Принципиальная схема ГКХУ и процессы работы в T,S–диаграмме

Исследование цикла работы газовой компрессионной холодильной установки

Цель работы:исследование цикла работы газовой компрессионной холодильной установки (ГКХУ) при различной температуре рабочего агента на входе в компрессор и на выходе из охладителя.

Задача:определение зависимости холодильного коэффициента установки от температуры рабочего агента на входе в компрессор и на выходе из охладителя.

1. Задание:

1.1. Изучить указания к выполнению данной лабораторной работы.

1.2. Согласно исходным данным, просчитать:
- цикл ГКХУ при различной температуре газа на входе в компрессор, оставляя неизменным давление рабочего агента в нагревателе и охладителе установки, температуру газа на входе в нагреватель и температуру газа на выходе из охладителя. По результатам расчета построить зависимость холодильного коэффициента от температуры газа на входе в компрессор:

цикл ГКХУ при различной температуре газа на выходе из охладителя, оставляя неизменным степень повышения давления газа в компрессоре и температуру газа на входе в компрессор. По результатам расчета построить зависимость холодильного коэффициента от температуры охлаждения рабочего агента в охладителе:

1.3. Провести анализ полученных результатов и сделать необходимые выводы.

1.4.Оформить отчет согласно требованиям, предъявляемым к оформле­нию отчета.

Принципиальная схема ГКХУ и процессы работы в T,S–диаграмме

I – компрессор; II – охладитель; III – детандер; IV – нагреватель

3. Алгоритм расчета:

3.1.Определяется удельная холодопроизводительность установки, кДж/кг:

где , – энтальпии рабочего агента на выходе и на входе в нагреватель собственно, кДж/кг;

– изобарная теплоемкость рабочего агента, кДж/кг·

( 1.01кДж/кг· ;

– температуры рабочего агента на выходе и на входе в нагреватель собственно, .

3.2.Определяется удельная тепловая нагрузка охладителя, кДж/кг:

где , – энтальпии рабочего агента на входе и на выходе из охладителя собственно, кДж/кг;

– температуры рабочего агента на выходе и на входе в нагреватель собственно, .

где k – показатель адиабаты (k=1.4)

3.3. Определяется удельная работа сжатия в компрессоре, кДж/кг:

3.4. Определяется работа расширения в детандере, кДж/кг:

3.5. Определяется удельная работа цикла установки, кДж/кг:

3.6. Определяетсяполная холодопроизводительность установки, кВт:

где - массовый расход рабочего агента, кг/с.

3.7.Определяется полная тепловая нагрузка охладителя, кВт:

3.8.Определяется полная работа компрессора, кВт:

3.9. Определяется полная работа детандера, кВт:

3.10. Определяется полная работа цикла, кВт:

3.11.Проверяется энергетический баланс установки

или в удельном виде

3.12. Определяется холодильный коэффициент:

при постоянном массовом расходе во всех элементах установки тогда холодильный коэффициент определяется как:

3.13. Определяется удельный расход электроэнергии на единицу вырабатываемого холода:

4. Исходные данные: