, кВт		- КПД электродвигателя, выбирается по каталогу на электродвигатели в зависимости от его типа и мощности (); -КПД механической передачи (для клиноременной )
Теоретический холодильный коэффициент
Теоретическая степень термодинамического совершенства		- холодильный коэффициент соответственного цикла Карно
Холодильный коэффициент соответственного цикла Карно		- температура охлаждаемой камеры; - температура окружающей среды
Действительный холодильный коэффициент
Действительная степень термодинамического совершенства

 

Пример:

Произвести тепловой расчет аммиачного компрессора и подобрать его для холодильной установки.

Дано:

- заданная холодопроизводительность;

°С – температура кипения;

°С – температура конденсации;

°С – температура переохлаждения;

- относительная величина мертвого объема;

- температура окружающей среды;

- температура охлаждаемой камеры.

Изображается цикл в диаграмме, и определяются параметры, необходимые для расчета (взять данные из раздела №1 для своего варианта) и сводим их в табл. 2.

 

Таблица 2

Параметры расчетных точек

Давление , МН/м²	Энтальпия, кДж/кг	Удельный объем, м³/кг
0,24	1,17				0,509

 

1. Удельная массовая холодопроизводительность:

 

2. Удельная объемная холодопроизводительность:

 

3. Удельная теоретическая (адиабатная) работа компрессора:

 

4. Количество циркулирующего холодильного агента:

 

5. Объем паров холодильного агента, отсасываемый компрессором в единицу времени:

6. Коэффициент, отражающий влияние мертвого объема:

 

7. Коэффициент, учитывающий объемные потери:

 

8. Коэффициент подачи компрессора:

9. Объем, описываемый поршнями компрессора:

 

10. Теоретическая (адиабатная) мощность компрессора:

 

11. Индикаторный КПД компрессора

 

12. Индикаторная мощность компрессора:

 

13. Мощность, затрачиваемая на трение:

 

14. Эффективная мощность (мощность на валу компрессора):

 

15. Электрическая мощность:

16. Теоретический холодильный коэффициент:

 

17. Холодильный коэффициент соответственного цикла Карно:

 

18. Теоретическая степень термодинамического совершенства:

 

19. Действительный холодильный коэффициент:

 

20. Действительная степень термодинамического совершенства:

 

По справочным данным (приложение 2) выбираем два компрессора А11-7-0; ; ; .

 

 

РАЗДЕЛ 5