СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие......……………………...………………………….....4
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
абсорбционной холодильной машины …..18
Список рекомендуемой литературы……………………………..24
Приложения……………………………………………………….25
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
Рассчитать цикл одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины (рис. 1) по следующим исходным данным: холодопроизводительность температура кипения , температура конденсации , холодильный агент в холодильной машине - хладон R-134а.
| |||
|
Рис. 2. Цикл одноступенчатого теплового насоса.
Решение.
Принимая перегрев на всасывании компрессора =100С, находим температуру на входе в компрессор:
(1.1)
Принимая переохлаждение перед дросселированием =30С, 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.
|
|
Таблица 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, м3/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:
λ=0,72; ηi=0,74 (1.11)
Теоретическая объемная производительность компрессора (объем, описываемый поршнями):
(1.12)
Индикаторная мощность компрессора:
(1.13)
Мощность трения:
(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)