Построение цикла одноступенчатой холодильной машины

При расчетах рабочего холодильного процесса исходят из условия установившегося теплового состояния холодильной установки, когда в единицу времени через каждый её элемент (компрессор, конденсатор, регулирующий вентиль, испаритель) проходит постоянное количество холодильного агента.

Расчет такого процесса заключается в определении количества отводимого от конденсатора и подводимого к испарителю тепла при условии постоянства начальных и конечных температур и давлении, а также в определении количества тепла, полученного в результате сжатия паров в компрессоре.

Для упрощения тепловых расчетов холодильного процесса применяются T-S и lgP-i диаграммы.

Таблица №6. ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОСНОВНЫХ ТОЧЕК

Точка	t, ⁰C	P, кгс/см2	V, м3 пара/кг	i, кДж/кг	S, кДж/кг	Состояние
	3,5	0,567	00,41	605,0	4,74	Сухой насыщенный пар х=1
1’	28,5	0,567	0,0348	624,0	4,8	Перегретый пар
	-	1,4	-	645,0	4,8	Перегретый пар
2’	31,5	1,4	0,019	620,0	4,7	Сухой насыщенный пар х=1
	31,5	1,4	0,00086	440,0	4,1	Насыщенная жидкость х=0
3’	27,5	1,4	-	431,0	-	Переохлажденная жидкость
	3,5	0,567	0,041	431,0	4,1	Влажный насыщенный пар

Тепловой расчет холодильной машины

Тепловой расчет производится в следующей последовательности:

1.Удельная весовая холодопроизводительность холодильного агента:

= 624-431 = 193 кДж/кг

2.Теплота, отводимая от 1 кг холодильного агента в конденсаторе и теплообменнике:

кДж/кг

Или

кДж/кг

где: l – теоретическая работа сжатия в компрессоре:

кДж/кг

3.Холодильный коэффициент цикла:

Подбор оборудования холодильной машины

Подбор компрессора

1.Находим степень сжатия паров в компрессоре:

2.Определяем коэффициент подачи поршневого компрессора:

где: – объемный коэффициент, учитывающий влияние объема мертвого пространства, который равен:

-1)

где: с – коэффициент вредного пространства, для мелких компрессоров с=0,05,

m – показатель политропы, для хладонов m = (0,9 1,1)

-1) = 0,9265

где: – коэффициент подогрева, равный:

где: – коэффициент дросселирования, учитывающий сопротивления в компрессоре, для температуры испарения -30⁰С, (0,94 0,97).

– коэффициент плотности, учитывающий утечки,

= 0,9265*0,91*0,95*0,97 = 0,78

3.Объемная холодопроизводительность холодильного агента:

где: – удельная весовая холодопроизводительность холодильного агента, =191 кДж/кг,

- удельный объем перегретого пара, =0,0384 м³/кг

193/0,0384=5026 кДж/кг

4.В каталогах приводятся производительности холодильных установок при стандартных условиях работы. Необходимо пересчитать рабочую холодопроизводительность на стандартную:

=0,67, =0,78, =1332,4 кДж/м³

- принимаем равным Q_о=48587 Вт

=11062 кДж/ч = 3,07 кВт

5.Выбираем холодильную машину с близким к значением: = 9000 Вт

Марка ПБ7:

Хладагент: R22

Производительность по холоду: 9кВт

Диаметр цилиндров: 67,5 мм

Ход поршня: 65 мм

Число цилиндров компрессора: 1

Частота вращения: 24 об/с

Определим действительную производительность по холоду:

= = 39000 Вт

6.Часовой объем компрессора для выбранной холодильной машины

, м³/ч

где: – производительность по холоду, выбранного компрессора, =142200 Вт

q – объемная холодопроизводительность холодильного агента,

q=q_v=5026 кДж/м³

– коэффициент поршневого компрессора,

м³/ч

7.Количество циркулирующего фреона:

где: - производительность по холоду, выбранного компрессора, =142200 Вт

– удельная весовая холодопроизводительность холодильного агента, =191 кДж/кг,

кг/ч

8.Теоретическая мощность, затраченная в компрессоре:

Вт