Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Транспортная энергетика (хладотранспорт) Минимаркер Расчет двухступенчатой холодильной машины

Расчет двухступенчатой холодильной машины

Страница 12 из 13

Расчет холодильной машины двухступенчатого сжатия сводится к определению количества хладагента, проходящего через цилиндры низкого и высокого давлений, и индикаторной мощности обеих ступеней сжатия. Для этого должны быть заданы условия работы и холодопроизводительность испарителей.

Если холодильная машина работает с двумя испарителями, то промежуточное давление р01 должно соответствовать температуре кипения хладагента в испарителе высокого давления, которая должна быть задана. При работе холодильной машины на одну температуру кипения t02 расчет машины выполняют в предположении, что степень сжатия в компрессорах низкого и высокого давления одинаковая. В этом случае оптимальное давление р01 в промежуточном сосуде приближенно определяют по формуле

140214_f30

где р02 – давление всасывания (кипения) в компрессоре низкой ступени;

рк – давление сжатия (конденсации) в компрессоре высокой ступени.

По намеченному режиму работы строят рабочий цикл (см. рис. 25) в диаграммах Т – s или lg рi. По этим диаграммам находят параметры, необходимые для расчета. Расчет ведут отдельно для каждой ступени.

Холодопроизводительность (кДж/кг) 1 кг хладагента в испарителе низкого давления составит

q02 = i1i10 = i1i9 (67)

в испарителе промежуточного давления

q01= i4i9. (68)

Количество хладагента (кг/ч), проходящего через испаритель низкого давления (компрессор низкого давления):

140214_f31

через испаритель промежуточного давления

140214_f32

Количество хладагента, испаряющегося в промежуточном сосуде для дополнительного охлаждения паров промежуточного давления после водяного охладителя, составляет

140214_f33

Общее количество жидкости (кг/ч), расходуемой через промежуточный сосуд, определяется как

Gп = G02 + G01 + G0. (72)

Количество хладагента (кг/ч), циркулирующего через компрессор высокого давления (с учетом пара, образующегося в первом регулирующем вентиле),

140214_f34

где х1 – паросодержание хладагента после первого дросселирования.

Часовой объем (м3/ч), описываемый поршнями компрессоров низкой и высокой ступени, составит:

140214_f35

где υ1 – удельный объем пара перед компрессором низкого давления (в точке 1 по рис. 25);

υ4 – удельный объем пара перед компрессором высокого давления (в точке 4);

λн и λв – коэффициенты подачи низкой и высокой ступени, которые можно определить по графикам (см. рис. 22) для одноступенчатых компрессоров.

Для компрессора первой ступени λн принимают в зависимости от отношения давлений p01 / p02 и для компрессора второй ступени λв в зависимости от рк / р01.

Количество и марки компрессоров для обеих ступеней подбирают по величинам Vh цнд и Vh цвд.

Теоретическая мощность электродвигателей компрессоров (кВт):

140214_f36

Мощность на валу компрессоров (кВт):

140214_f37

где ηi и ηм – индикаторный и механический к. п. д. компрессоров низкого и высокого давления. Первый к. п. д. определяют по графику (см. рис. 22) в зависимости от степени сжатия, второй – принимают в пределах 0,85–0,9.

Тепловая нагрузка (Вт) водяного охладителя паров

140214_f38

Тепловая нагрузка на конденсатор с переохладителем

140214_f39

Диаграмма цикла двухступенчатой холодильной установки в достаточной степени не отражает холодопроизводительность каждой ступени вследствие разного количества хладагента, циркулирующего в ступенях.

Пример. Дано: Q0l = 0; Q02 = 116 300 Вт; температуры кипения t02 = – 50°С, конденсации tк = + 30°С, в промежуточном сосуде t01 = – 5°С, переохлаждения tи = + 20°С.

Определить: количество циркулирующего аммиака; объемы, описываемые поршнями ЦНД и ЦВД теоретической холодильной машины двухступенчатого сжатия; теоретическую мощность отдельных ступеней сжатия.

По таблице насыщенных паров аммиака и диаграмме lg рi определяем параметры двухступенчатого цикла холодильной машины (табл. 1):

q02 = i1i9 = 1607,8 – 395,8= 1212 кДж/кг;

lцнд = i2i1 = 1917,6 – 1607,8 = 309,8 кДж/кг;

lцвд = i5i4 = 1841,8 – 1674,8 = 167 кДж/кг;

140214_f40

Таблица 1

Давление, кН/м2 (бар) Теплосодержание, кДж/кг (ккал/кг) Удельный объем всасываемых паров, м3/кг
p02 pк p01 i1 i2 i3 i4 i5 i6 i7 = i8 i9 = i10 υ1 υ4
41,2 1167 354 1607,8 1917,6 1739,4 1674,8 1841,8 564 512,5 395,8 2,62 0,347
(0,42) (11,9) (3,62) (384) (458) (415) (401) (439,9) (133) (122,4) (94,5)    

Тепловая нагрузка на водяной охладитель пара:

140214_f41

Коэффициенты подачи и индикаторные к. п. д. ступеней низкого и высокого сжатия определяются так же, как и для одноступенчатых компрессоров.


© 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