
- •Визначення площі теплопередаючих поверхонь огородження кузова вагона
- •2.Розрахун ок зведеного коефіцієнта теплопередачі огородження кузова вагона
- •3.Теплотехнічний розрахунок вагона та визначення холодопродуктивності холодильної машини
- •4. Опис прийнятої схеми холодильної машини та системи охолодження
- •5.Побудова в Id-діаграмі процесів обробки повітря в системі охолодження
- •6.Побудова в Іq р-і діаграмі циклу холодильної машини та його розрахунок
- •7.Визначення об'ємних коефіцієнтів поршневого компресора
- •8. Розрахунок основних параметрів поршневого компресора (діаметра циліндра та ходу поршня)
- •9. Визначення енергетичних коефіцієнтів та потужності, що споживається компресором
- •10 . Розрахунок трубопроводів
- •11. Індивідуальне завдання (елемент для розрахунку і конструювання)
- •12.Основні вимоги охорони праці та техніки безпеки при експлуатації холодильної машини.
- •Висновок
- •Література
6.Побудова в Іq р-і діаграмі циклу холодильної машини та його розрахунок
Для побудови холодильного циклу визначаємо температурний режим циклу.
По
температурі зовнішнього повітря t
визначаємо
температуру конденсації холодоагенту
t
у повітряному
конденсаторі. Температура конденсації
t вище температури зовнішнього повітря t на 8... 12°С.
t = t + (8…..12) , (6.1)
t = 28 + 12 = 40 °С.
За значеннями температури конденсації t =40 °С і температури кипіння t = -22°С по Іgр-і діаграмі визначаємо тиск конденсації Рк=1,0 тиску кипіння P =0,125.
За знайденим значенням тиску конденсації Рк= 1,0МПа і тиску кипіння P =0,125МПа робимо перевірку на кількість студеней стиску холодоагенту в холодильній машині.
При Рк / P >9 переходять до двоступінчастого стиску.
Приймаємо одноступеневе стиснення.
Для побудови характерних точок циклу холодильної машини в Іgр-і діаграмі визначаємо:
температуру всмоктування t вс пари холодоагенту в компресор з урахуванням перегріву;
температура переохолодження t рідкого холодоагенту перед дроселюванням.
-температура всмоктування пари холодоагенту в компресор t вс на 15... З 0°С вище, температури кипіння t0 холодоагенту у випарнику.
t вс = t + (15…30) (6.2)
З формули 6.2 визначимо
t вс = -22+ 22 = 0 °С
Температура переохолодження рідкого холодоагенту перед дроселюванням на 3...6 С нижче температури конденсації.
t
=
t
-(3…6), (6.3)
t = 40 – 5 =35 °С.
По температурному режимі будуємо цикл холодильної машини в lgр-і діаграмі для холодоагенту і визначаємо значення параметрів холодоагенту в характерних точках циклу.
Рисунок 6.1 - Цикл холодильної машини в 1gр-і діаграмі
Лінія (4-1) - ізотермічний і ізобарний процес кипіння холодоагенту у випарнику;
лінія
(1-1)
- ізобарний перегрів пари холодоагенту
на всмоктуванні в
компресор;
лінія (1∙-2) - адіабатний процес стиску холодоагенту в компресорі;
лінія (2-2') - ізобарний процес охолодження перегрітої пари до сухої насиченої пари в конденсаторі;
лінія (2'-3) - ізотермічний і ізобарний процеси конденсації холодоагенту в конденсаторі;
лінія (3-3') - ізобарний процес переохолодження рідкого холодоагенту перед дроселюванням;
лінія (3'-4) - ізоентальпнй процес дроселювання рідкого холодоагенту.
На перетині ізобари конденсації Рк= сonst зі шкалою тиску визначаємо тиск конденсації холодоагенту. Використовуючи ізотерми й ізобари кипіння і конденсації, будуємо цикл холодильної машини.
У теоретичному циклі холодильної машини після кипіння у випарнику холодоагент знаходиться в стані сухої насиченої пари при температурі кипіння t = сonst і тиску кипіння P =сonst.
На перетині ізотерми t = сonst і ізобари кипіння P =сonst з верхньої граничної кривої (х=1) знаходимо точку 1 що відповідає параметрам холодоагенту після кипіння у випарнику.
У компресор всмоктується перегріта пара холодоагенту при тиску кипіння P =сonst і температурі всмоктування Івс = сonst.
Знаходимо значення температури всмоктування Івс = соnst на верхній граничній кривій (х = 1) і на перетині ізотерми всмоктування tсd= соnst, що в області перегрітої пари зображується падаючої кривої з ізобарою кипіння P =сonst наносимо точку 1', що відповідає параметрам холодоагенту на всмоктуванні в компресор.
Про
цес
дроселювання рідкого холодоагенту
здійснюється при постійній ентальпії
i = const
від
тиску конденсації Рк
= const до
тиску кипіння холодоагенту P
=сonst.
З точки З' проводимо ізоентальпу дроселювання і=const, що зображується вертикальною прямою до перетину з ізобарою кипіння P =сonst і ізотермою кипіння to = const в області вологої пари і наносимо точку 4, що відповідає параметрам холодоагенту наприкінці процесу дроселювання і на вході холодоагенту у випарник.
Процес кипіння рідкого холодоагенту у випарнику протікає при постійній температурі кипіння t0 = const і тиску кипіння P =сonst, на діаграмі цей процес зображується ізотермою і ізобарою кипіння.
Визначимо параметри холодоагенту у характерних точках та їх значення заносимо до таблиці 6.1.
Таблиця 6.1 - Параметри холодоагенту у характерних точках циклу
Параметри |
t , °С |
P , MПa |
I ,кДж/кг |
V, м3 /кг |
1 |
-22 |
0,125 |
384 |
0,16 |
1’ |
0 |
0,125 |
403 |
0,17 |
2 |
+40 |
1,0 |
420 |
0,020 |
. 2’ |
+69 |
1,0 |
450 |
0,024 |
3 |
+40 |
1,0 |
258 |
− |
3’ |
+35 |
1,0 |
250 |
− |
4 |
-22 |
0,125 |
250 |
− |
1. Питома масова холодопродуктивність холодоагенту,кДж/кг
q = i 1 - i 4 , (6.4)
q = 384– 250= 134кДж/кг.
2. Масовий видаток холодоагенту, кг/год
(6.5)
=106,49кг/год.
3.
Питом
а
робота компресора,
кДж/кг
lk = i 2 - i 1, (6.6)
lk =450– 403 =47 кДж/кг.
4. Теоретична потужність компресора, Вт
N1
=
, (6.7)
N1
=
=
1390,29 Вт.
5. Питоме теплове навантаження на конденсатор, кДж/кг
qk = i 2 - i 3, (6.8)
qk =420 -258= 162 кДж/кг .
. Теплове навантаження на конденсатор, Вт
Qk
=
, (6.9)
Qk
=
=4792,05
Вт.
.Об’ємний видаток холодоагенту через компресор, м3/год
Vecм
=
Mхол
, (6.10)
Vecм = 106,49∙0,16= 17,038 м3/год.
8. Об'ємний видаток холодоагенту через конденсатор, м3/год
Vk
=
Mхол
, (6.11)
Vk = 106,49 ∙ 0,024 = 2,556 м3/год.