Расчет парожидкостных компрессионных трансформаторов тепла (стр. 2 из 3)

=566 кДж/кг.

По формуле

находим энтальпию рабочего агента

на выходе из компрессора:

кДж/кг.

Находим удельную работу компрессора l_i:

;

кДж/кг;

;

кДж/кг.

Определяем удельный расход тепла на единицу расхода рабочего агента:

- в испарителе:

=1662-566=1096 кДж/кг;

- в конденсаторе:

=1990,75-566=1424,75 кДж/кг;

Проверяем энергетический баланс по формуле:

;

1096+328,75=1424,75;

1424,75=1424,75.

Массовый расход рабочего агента:

=69,75/1096=0,06 кг/с;

Объемная производительность компрессора:

м³/с;

Расчетная тепловая нагрузка конденсатора:

кДж/с;

Электрическая мощность компрессора:

=21 кВт;

- удельный расход электрической энергии на выработку холода – безразмерная величина, определяемая по формуле:

;

=0,3

Холодильный коэффициент

и КПД рефрижераторной установки определяются по формулам: =1/0,3=3,3

=0,4

Средняя температура хладоагента может быть определена по формуле:

;

К;

Удельный расход электрической энергии в идеальном цикле:

=0,12;

Эксергетический КПД холодильной установки:

0,40.

Значения эксергий рабочего агента в характерных точках процесса могут быть определены по e, i – диаграмме или формуле:

Значения основных параметров рабочего агента в характерных точках процесса заносим в таблицу:

Номера точек	Давление , МПа	Температура , К	Энтальпия ,	Энтропия ,	Эксергия ,
1 2 3 4	0,22 1,2 1,2 0,22	255 409 304 255	1662 1990,75 566 566	9,1 9,26 4,73 4,80	107 389 291 271

Составим эксергетический баланс для

расхода рабочего агента.

Удельное количество эксергии, вводимое в установку в виде

электрической энергии, подведенной к электродвигателю компрессора:

=21/0,06=350 кДж/кг;

Удельные электромеханические потери в компрессоре:

=35 кДж/кг

1. Внутренние потери в компрессоре.

В компрессор подводятся 2 потока эксергии: электрическая энергия

и эксергия потока всасываемого рабочего агента ; из компрессора отводится эксергия потока рабочего агента . Следовательно, внутренние потери эксергии в компрессоре:

=315+107-389=33 кДж/кг;

3. Потеря эксергии в конденсаторе состоит из двух слагаемых: эксергии, отводимой охлаждающей водой, и эксергии, теряемой из-за необратимого теплообмена между рабочим агентом и охлаждающей водой.

Эксергия, отданная хладоагентом:

=389-291=98 кДж/кг;

Эксергия, полученная охлаждающей водой, приближенно определяется по формуле:

=10 кДж/кг

где

- коэффициент работоспособности отводимого тепла, который определяется по формуле:

=1-293/298=0,007

Т_В.СР – средняя температура хладоагента в конденсаторе:

;

=295 К.

Эксергия, теряемая из-за необратимого теплообмена между рабочим агентом и охлаждающей водой:

=98-10=88 кДж/кг;

Так как эксергия охлаждающей воды после конденсаторов компрессионных установок обычно не используется, то суммарные потери эксергии в конденсаторе составят:

=88-10=78 кДж/кг;

2. Потеря эксергии в дроссельном вентиле:

=20 кДж/кг;

3. Отвод эксергии в испарителе:

=164 кДж/кг;

Отвод эксергии в испарителе равен эксергии холода, произведенного в испарителе:

;

Из эксергии, отводимой в испарителе, используется в виде эксергетической холодопроизводительности эксергия:

-131,5 кДж/кг;

- коэффициент работоспособности полученного холода, определяемый по формуле:

=1-293/261= -0,12;

Остальная эксергия

теряется из- за необратимого теплообмена в испарителе:

=164+131,5=295,5 кДж/кг.

Удельный баланс эксергии рассматриваемой холодильной установки:

Подвод эксергии			Отвод эксергии
Параметр	кДж/кг	%	Параметр	кДж/кг	%	По отношению к эл. энергии, %
Эл. энергия на компрессор	350	100	Эл.мех.потери	35	5,9	10
Внутр. потери на компрессоре	33	5,7	9,4
Потери эксергии в конденсаторе	78	13,1	22,3
Потери эксергии в дросселе	20	3,4	5,7
Потери в испарителе	295,5	49,8	84,4
Эксергетическая холодопроизводительность	131,5	22,1	37,5
Всего	350	100	593	100	169,3

5. Подбор поршневого компрессора.

Заданы:

Параметры всасывания:

=0,22 МПа;

=255 К;

=0,58 м³/кг

Давление нагнетания:

=1,2 МПа;

Температура конденсации

=304 К;