5) Определить температуры всасывания компрессора, оС

t_{вс ЦНД} = t_о + ( 7…10 )^оС

t_{вс ЦВД}= t_m , ^оС

По данному температурному режиму в диаграмме « i – lg р » построить рабочий цикл и определить энтальпии точек .

lg p t_зм

р_к 7 6 5 t_к 4’ 4

р_м 6’ t_м 3

2

t_о t_вс

р_о

8 1' 1

х=0 х=1

i

Рисунок 1 – Схема рабочего цикла двухступенчатой холодильной установки с теплообменником в промежуточном сосуде

1. Тепловая нагрузка на конденсатор, Вт

Q_к = М₂ · q_к = М₂ ( i₄ – i₅ ) ( 6 )

где М₂ – действительная масса всасываемого пара через компрессор второй ступени, кг / с.

М₂ = М₁ + m^' + m ( 7 )

где М₁ – действительная масса всасываемого пара через компрессор первой ступени, кг / с ;

m^' - расход жидкости на охлаждение М₁ пара в промежуточном сосуде (сбив перегрева ), кг / с ;

m^» - расход жидкости на охлаждение змеевика промежуточного сосуда, кг / с.

М₁ =Q_o / q_o = Q_о / ( i_1’ – i₈)

m^’ = М₁ ( i₂ – i₃) / ( i₃ –i_6’ )

m^” = М₁ ( i₆ – i₇) / ( i₃ –i_6’ )

Примечание. В курсовом и дипломном проектах тепловая нагрузка на конденсатор, Вт определяется по формуле : Qк = ( Qо + Ni ) ( 8 ) где Qо - холодопроизводительность компрессора, Вт ; Ni – действительная (индикаторная ) мощность компрессора, Вт.

2. Коэффициент теплопередачи, Вт / (м² · К)

Коэффициент теплопередачи конденсатора определяется по таблице 2 в зависимости от типа конденсатора, затем пересчитывается с учетом возможных загрязнения в виде различных отложений (таблица 3).

1

k _д = ( 9 )

1/ α_х.а.  d_н / d_вн + å ( d_i / l_i ) + 1 / α_в

где α_х.а. – коэффициент теплоотдачи от холодильного агента к стенке трубы, Вт / ( м² ·К ) ;

α_в – коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воде или воздуху, Вт / ( м²·К ) ;

Σ δ_i / λ_i - термическое сопротивление стенки, состоящей из нескольких слоев ( стенка трубы, масляная пленка, отложения водяного камня, слой краски ) ;

Σ δ_i / λ_i = δ_ст / λ_ст + δ_м / λ_м + δ_в.к. / λ_в.к. + δ_кр / λ_кр

где δ_ст ; δ_м ; δ_в.к. ; δ_кр – толщина слоев стенки, м² ;

λ_ст ; λ_м ; λ_в.к. ; λ_кр – коэффициенты теплопроводности соответствующих слоев, Вт / ( м · К );

d_н и d_вн -внутренний и наружный диаметр трубы, м.

3. Площадь теплопередающей поверхности конденсатора, м²

F_к = Q_к / k · θ_m

где F - площадь поверхности теплопередачи, м² ;

k – коэффициент теплопередачи, Вт / ( м² К ) ;

θ_m – средний температурный напор между холодильным агентом и охлаждающей средой , ^оС.

4. Расход охлаждающей среды на конденсатор (воды или воздуха), м³/с

V_в = Q_к / c_в ρ_в Δ t ( 10 )

где с_в – удельная теплоемкость воды , равная 4,19 кДж / (кг ·К) или воздуха, равная 1,0 кДж / (кг · К) ;

ρ_в – плотность воды, равная 1000 кг/ м³ или плотность воздуха, равная ( 1,15…1,2 ) кг/ м³ при температуре ( 20…35 )^оС;

Δ t = ( t_вд2– t_вд1 ) = ( 4… 5 )^о С – нагрев воды в конденсаторе водяного охлаждения ;

Δ t = ( t_возд2– t_возд1 ) = ( 5… 9 )^о С – нагрев воздуха в конденсаторе воздушного охлаждения ;

5. Выбор конденсаторов и водяных насосов

После определения теплопередающей поверхности конденсатора по таблицам подбирают не менее двух конденсаторов заданного типа.

Таблица 1– Техническая характеристика конденсаторов

Тип конденсатора и его марка Тип насоса и его марка	Площадь пов-ти, м2	Габариты, мм ( Д × Ш × В )	Кол-во, шт

По расходу охлаждающей воды с учетом необходимого напора по таблице 9 подбирают насосы нужной производительности. При выборе нескольких насосов их суммарная производительность должна быть равной расчетной. Обязательно следует предусматривать резервный насос.

Таблица 2– Техническая характеристика насосов

Тип насоса и его марка	Производи- тельность, м3 / ч	Напор, м	Кол-во, шт

Расчет конденсатора в схеме одноступенчатого сжатия :

1) Определить по таблице параметры давления , МПа

• давление кипения

р_о = f ( t_о )

• давление конденсации, МПа

р_к = f ( t_к )