5.Температура переохлаждения жидкого холодильного агента перед регулирующим вентилем:

t_пер= t_к- (3..5)=25-4=21С;

при этом необходимо соблюсти условие t_пер (t_w3+2);

Построение цикла одноступенчатой холодильной машины

При расчетах рабочего холодильного процесса исходят из условия установившегося теплового состояния холодильной установки, когда в единицу времени через каждый её элемент (компрессор, конденсатор, регулирующий вентиль и испаритель) проходит постоянное количество холодильного агента (фреон-22).

Расчет такого процесса заключается в определении количества отводимого от конденсатора и подводимого к испарителю тепла при условии постоянства начальных и конечных температур и давлении, а также в определении количества тепла, полученного в результате сжатия паров в компрессоре.

Для упрощения тепловых расчетов холодильного процесса применяются диаграммы Т-s и lgР-i

Значения параметров основных точек сводятся в таблицу:

N	t, C	P, Мпа	V,	i, кДж/кг	S,	Состояние
1	4	3,98	0,092	606	1,13	Сухой насыщенный пар=1
1 1’	19	3,98	0,097	615	1,14	Перегретый пар
2		12,6	0,063	630	1,14	Перегретый пар
2’	25	12,6	0,058	612	1,124	Сухой насыщенный пар=1
3	25	12,6		430	0,98	Насыщенная жидкость=0
3’	21	12,6	-	425	-	Переохлажденная жидкость
4	4	3,98		425	0,97	Влажный насыщенный пар

Тепловой расчет холодильной машины

Расчет производится в следующей последовательности:

1. Удельная весовая холодопроизводительность холодильного агента, кДж/кг:

q₀ =i₁' – i₄=615 – 425=190 кДж/кг;

2. Теплота, отводимая от 1кг холодильного агента в конденсаторе и теплообменнике, кДж/кг:

q_x = i₂ – i₃^/=630 –425=205 кДж/кг;

или

q_k=q₀ +l

3. Теоретическая работа сжатия в компрессоре, кДж/кг:

l=i₂ – i₁^/ =630 –615=15 кДж/кг;

q₀= q_k – l=205 –15=190 кДж/кг;

4. Холодильный коэффициент цикла:

ε_x=190/15=12,7

Подбор оборудования холодильной машины Подбор компрессора

Расчет и подбор компрессора производится в следующей последовательности:

1. Находим степень сжатия паров в компрессоре, как =12,6/3,98=3,16;

2. Определим коэффициент подачи поршневого компрессора:

=₁₂₃₄

где ₁- объемный коэффициент, учитывающий влияние объема мертвого пространства, который равен:

₁=1- с =1 -0,05 ^.((3,16)^1/1-1)=0,892;

с – коэффициент вредного пространства, для мелких компрессоров с=0,05;

m – показатель политропы, для хладонов m =(0,91,1);

₂ – коэффициент подогрева, равный:

₂ = (273+t_и)/(273+t_к)=(273+4)/(273+25)=0,93

₃ – коэффициент дросселирования, учитывающий сопротивления в компрессоре. Для температуры испарения t_и  -27С ₃ = (0,940,97);

₄ – коэффициент плотности, учитывающий утечки, ₄== (0,960,98);

Тогда коэффициент подачи поршневого компрессора:

=₁₂₃₄=0,8920,930,950,97=0,764;

3. Объемная холодопроизводительность холодильного агента, кДж/м³:

q=190/0,097=1958,7 кДж/м³;

4. В каталогах приводятся производительности, кДж/ч, холодильных установок при стандартных условиях работы. Поэтому необходимо связать рабочую и стандартную холодопроизводительность. На первом этапе следует пересчитать рабочую холодопроизводительность на стандартную:

где _ст =0,67; q_vст = 318 ккал/м³ = 1332,4 кДж/м³.

В качестве Q_раб принимают либо Q_x либо Q₀, в зависимости от того, какой запас по холодопроизводительности будет получен при подборе стандартной машины (15%).

Q_ст=414054,6^.0,67^.1332,4/0,764^.1958,7=247005 кДж/ч=59092 ккал/ч;

5. Далее по каталогам выбирают холодильную машину с близким к Q_ст значением.

6. Принимаем МКТ40-2-1 с Q=60000 ккал/ч=251220 кДж/ч;

Тогда =(60000-59092)100/60000=1,5%15%;

подставляют реальное, принятое из каталога значение Q_ст в формулу, тем самым определяют действительную производительность по холоду, которая может быть получена:

Q_раб=251220 ^.0,764 ^.1958,7/0,67 ^.1332,4=421120,2 кДж/ч;

7. Часовой объем компрессора, м³/ч, для выбранной холодильной машины:

V_h=421120,2/0,764 ^.1958,7=281,4 м³/ч;

8. Количество, кг/ч, циркулирующего фреона:

G=421120,2/190=2216,4 кг/ч;

9. Теоретическая мощность, затраченная в компрессоре:

N_т=421120,2/3600 ^.12,7=9,2 кВт;