Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Транспортная энергетика (хладотранспорт) Минимаркер Холодопроизводительность машины и компрессора

Холодопроизводительность машины и компрессора

Страница 9 из 13

Количество тепла, которое холодильная машина отнимает от охлаждаемой среды в единицу времени, называется холодопроизводительностью холодильной машины. Она определяется количеством хладагента G, проходящего в единицу времени (кг/с или кг/ч), и его массовой холодопроизводительностью q0 Дж/кг (ккал/кг):

Q0 = G × q0 = G (i1 - i4). (57)

Холодопроизводительность, подсчитанная по испарителю холодильной машины, должна соответствовать производительности компрессора. Холодопроизводительность компрессора выражают также произведением действительного объема Vд м3/с (м3/ч) пара, засасываемого компрессором, и объемной холодопроизводительности qυ в Дж/м3 (ккал/м3):

Q0 = Vд × qυ. (58)

Действительный объем засасываемого пара можно выразить через объем Vh, описываемый поршнем,

Vд = Vh × λ. (59)

Объем, описываемый поршнем, определяется размерами цилиндра и частотой вращения вала:

140214_f1

или

140214_f2

где Vh – объем, описываемый поршнем компрессора, м3/с в формуле (60) или м3/ч в формуле (61);

D – диаметр цилиндра, м;

S – ход поршня, м;

n – частота вращения вала компрессора, об/с в формуле (60) или об/мин в формуле (61);

z – число цилиндров.

Один и тот же компрессор, работающий в разных условиях эксплуатации, имеет резко отличающиеся рабочие объемные и энергетические характеристики и разную холодопроизводительность. Существенное влияние на рабочие характеристики и холодопроизводительность оказывает степень сжатия, т. е. отношение pк / p0. С увеличением этого отношения резко возрастают объемные потери вследствие расширения пара из вредного пространства, т. е. снижается λс. Чем больше вредное пространство, тем сильнее это влияние. Увеличение степени сжатия сопровождается повышением температуры в конце сжатия и сильным нагреванием стенок машины. В связи с этим увеличивается вредный теплообмен между всасываемым паром и стенками, т. е. снижается λω. Возрастают также потери от неплотности.

При всасывании влажного пара сильно снижается производительность ввиду того, что капельки жидкости, оставшиеся после сжатия во вредном пространстве, при обратном расширении занимают значительный объем. Кроме того, при всасывании влажного пара на испарение капель хладагента в полостях машины дополнительно затрачивается работа в цикле без увеличения холодопроизводительности.

При разных температурах кипения t0, конденсации tк и переохлаждения перед регулирующим вентилем tи холодильная машина с одним и тем же компрессором дает разную холодопроизводительность Q0. С повышением t0 и понижением tк и tи холодопроизводительность увеличивается, а с понижением t0 и повышением tк и tи – уменьшается. Особенно резкое влияние оказывает на холодопроизводительность машины температура кипения хладагента: повышение t0 на 1°С в аммиачных машинах приводит к увеличению Q0 примерно на 6%, во фреоновых– на 4%. Поэтому по холодопроизводительности машины сравнивают при определенных температурных условиях (табл. 1).

Таблица 1

140214_t1

В каталогах и справочниках холодопроизводительность компрессоров указана для работы в сравнительных условиях. Стандартные температуры предусмотрены ГОСТ 6492–68.

Холодопроизводительность, подсчитанная при стандартных сравнительных температурах, называется «стандартной» холодопроизводительностью Q0. Холодильные машины практически работают при условиях, отличающихся от сравнительных. Эти условия называются рабочими, холодопроизводительность, определяемая при них, – рабочей холодопроизводительностью Q0pa6.

Холодопроизводительность при рабочих условиях

Q0paб = Vh × λраб × qυ раб, (62)

при стандартных условиях

Q0ст = Vh × λст × qυ ст, (63)

где qυ ст, qυ раб – объемная холодопроизводительность соответственно при стандартных и рабочих условиях;

λст, λраб – коэффициент подачи хладагента соответственно при стандартных и рабочих условиях.

Разделив (62) на (63), получим:

140214_f3

откуда

140214_f4

Значения коэффициентов подачи λ хладагента и индикаторного к. п. д. ηi в зависимости от рк / р0 принимают ориентировочно по рис. 1.

Графики коэффициентов подачи и индикаторных к. п. д. для компрессоров

Рис. 1 – Графики коэффициентов подачи λ и индикаторных к. п. д. ηi для компрессоров: а – работающих на хладопе-12; б – аммиачных бескрейцкопфпых (1 и 2 – соответственно для средних и крупных компрессоров); в – работающих на фреоне-22; г – крейцкопфных

Для определения рабочей холодопроизводительности машины при изменении режима работы исходят из стандартной холодопроизводительности

140214_f5

Кроме потерь, учитываемых коэффициентом подачи компрессора, в действительной холодильной машине имеются потери холода вследствие теплопритока через трубопроводы и от некоторых вспомогательных механизмов – насосов и вентиляторов испарителей, циркуляторов воздуха в охлаждаемых помещениях и др. Работа, расходуемая на привод этих механизмов, превращается в эквивалентное количество тепла, которое воспринимается хладагентом и поступает в холодильную машину.

Следовательно, в холодильной технике различают холодопроизводительность установки нетто Q0неттo и брутто Q0брутто. Первая – полезная холодопроизводительность без потерь, соответствующая расходу холода непосредственно на охлаждаемый объект. Вторая – холодопроизводительность компрессора, равная полезному расходу холода и указанным выше потерям. Коэффициент потерь ɛ = Q0неттo / Q0брутто зависит от характера планировки холодильной установки, качества ее монтажа и теплоизоляции, системы охлаждения, производительности машины, температурного режима работы и т. д.

При непосредственной системе охлаждения ɛ = 0,90÷0,95, а при рассольной – ɛ = 0,85÷0,96.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика