3. Тепловой и энергетический расчет судовой холодильной установки

3.1. Тепловой и энергетический расчет компрессора судовой холодильной машины

Пусть заданы следующие исходные данные:

1. Тип установки, промсосуда и степень промежуточного охлаждения хладагента– двухступенчатая, промсосуд без змеевика, с полным промежуточным охлаждением.

2. Система охлаждения – воздушно-рассольная система охлаждения (ВРСОХ)

3. Перевозимый груз – мороженая рыба

4. Район плавания судна – Черное море

5. Холодопроизводительность холодильной установки – Q₀ =72 кВт

6. Компрессор поршневой, непрямоточный с С=0.034 .

7. Холодильный агент – R22

Необходимо:

1. Разработать принципиальную схему холодильного цикла заданного типа судовой холодильной установки.

2. Построить теоретический цикл холодильной установки в p-h и T-s диаграммах.

3. Определить параметры хладагента во всех характерных точках теоретического цикла.

4. Определить массовую и объёмную удельные холодопроизводительности.

5. Рассчитать расходы хладагента через компрессоры высокого и низкого давления.

6. Определить коэффициент подачи, индикаторный, механический, электрический и эффективный КПД, а также эффективный холодильный коэффициент.

7. Определить геометрические часовые объёмы каждой ступени V_h, м³/час.

8. Определить мощности: теоретическую, индикаторную и эффективную, кВт.

9. Выполнить тепловой расчет ТО: конденсатора.

10. Подобрать по каталогам компрессор и конденсатор, удовлетворяющие рассчитанным значениям объёмной производительности компрессора и теплообменной поверхности конденсатора.

3.1.1. Принципиальная схема холодильной установки заданного типа

В соответствии с пунктом 1 исходных данных задания принципиальная схема холодильной установки имеет вид (рис.2.1в). Её особенностью является использование промсосуда V (ПС), в котором паропровод, идущий от КНД I, погружен под уровень жидкости. Этим обеспечивается полное промежуточное охлаждение хладагента между КНД и КВД. Требование задания «ПС без змеевика» обеспечивается установкой двух дроссельных клапанов IV и VI до и после промсосуда.

а)

б)

в)

Рис.3.1. Теоретический цикл в T,s (а) и lgp,h (б) координатах и принципиальная схема (в) холодильной установки, соответствующей исходным данным задания

3.1.2. Теоретический цикл судовой холодильной установки заданного типа

Теоретический цикл холодильной установки в T,s и lgp,h координатах, соответствующий заданию, приведен на рис.3.1а и 3.1б. Его особенностью является следующее:

— процесс промежуточного охлаждения пара 2-3 оканчивается на пограничной кривой насыщенного пара (точка 3 соответствует насыщенному пару);

— процессы дросселирования насыщенной жидкости 6-7 и 8-9 начинаются на пограничной кривой насыщенной (кипящей) жидкости (точки 6 и 8 соответствуют состоянию насыщенной жидкости);

— так как процессы дросселирования 6-7 и 8-9 являются необратимыми, то в T,s координатах они изображаются штриховыми линиями, наклоненными в сторону роста энтропии;

— так как значения энтальпии в конце этих процессов равны, то в lgp,h координатах они также изображаются штриховыми вертикальными линиями.