8 Обоснование выбранной системы охлаждения

Для отвода теплоты и влаги из охлаждаемых помещений и тех­нологических аппаратов в них устанавливают теплообменные ап­параты, носящие название охлаждающих приборов. В этих прибо­рах теплота отдается охлаждающей среде. Способы охлаждения в зависимости от вида охлаждающей среды делятся на непосредственное охлаждение и на охлаждение жидким хладоносителем (косвенное охлаждение).

В настоящее время наиболее широкое распространение получили холодильные системы, работающие по принципу непосредственного охлаждения. Это связано с очевидными достоинствами таких систем: простотой схем, меньшими первоначальными финансовыми затратами на приобретение, более низкими удельными затратами энергии на получение холода, меньшими диаметрами трубопроводов и более компактным теплообменным оборудованием. Тем не менее, данным системам присущ и ряд недостатков. Прежде всего:

• основные хладагенты (фреоны и аммиак) недопустимо использовать для охлаждения помещений, в которых предусматривается длительное нахождение и работа людей;

• значительные потери давления в гидростатическом столбе жидкости при подаче углеводородных хладагентов на верхние этажи многоэтажных хладопредприятий, ведущие к существенной потере холодопроизводительности. Особенно заметно действие этого фактора при разнице высот более 10 м и низких температурах кипения;

• проблемы с возвратом масла в случае разветвленной системы охлаждения территориально распределенного хладопредприятия;

• опасность выброса жидкого хладагента из испарителя во всасывающую полость компрессора в условиях эксплуатации, допускающих резкие возрастания тепловой нагрузки;

• значительные потери дорогостоящих углеводородных хладагентов в случае разгерметизации системы охлаждения и большие финансовые затраты на восполнение хладагента, особенно в случае разветвленных систем охлаждения;

Приведенные проблемы позволяют избежать холодильные системы с промежуточным хладоносителем. При охлаждении хладоносителем (хладоноситель - жидкость, используемая для отбора тепла от охлаждаемых предметов и для переноса этого тепла к хладагенту в испарителе) понижение температуры охлаждаемой среды достигается благодаря теплообмену между охлаждаемой средой и холодным хладоносителем, циркулирующим в теплообменных аппаратах. Хладоноситель, в свою очередь, охлаждается в испарителе при кипении холодильного агента.

Преимущества системы охлаждения с промежуточным хладоносителем:

• исключается возможность проникновения холодильного агента, масла непосредственно в охлаждаемую среду (в охлаждаемый продукт);

• простота регулирования температуры охлаждаемой среды (продукта) отдельных потребителей, что достигается путем изменения количества хладоносителя, направляемого в теплообменный аппарат охлаждаемой среды (продукта);

В курсовой работе выбрана промежуточная система охлаждения(косвенное охлаждение).

9 Построение цикла холодильной машины и определение параметров хладагента.

Так как была выбрана схема с промежуточным хладоносителем (рассольная схема), то температуру кипения хладагента принимаем на 5 6 ⁰С ниже температуры рассола, которую в свою очередь принимают на 8 10 ⁰С ниже температуры воздуха в камере. Тогда температуру кипения рассчитываем по формуле:

(14)

Для цикла одноступенчатого сжатия:

⁰С

.Для цикла двухступенчатого сжатия:

⁰С.

Температуру конденсации определяем по графику, который приведен /1/ стр рис 5,1.

Температура конденсации:

⁰С.

Для исключения влажного хода компрессора, пар перед компрессором перегревается.

⁰С. (15)

Для цикла одноступенчатого сжатия:

⁰С.

Для цикла двухступенчатого сжатия:

⁰С.

Промежуточное давление для цикла с двухступенчатым сжатием:

Р_пр=

Промежуточная температура: Т_пр= –10

Цикл с одноступенчатым сжатием строим для камер I и II.

Цикл с двухступенчатым сжатием строим для камер III и IV.

9.1 Построение цикла одноступенчатой холодильной машины

• На T – s диаграмму аммиака наносим изотермы, определяющие режим работы установки: , , и .

• По температурам и находим соответствующие изобары и в области перегретого пара и переохлажденной жидкости.

• В результате построения получили точки, параметры которых представлены в таблице 11.

• T-s диаграмма приведена в приложении А.

Данные для расчета и конечные значения величин цикла с одноступенчатым сжатием представлены в таблице 14.

Таблица 14

номер точки	t,0C	p, Mпа	h, кДж/кг	v, м3/кг
1'	-20	0,19	1435,86	0,6
1	-13	0,19	1452,9	0,6
2	132	1,35	1753	0,14
2'	35	1,35	1487	0,09
3'	35	1,35	363,12	-
4	-20	0,19	363,17	-

Холодильный цикл с одноступенчатым сжатием строим на T-S диаграмме, полученной с помощью программы CoolPack 3.0 (приложение А).

9.2 Построение цикла двухступенчатой холодильной машины

Для построения цикла рассчитаем температуру переохлаждения амиака на выходе из змеевика промежуточного сосуда.

t₇ = t_пр +3'С= –10+3= –7'C.

Данные для расчета и конечные значения величин цикла с двухступенчатым сжатием представлены в таблице 12.

Таблица 15

номер точки	t,0C	p, MПа	h, кДж/кг	v, м3/кг
1'	-43	0,06	1402,5	1,81
1	-33	0,06	1424,4	1,91
2	71	0,285	1640,8	0,58
3	-10	0,285	1448,3	0,42
4	101	1,35	1675	0,12
4'	35	1,35	1487	0,096
5'	31	1,2	344	-
5	35	1,35	363,8
6	-10	0,285	344	0,147
7	-7	0,32	168	-
8	-43	0,06	168	0,115
9	-10	0,285	153	0,001

Холодильный цикл с двухступенчатым сжатием (приложение Б).