Побудова циклу одноступінчастої холодильної машини

При розрахунках робочого холодильного процесу виходять з умови теплового стану холодильної установки, що встановився, коли в одиницю часу через кожен її елемент (компресор, конденсатор, регулюючий вентиль, випарник) проходить постійна кількість холодильного агента.

Розрахунок такого процесу полягає у визначенні кількості відводиться від конденсатора і підводиться до випарника тепла за умови сталості початкових і кінцевих температур і тиску, а також у визначенні кількості тепла, отриманого в результаті стиснення пари в компресорі.

Для спрощення теплових розрахунків холодильного процесу застосовуютьсяT-SтаlgP-iдіаграми.

Таблиця №6. ЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ОСНОВНИХ ТОЧОК

Точка	t, ⁰C	P, кгс/см2	V, м3 пара/кг	i, кДж/кг	S, кДж/кг	Стан
3,5	0,567	00,41	605,0	4,74	Суха насичена пара х=1
1’	28,5	0,567	0,0348	624,0	4,8	Перегріта пара
-	1,4	-	645,0	4,8	Перегріта пара
2’	31,5	1,4	0,019	620,0	4,7	Суха насичена пара х=1
31,5	1,4	0,00086	440,0	4,1	Насичена рідина х=0
3’	27,5	1,4	-	431,0	-	Переохолоджена рідина
3,5	0,567	0,041	431,0	4,1	Волога насичена пара

Тепловий розрахунок холодильної машини

Тепловий розрахунок проводиться у наступній послідовності:

1.Питома вагова холодопродуктивність холодильного агента:

= 624-431 = 193кДж/кг

2.Теплота, що відводиться від 1 кг холодильного агента в конденсаторі та теплообміннику:

кДж/кг

де:l– теоретична робота стиску в компресорі:

кДж/кг

3.Холодильний коефіцієнт циклу:

Підбір обладнання холодильної машини

Підбір компресора

1. Знаходимо ступінь стиснення пари в компресорі:

2. Визначаємо коефіцієнт подачі поршневого компресора:

де: – об'ємний коефіцієнт, що враховує вплив обсягу мертвого простору, який дорівнює:

-1)

де: з - коефіцієнт шкідливого простору, для дрібних компресорів з = 0,05,

m – показник політропи, для хладонів m = (0,9 1,1)

-1) = 0,9265

де: - Коефіцієнт підігріву, рівний:

де: - Коефіцієнт дроселювання, що враховує опори в компресорі, для температури випаровування -30⁰С, (0,94 0,97).

- Коефіцієнт щільності, що враховує витоку,

= 0,9265 * 0,91 * 0,95 * 0,97 = 0,78

3.Об'ємна холодопродуктивність холодильного агента:

де: – питома вагова холодопродуктивність холодильного агента =191кДж/кг,

- питомий обсяг перегрітої пари =0,0384м 3 /кг

193/0,0384=5026кДж/кг

4.В каталогах наводяться продуктивності холодильних установок за стандартних умов роботи. Необхідно перерахувати робочу холодопродуктивність на стандартну:

=0,67, =0,78, =1332,4кДж/м 3

- Приймаємо рівним Qо=48587Вт

=11062 кДж/год = 3,07кВт

5. Вибираємо холодильну машину з близьким до значенням: = 9000Вт

Продуктивність по холоду: 9кВт

Діаметр циліндрів: 67,5мм

Хід поршня: 65мм

Число циліндрів компресора: 1

Частота обертання: 24об/с

Визначимо дійсну продуктивність по холоду:

= = 39000Вт

6.Годинний об'єм компресора для обраної холодильної машини

,м 3 /год

де: – продуктивність по холоду, вибраного компресора, =142200Вт

q - об'ємна холодопродуктивність холодильного агента,

- Коефіцієнт поршневого компресора,

м 3 /год

7.Кількість циркулюючого фреону:

де: - продуктивність по холоду, вибраного компресора, =142200Вт

– питома вагова холодопродуктивність холодильного агента =191кДж/кг,

кг/год

8.Теоретична потужність, витрачена в компресорі:

Вт