В аммиачных холодильных установках с испарительными конденсаторами температуру конденсации можно определить по графической зависимости температуры конденсации от температуры наружного воздуха по мокрому термометру и плотности теплового потока
. Оптимальное значение =2,5кВт/Рисунок 1 – График определения температуры конденсации в аммиачных
испарительных конденсаторах
Оптимальный режим работы холодильной установки предусматривает также перегрев всасываемых паров =5
10˚С. Поэтому температура всасываемых в компрессор паров хладагента , ˚С:, (23)
˚С
2.5. Подбор компрессора
Требуемая холодопроизводительность
, кВт, определяется исходя из расчетной нагрузки на компрессор с учетом транспортных потерь (дополнительных теплопритоков через поверхность трубопроводов и аппаратов холодильной установки)., (24)
где
- коэффициент транспортных потерь. Для системы непосредственного охлаждения, принятой в контрольной работе =1,05 1,07. кВтПодбор компрессора осуществляем по теоретической объемной производительности компрессора
/с. Для расчета и подбора одноступенчатого компрессора () необходимо располагать следующими данными:а) требуемой холодопроизводительностью компрессора
, найденной по формуле (23);б) температурным режимом работы холодильной установки: температурой кипения
, конденсации , всасывания и температурой жидкого хладагента перед регулирующим вентилем .По заданному температурному режиму строим схему и цикл одноступенчатой холодильной установки в диаграмме h-lgP(рис.2). С помощью термодинамической диаграммы состояния аммиака определяем параметры узловых точек цикла. Параметры узлов сносим в таблицу.
КМ – компрессор, КД – конденсатор, РВ – регулирующий вентиль,
И – испаритель
Рисунок 2 – Расчетная схема и цикл в h-lgP диаграмме одноступенчатой аммиачной холодильной машины
Таблица 4 – Параметры узловых точек цикла
t, ˚С | Р, МПа | h, кДж/кг | S, кДж/кг | ν, /кг | |
-8 | 3.2 | 1450 | 5.7 | 0.49 | |
1 | -8 | 3.2 | 1480 | 5.8 | 0.5 |
2 | 40.5 | 18 | 1720 | 5.8 | 0.1 |
40.5 | 18 | 1500 | 5.2 | 0.09 | |
40.5 | 18 | 400 | 1.5 | 0.04 | |
4 | -8 | 3.2 | 400 | 1.75 | 0.08 |
Расчетом определяются следующие величины:
1. Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг
(25) кДж/кг2. Массовый расход циркулирующего аммиака, кг/с
, (26)где
- требуемая холодопроизводительность компрессора, кВт. кг/с3. Объемная производительность компрессора,
/с , (27)где
- удельный объем всасываемого пара, /кг. /с4. Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора,
, /с , (28)где
- коэффициент подачи, учитывающий объемные потери в компрессоре. Определяется согласно рисунку 3.1 – поршневых; 2 – винтовых.
Рисунок 3 – Зависимость коэффициента подачи компрессора от степени
сжатия.
/сНа основании полученного значения
по приложению Р подбираем компрессор, объемная подача которого на 10 40% больше требуемой , что обеспечит работу компрессора с коэффициентом рабочего времени b= /=0,6 0,92.Выбираем поршневой компрессор марки А220 – 7 – 2(3) с теоретической объемной производительностью 0,167
/с.После подбора компрессора определяем действительный массовый расход холодильного агента, кг/с:
(29)
кг/с
Действительную холодопроизводительность компрессора в заданном режиме , кВт:
, (30)
кВт
Мощность привода компрессора определяем по следующей методике:
1. Теоретическая (адиабатная) мощность сжатия
, кВт:, (31)
где
= - удельная работа сжатия в компрессоре, кДж/кг; = кДж/кг - удельная энтальпия пара хладагента соответственно в начале и в конце процесса сжатия, кДж/кг. кВт2. Действительная (индикаторная) мощность сжатия
, кВт: , (32)где
- индикаторный КПД (для компрессоров средней холодопроизводительности =0,8). кВт3. Мощность на валу компрессора (эффективная мощность)
, кВт: , (33)где - механических КПД компрессора. Для аммиачных одноступенчатых компрессоров .
кВт4. Электрическая мощность, потребляемая электродвигателем из сети , кВт:
, (34)
где - КПД электродвигателя. Принимаем = 0,9.
кВт
2.6. Расчет и подбор конденсатора
Тепловая нагрузка на конденсатор с учетом потерь в процессе сжатия (действия нагрузок) , кВт: