Расчет теоретического цикла проектируемого холодильника, работающего на озонобезопасном холодильном агенте r600a

Параметры точки 5 (Р_о, v₅, i₅, S₅) находятся по заданной температуре кипения t_о для насыщенного пара R600а.

Термодинамические характеристики точки 8 (Р_к, v₈, i₈, S₈), соответствующей началу процесса конденсации, определяются по заданной температуре конденсации t_к для насыщенного пара хладагента. Параметры точки 9 (Р_к, v₉, i₉, S₉) выбираются также по температуре t_к, но для жидкой фазы хладагента.

Термодинамические параметры точки 3 (Р₃, v₃, i₃, S₃) определяются по заданной температуре t₃=t_ос для насыщенной жидкости.

Термодинамические характеристики точки 1, соответствующей началу процесса дросселирования и находящейся в области переохлажденной жидкости (v₁, i₁, S₁), определяются по заданной температуре переохлаждения t₁ = t_п для жидкой фазы хладагента. В случае, если температура t_п не задана, ее значение рассчитывается из соотношения:

t₁ = t_к - (2 … 4) ^оС

Так как точка 1 располагается в зоне переохлажденной жидкости, давление хладагента не соответствует давлению насыщения при температуре t₁ и вычисляется в зависимости от давления Р_к:

Р₁ = Р_к - (0,03 - 0,05)×10⁵ Па.

Основные параметры точек 6 и 7, соответствующих процессу изоэнтропического сжатия, определяются из термодинамических свойств перегретых паров хладагента. Все характеристики состояния рабочего вещества в данной таблице определяются по двум исходным параметрам, одним из которых является давления, а вторым - температура перегрева или другой известный показатель.

Значения удельного объема, энтальпии и энтропии перегретых паров в точке 6 (v₆ , i₆, S₆) определяются по давлению Р_о и температуре перегрева t_пр = t₆. Термодинамические параметры точки 7, соответствующей окончанию процесса сжатия в цилиндре компрессора, по давлению Р_к. Вторым исходным параметром является энтропия, которая в изоэнтропическом процессе постоянна: S₇ = S₆. В случае, если величина S₇ не совпадает с табличными, по двум ближайшим табличным значениям энтропии методом линейной интерполяции рассчитывается температура перегрева t₇, а затем удельный объем v₇ и энтальпия i₇.

Точки 4 и 2 цикла холодильного агрегата соответствуют процессу дросселирования, который сопровождается образованием некоторого количества паров хладагента. Данные точки расположены на диаграмме в области парожидкостной смеси холодильного агента. Температура и энтальпия хладагента в точке 4 (t₄, i₄) рассчитывается из уравнения теплового баланса регенеративного теплообменника:

где С_(3-4), С_(5-6) - средняя удельная теплоемкость хладагента соответственно в капиллярной трубке и всасывающем трубопроводе;

Значения удельной теплоемкости в точке 3 находится по температуре t_ос, в точках 5 и 6 - по температурам t_о и t_пр. Удельная теплоемкость в точке 4 задается в зависимости от температуры окружающей среды следующим образом:

при t_ос=20^оС удельная теплоемкость С₄ выбирается по температуре -15^оС,

при t_ос=25^оС удельная теплоемкость С₄ выбирается по температуре -13^оС,

при t_ос=32^оС удельная теплоемкость С₄ выбирается по температуре -10^оС,

при t_ос=43^оС удельная теплоемкость С₄ выбирается по температуре -5^оС.

По рассчитанному значению температуры t₄ определяется давление Р₄. Массовое расходное паросодержание в точке 4 (Х₄) вычисляется из соотношения:

где i₄', i₄'' - энтальпия жидкой и паровой фазы хладагента при температуре t₄.

Значения удельного объема и энтропии вычисляются с помощью табличных данных и паросодержания Х₄:

где v₄', v₄'' - удельный объем жидкого и парообразного хладагента при температуре t₄;

S₄', S₄'' - энтропия жидкого и парообразного хладагента при температуре t₄.

В точке 2 цикла холодильного агрегата заданы значения температуры хладагента t₂ = t_о, давления Р₂ = Р_о и известно значение энтальпии i₂=i₄, т.к. процесс дросселирования 4 - 2 является изоэнтальпическим. Массовое расходное паросодержание Х₂ вычисляется из соотношения:

где i₂', i₂'' - энтальпия жидкой и паровой фазы хладагента при температуре t₂ = t_о.

Значения удельного объема и энтропии рассчитываются по табличным данным и паросодержания Х₂:

где v₂', v₂'' - удельный объем жидкой и паровой фазы хладагента при температуре t_о;

S₂', S₂'' - энтропия жидкого и парообразного хладагента при температуре t_о.

ХК	t,	P,	v,	i,	S,
5	-10	1,090	0,3309	542,13	2,3020
8	32	1,090	0,3902	610,88	2,5540
9	92,25	7,814	0,0594	706,84	2,5540
3	55	7,814	0,0511	629,76	2,3434
1	55	7,814	0,001948	333,98	1,4420
6	32	7,714	0,001834	275,28	1,2587
7	32	4,314	0,001834	275,28	1,2587
4	2	1,693	0,0029	206,53	1,0237
2	-10	1,090	0,0293	206,53	1,0331

МК	t,	P,	v,	i,	S,
5	-20	0,728	0,4819	528,78	2,3059
8	32	0,728	0,5895	612,10	2,6045
9	98,95	7,814	0,0610	721,09	2,6045
3	55	7,814	0,0511	629,76	2,3434
1	55	7,814	0,001948	333,98	1,4420
6	32	7,714	0,001834	275,28	1,2587
7	32	4,314	0,001834	275,28	1,2587
4	-5	1,316	0,0042	191,96	0,9705
2	-20	0,728	0,0473	191,96	0,9716