Циклы холодильных установок

Задача 37.

    В воздушной холодильной установке поступающий из холодильной камеры (рефрижератора) в компрессор воздух имеет температуру t ₃ °С при давлении р ₂ = 0,1 МПа. В компрессоре воздух адиабатно сжимается до давления
р ₁ МПа, а затем при постоянном давлении охлаждается в охладителе до температуры t ₁ °С. После охладителя воздух поступает в детандер, где адиабатно расширяется до давления р ₂, после чего снова направляется в холодильную камеру, где отбирает теплоту q ₂ от охлаждаемого вещества и нагревается до температуры t ₃. Определить температуру воздуха за компрессором t ₄; температуру воздуха, поступающего в холодильную камеру t ₂; теоретическую удельную работу, затраченную на осуществление цикла; теоретическую удельную холодопроизводительность; теоретический холодильный коэффициент цикла; холодильный коэффициент цикла Карно в том же интервале температур. Определить также расход холодильного агента и теоретическую мощность, необходимую для привода компрессора, если холодопроизводительность установки должна составлять Q = 200 кВт. Теплоемкость воздуха считать постоянной и равной с _р = 1,012 кДж/(кг∙К), k = 1,4.

Задача 38.

    Компрессор холодильной установки всасывает пар фреона-12 при t ₃ °С и степени сухости х ₁ и изоэнтропийно сжимает его до давления, при котором степень сухости х ₂ = 1.

    Из компрессора фреон-12 поступает в конденсатор, где охлаждается водой с температурой на входе t _1в °С, а на выходе t _2в = 20 °С.

    В дроссельном вентиле жидкий фреон-12 дросселируется до состояния влажного насыщенного пара, после чего направляется в испаритель, из которого выходит со степенью сухости х ₁. Теплота, необходимая для испарения фреона-12, подводится из охлаждаемой камеры.

    Определить теоретическую мощность двигателя холодильной установки, часовой расход фреона-12 и охлаждающей воды, если холодопроизводительность установки Q = 60 кВт.