Расчет теоретического цикла паровой компрессионной холодильной машины

Заданными величинами для расчета теоретического цикла являются:

холодопроизводительность машины Q₀;

температура кипения холодильного агента t₀;

температура конденсации холодильного агента t;

температура холодильного агента перед регулирующим вентилем t_п;

температура холодильного агента при всасывании в компрессор t_вс.

По заданным температурам наносят цикл на тепловую диаграмму, при помощи которой и ведут расчет. При этом весь цикл на диаграмме можно не изображать, а отметить только характерные точки (1, 2 и т.д.) цикла и выписать соответствующие этим точкам значения необходимых параметров холодильного агента. Нумеруются характерные точки цикла так, как показано на рис.7 и 10.

Расчет теоретического цикла можно выполнить и без помощи тепловых диаграмм, если имеются таблицы насыщенных и перегретых паров холодильного агента.

При расчете теоретического цикла определяют следующие величины:

1. Удельная массовая холодопроизводительность холодильного агента, в джоулях на килограмм:

.

Буквой i здесь и в последующих формулах расчета обозначена энтальпия холодильного агента в точках цикла, соответствующих индексам этой буквы.

2. Энергия, затрачиваемая на адиабатическое сжатие холодильного агента в компрессоре, в джоулях на килограмм:

. (5)

3. Тепло, отводимое от холодильного агента в конденсаторе (считая, что переохлаждение производится тоже в конденсаторе), в джоулях на килограмм:

. (6)

Соответственно принципу работы компрессионных холодильных машин

. (7)

Это равенство хорошо видно и в графическом изображении его величин в тепловых диаграммах. Уравнение (7) называется тепловым балансом компрессионных холодильных машин.

4. Холодильный коэффициент теоретического цикла

. (8)

5. Массовая производительность компрессора, т.е. масса холодильного агента, которую должен засасывать компрессор за секунду:

. (9)

6. Удельный объем паров холодильного агента, всасываемого компрессором, в метрах кубических на килограмм v₁.

7. Удельная объемная холодопроизводительность всасываемых в компрессор паров холодильного агента, в джоулях на метр кубический:

. (10)

8. Объемная производительность компрессора, в метрах кубических в секунду:

. (11)

9. Теоретическая мощность, т.е. мощность, затрачиваемая в цилиндре компрессора на адиабатическое сжатие холодильного агента, в ваттах:

. (12)

10. Количество энергии, отводимой от холодильного агента в конденсаторе, называемое тепловой нагрузкой на конденсатор, в ваттах:

. (13)