Тепловой расчет одноступенчатой холодильной машины с регенеративным теплообменником

Расчет хладоновой холодильной машины с регенеративным теплообменником.

4.1. Тепловой расчет одноступенчатой холодильной машины для камеры 1 и 2. Подбор компрессора.

Выполняя тепловой расчет холодильной машины, требуется выполнить следующие задачи:

— определить требуемую объемную производительность компрессора;

— определить потребляемую мощность;

— определить тепловую нагрузку на конденсатор.

Исходные данные для теплового расчета:

— требуемая холодопроизводительность машины, принимаемая равной тепловой нагрузке на компрессор;

— расчетная схема холодильной машины;

— расчетный температурный режим.

Составим расчетную схему машины, на которой изобразим компрессор, теплообменные аппараты и регулирующий вентиль. На основании принятой структурной схемы построим холодильный цикл в диаграммах Т – S и i – lgP для данного х./а.

Рис. 2. Хладоновая холодильная машина с регеративным теплообменником.

Выбираем расчетный режим установки для камеры заморозки:

При проектировании хладоновых установок температуру кипения принимают на 14 – 16 ˚С ниже этой температуры:

В установке с воздушным охлаждением конденсатора температура конденсации:

Температура всасывания в результате перегрева паров в теплообменнике:

Номер точки	Параметры
1′	-17	0,28
0,28	0,095
1,64
3′	1,64
1,64
-17	0,28

;

Удельная работа сжатия в компрессоре:

;

Удельная работа сжатия в компрессоре:

;

Удельная нагрузка на конденсатор:

;

Требуемая холодопроизводительность компрессора:

;

Требуемый массовый расход хладагента:

;

Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора:

;

Значение принято по графику рис. 11.2 ([1], стр. 73) при .

По значению V_T= 0,0362 м 3 /с из табл. 12.1 ([1], стр. 94) выбираем холодильную машину 1ХМФ-32 производительность компрессора 2ФУБС-18, входящего в комплект машины, V_км=0,0458 м 3 /с.

Характеристика хладоновой холодильной машины:

Коэффициент рабочего времени компрессора:

, следовательно, машина подобрана правильно.

Действительный массовый расход:

;

Действительная холодопроизводительность компрессора:

;

Мощность привода компрессора:

;

;

;

;

Действительная нагрузка на конденсатор:

.

Выбираем расчетный режим установки для камеры хранения:

При проектировании хладоновых установок температуру кипения принимают на 14 – 16 ˚С ниже этой температуры:

В установке с воздушным охлаждением конденсатора температура конденсации:

Температура всасывания в результате перегрева паров в теплообменнике:

Номер точки	Параметры
1′	-15	0,3
0,3	0,09
1,64
3′	1,64
1,64
-15	0,3

;

Удельная работа сжатия в компрессоре:

;

Удельная работа сжатия в компрессоре:

;

Удельная нагрузка на конденсатор:

;

Требуемая холодопроизводительность компрессора:

;

Требуемый массовый расход хладагента:

;

Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора:

;

Значение принято по графику рис. 11.2 ([1], стр. 73) при .

По значению V_T= 0,00684 м 3 /с из табл. 12.1 ([1], стр. 94) выбираем холодильную машину 1МКВ6-1-2. Объемная производительность компрессора 2ФВБС-6, входящего в комплект машины, V_км=0,0086 м 3 /с.

Характеристика хладоновой холодильной машины:

Коэффициент рабочего времени компрессора:

, следовательно, машина подобрана правильно.

Действительный массовый расход:

кг/с.

Действительная холодопроизводительность компрессора:

;

Мощность привода компрессора:

;

;

;

;

(Справочные материалы по выбранным КПД-см.[1],стр.74).

Действительная нагрузка на конденсатор:

.

Источник

РАСЧЕТ СХЕМЫ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

СОДЕРЖАНИЕ

Практическая работа № 1. Расчет схемы одноступенчатой

парокомпрессионной холодильной машины… ………………. 5

Практическая работа № 2. Расчет схемы двухступенчатой

парокомпрессионной холодильной машины …………………..10

Практическая работа № 3. Расчет водоаммиачной

Список рекомендуемой литературы……………………………..24

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие методические указания содержат задачи и примеры их решения по курсу «Теоретические основы холодильной техники».

Практикум предназначен для практического закрепления знаний по разделам курса, изучающим: парокомпрессионные и абсорбционные холодильные машины, их рабочие схемы и конструкции, реальные циклы холодильных машин, расчеты их основных параметров, а также приобретения навыков по расчету одноступенчатых, двухступенчатых парокомпрессионных холодильных машин, водоаммиачных холодильных машин.

Знания, полученные при расчете задач, помогут студентам понять физическую сущность процессов, происходящих в холодильных машинах, приобрести навыки выполнения расчетов холодильных машин.

Задачи основаны на теоретическом материале, изложенном в курсе лекций по дисциплине «Теоретические основы холодильной техники», а также в учебных пособиях, приведенных в списке рекомендуемой литературы.

Сборник задач и примеров решения предназначен для студентов, обучающихся по направлению 141200 «Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения».

Практическая работа № 1

РАСЧЕТ СХЕМЫ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Рис. 2. Цикл одноступенчатого теплового насоса.

Принимая перегрев на всасывании компрессора =10 0 С, находим температуру на входе в компрессор:

(1.1)

Принимая переохлаждение перед дросселированием =3 0 С, 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.

№ 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, м 3 /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:

Теоретическая объемная производительность компрессора (объем, описываемый поршнями):

(1.12)

Индикаторная мощность компрессора:

(1.13)

(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)

Источник

Тепловой расчет одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины с регенеративным теплообменником

Страницы работы

Содержание работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ

Индивидуальное задание №1

Теплофизические основы низкотемпературной техники

“Тепловой расчет одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины с регенеративным теплообменником”

3.Расчет параметров среднетемпературного стандартного режима……………4

4. Расчет параметров цикла холодильной машины на рабочих режимах……. 7

5. Построение рабочих характеристик холодильной машины…………………12

6. Список использованной литературы

Расчитать параметры парокомпрессионной одноступенчатой холодильной машины с регенеративным теплообменником и построить характеристики и .

Холодопроизводительность при стандартном режиме

холодильный агент R22

температуры стандартного режима:

Рис. 1. Схема одноступенчатой ПКХМ с регенеративным теплообменником.

Рис. 2. Теоретический цикл ПКХМ.

3.Расчет параметров среднетемпературного стандартного режима

Из p-і диаграммы для хладагента R22 находим параметры узловых точек, сводим их в таблицу.

Используя уравнение баланса тепловых потоков для регенеративного теплообменника, находим параметры в точке 6:

Считаем холодильный цикл идеальным, тогда точка 2 совпадает с точкой 2s.

Удельная массовая холодопроизводительность равна:

удельная тепловая нагрузка на конденсатор находится по формуле:

Поскольку в холодильной машине отсутствует детандер, то удельная работа цикла равна работе компрессора:

удельная тепловая нагрузка на регенеративный теплообменник равна:

теоретический холодильный коэффициент находится по формуле:

удельная объемная холодопроизводительность при стандартном режиме равна:

коэффициент подачи компрессора при стандартном режиме равен:

где — объемный коэффициент подачи;

— коэффициент дросселирования;

— температурный коэффициент;

— коэффициент плотности;

где — величина относительного объема мертвого пространства, принимаем ;

— показатель политропы расширения хладагента из мертвого пространства, принимаем ;

— отношение давлений в цилиндре компрессора

где принимаем

.

Коэффициент плотности определяем из таблицы:

Источник