Определение параметров рабочего агента в характерных токах схемы

ИННОВАЦИОННЫЙ ЕВРАЗИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДЕПАРТАМЕНТ «ЭНЕРГЕТИКИ И МЕТАЛЛУРГИИ»

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ:Системы производства и распределения энергоносителей

НА ТЕМУ:Расчет одноступенчатой компрессорной холодильной установки

Выполнил(а):ст. гр.ТЭ-402

Жиляев Станислав

Проверил(а): старший преподаватель

Плевако А.П.

Павлодар 2015

Содержание

	Введение
	Задание на курсовую работу
	Определение параметров рабочего агента в характерных токах схемы
	Определение расхода рабочего агента, нагрузки отдельных агрегатов, электрической мощности компрессора и энергетических показателей установки
	Энергетический баланс компрессорной холодильной установки
	Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Трансформаторами тепла (или термотрансформаторами) называю­тся технические системы, в которых осуществляется отвод энергии в форме тепла от объектов с относи­тельно низкой температурой к при­емникам тепла с более высокой температурой .Такое преобразова­ние, называемое в технике повыше­нием потенциала тепла, не может, как следует из термодинамики, про­исходить самопроизвольно. Для по­вышения потенциала тепла необхо­дима затрата внешней энергии того или иного вида: электрической, ме­ханической, химической, кинетичес­кой энергии потока газа или пара и др.

По принципу работы трансформаторы подразделяются на : компрессионные (паровые и газовые), сорбционные, струйные, термоэлектрические и магнитные установки.

По виду осуществляемого процесса различают трансформаторы тепла, работающие по замкнутому циклу и разомкнутому процессу. В первой группе рабочий агент циркулирует в замкнутом контуре (паровые компрессорные, абсорбционные и некоторые газовые и струйные эжекторные установки). Во второй - агент при работе полностью или частично выводится из установки (в виде полезного продукта или отхода). Взамен отведённого в установку подаётся такое же количество рабочего агента извне. По разомкнутому процессу работают установки для ожижения и замораживания газов и в ряде случаев газовые компрессионные и струйные установки.

Холодильные установки в зависимости от агрегатного состояния рабочего тела делятся на следующие типы:

1) Газовые - такие установки, в которых рабочее тело во всех процессах остаётся в газообразном состоянии.

2) Газожидкостные - установки, в тёплой части которых рабочее тело находится в виде газа при температурах, далёких от критической, а в холодной части - в виде влажного пара и жидкости.

3) Парожидкостные - установки, в которых рабочее тело находится либо в виде жидкости и влажного пара, либо перегретого пара при температурах ниже критической, или близкой к ней. Парожидкостные холодильные установки в зависимости от принципа работы делятся на три вида: парокомпрессионные, абсорбционные и струйные.

В данной работе рассчитана парожидкостная компрессионная установка.

I – компрессор; II – конденсатор; III – охладитель; IV – дроссельный вентиль; V – отделитель жидкости; VI – испаритель

Рисунок 1 – Схема парожидкостной компрессионной холодильной установки

Принцип работы реальной компрессионной холодильной установки:

Тепло от теплоотдатчика подводится к рабочему агенту в испарителе VI. В результате подвода тепла рабочий агент кипит в испарителе при давлении и температуре . Пар, полученный в испарителе, поступает в отделитель жидкости V, где он освобождается от капель влаги, а затем засасывается компрессором I. В компрессоре рабочего агента сжимаются с давления до давления . Температура конденсации пара при этом соответственно повышается с до . Из-за трения и необходимого теплообмена процесс сжатия в компрессоре 1-2 не совпадает с изотропным сжатием 1-2’ (рисунок 2).

Из компрессора пар поступает в конденсатор II, где в результате отвода тепла к теплоприемнику происходит охлаждение рабочего агента и конденсация пара.

Жидкий хладагент при давлении и температуре проходит через охладитель III, где в результате отвода тепла во внешнюю среду температура жидкого хладагента снижается с до = .

После охладителя жидкий хладагент проходит через дроссельный вентиль IV, где в результате дросселирования давление рабочего агента падает с до и температура снижается. При этом рабочий агент частично испаряется. После дроссельного вентиля охлажденный рабочий агент проходит через отделитель жидкости, в котором производится отделение жидкой фазы от паровой. Жидкий агент поступает в испаритель VI, где к нему подводится тепло теплоотдатчика (объекта охлаждения); полученный пар отводится непосредственно во всасывающий патрубок.

Рисунок 2 – Процесс работы реального компрессионного трансформатора

1 Задание на курсовую работу

Исходные данные для выполнения курсовой работы приведены в таблице 1.

Таблица 1- Задания для выбора варианта курсовой работы

Сумма последних цифр зачетной книжки		Температура рассола в испарителе	Температура охл. воды в конденсаторе	КПД компрессора	Артезианская вода
, 0С	, 0С	, 0С	, 0С			,	,0С
		-12	-18			0,75	0,9

Определение параметров рабочего агента в характерных токах схемы

2.1 Конечная разность температур в испарителе:

.

в конденсаторе:

2.2 Расчетная температура испарения:

2.3 Расчетная температура конденсации:

2.4 Предварительный перепад температур жидкого аммиака в охладителе:

.

2.5 Параметры рабочего агента в характерных точках схемы находят по T-S диаграмме, результаты вносят в таблицу 2.

2.6 Энтальпия рабочего агента на выходе из компрессора:

, ,

кДж/кг.

Таблица 2– Параметры рабочего агента в характерных точках схемы

Точка на схеме	Параметры рабочего агента
	Р, МПа
	-21	0,18	0,675	1658,05	9,148
		1,24	0,170	2052,16	9,398
	116,25	1,24	0,155	1953,63	9,315
		1,24	Менее 0,01		4,799
		0,90	Менее 0,01		4,620
	-21	0,18	0,138		4,625

2.7 Удельная внутренняя работа компрессора:

,

.

2.8 Удельный расход тепла на единицу расхода рабочего агента в отдельных аппаратах установки:

а) испаритель ;

б) конденсатор ;

в) охладитель .

2.9 Энергетический баланс установки при отсутствии внешнего охладителя компрессора,

,