6.2. Побудова і розрахунок циклу холодильної машини на діаграмі p-h

Мета розрахунку циклів полягає у визначенні наступних параметрів:

1. Дійсного об’єму пари Vд , м3/с, що проходить через компресор.

2. Теоретичної ( адіабатичної ) потужності компресора Nа, кВт, що витрачається на стиснення і переміщення пари.

3. Теплове навантаження на конденсатор Qк, кВт.

Ентальпія у вузлових точках: h₁ = 415 кДж/кг; h₂ = 445 кДж/кг; h₃ = h₄ = 268 кДж/кг; h₅ = 400 кДж/кг.

Питома масова холодопродуктивність – це кількість тепла, що підведена до 1 кг холодоагенту у випарнику від середовища, яке охолоджується:

q₀ = h₅ – h₄, (6.7)

де h₅, h₄ – ентальпія в т.5 і т.4.

q₀ = 400 - 268= 132 кДж/кг

Маса пари холодоагенту, що утворилася у випарнику і проходить через компресор:

G_Д = Q₀ / q₀ , (6.8)

де Q₀ – холодопродуктивність холодильної машини, Q₀ = 16,47 кВт.

G_Д = 16,47 /132 = 0,125 кг/с

Дійсний об’єм пари, що проходить через конденсатор:

Vд = Gд × V5, (6.9)

де V5 – питомий об’єм пари на всмоктуванні в компресор, V5 = 0,06 м³/кг.

Vд = 0,125 × 0,06 = 0,0075 м³/с

Кількість теплоти, що підводиться до 1 кг пари у компресорі, кДж/кг:

l = h2 – h1, (6.10)

де h2, h1 – ентальпія в т.2 і т.1;

l = 445 – 415 = 30 кДж/кг

Теоретична (адіабатична) потужність компресора:

Nа = l × Gд (6.11)

Nа = 30 × 0,125 = 3,75кВт

Кількість тепла, що відводиться від 1 кг холодоагенту в конденсаторі, кДж/кг:

qк = h2 – h3 (6.12)

qк = 445 – 268 = 177 кДж/кг

Теплове навантаження на конденсторі:

Qк = qк × Gд (6.13)

Qк = 177 × 0,125 = 22,13 кВт

Кількість теплоти, що підводиться до 1 кг холодоагенту від електродвигуна, вмонтованого в компресор:

qе= h1 – h5 (6.14)

qе = 415 – 400 = 15 кДж/кг

Загальна кількість теплоти що відводиться від електродвигуна при русі через нього пари холодоагенту:

Qе = qе × Gд (6.15)

Qе = 15 × 0,125 = 1,88 кВт