3.3. Обработка результатов опытов

По средним значениям параметров фреона в характерных точках строятся теоретические циклы для каждого режима работы холодильной установки в Ts- и lnp h-диаграммах, используя данные прил. 1 – 3.

Точка 1 (см. рис. 6) определяется давлением и температу­рой перегрева паров фреона в испарителе . Сжатие паров фреона считаем адиабатным, поэтому, проведя через точку 1 адиабату до пересечения с изобарой, получим точку 2, определяющую состояние перегретых паров в конце процесса сжатия.

Процесс в конденсаторе протекает при постоянном давлении , на участке 2 – 2' происходит охлаждение перегретого пара до температуры конденсации , затем холодильный агент конденсируется (2 – 3') и далее переохлаждается до температуры переохлаждения . Точка 3 характеризует состояние фреона перед регулирующим вентилем, в котором он дросселируется при постоянной энтальпии. Пересечение изоэнтальпы 3 – 4 с изобарой дает точку 4, далее идет изобарно-изотермический процесс испарения (4 – 1) до пересечения с граничной линией . В испарителе осуществляется перегрев пара (процесс 1' – 1), и цикл на этом замыкается.

Холодопроизводительность 1 кг фреона, кДж/кг,

(26)

представлена на Ts-диаграмме площадью под процессом 4 – 1, а на lnp h-диа-грамме – отрезком изобары 4 – 1.

Аналогично определяются теоретическая работа 1 кг агента и тепло, отданное 1 кг фреона охлаждающей воде в конденсаторе, кДж/кг:

l ; (27)

. (28)

Работу адиабатного сжатия паров фреона-12 в компрессоре мож­но определить (для контроля) по формуле, кДж/кг:

l , (29)

где ,  абсолютное давление начала и конца процесса сжа­тия, МПа;

 удельный объем пара в точке 1,

k = 1,14 – показатель адиабаты для фреона-12.

Теоретический холодильный коэффициент цикла

(30)

Тепловой баланс конденсатора

, (31)

где  расход охлаждающей воды в конденсаторе, кг/ч;

с  теплоемкость воды, кДж/(кгК);

G  часовое количество циркулируемого хладоагента, кг/ч;

 КПД конденсатора.

Аналогично составляется тепловой баланс испарителя:

, (32)

где  расход проточной воды через испаритель, кг/ч;

– КПД испарителя.

Принимая ориентировочно равным 0,65, определяем весовое количество хладагента, всасы­ваемое компрессором за 1 ч, кг/ч:

, (33)

или

. (34)

Объем пара, всасываемого компрессором за 1 ч,

, (35)

где – удельный объем рабочего тела в точке 1.

Объем, описываемый поршнями компрессора за 1 ч,

, (36)

где D = 40 – диаметр цилиндра, мм;

S = 45 – ход поршня, мм;

n – частота вращения вала компрессора, мин^1.

Коэффициент подачи компрессора

. (37)

Удельная холодопроизводительность установки, кДж/(кВт·ч),

. (38)

Мощность, потребляемая электродвигателем определяется по формуле:

, (39)

где U и I – линейное напряжение и ток электродвигателя, замеряемые вольтметром и амперметром.

Номинальное значение cosφ при 100 % загрузке электродвигателя А-41-4 равно 0,82.

Результаты расчетов представить в виде в табл. 5.

Таблица 5

Результаты расчетов

Режим

l,



кВт

кВт

G,

V,



К,

1

2

3

По результатам обработки опытных данных (см. табл. 4, 5) построить графические зависимости часовой и удельной К холодопроизводительностей от температуры испарения хладоагента при различных значениях температуры конденсации