Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия»

(ИГТА)

Кафедра проектирования текстильного отделочного оборудования

(ПТОО)

Курсовая работа

на тему: «Расчет теоретического цикла холодильного агрегата бытового компрессионного холодильника»

по дисциплине: «Теоретические процессы бытовых машин и приборов»

Автор: студентка ________ Усов И.Г

^{подпись}

Специальность 100101 сервис бытовой техники

Номер зачетной книжки 093165

Руководитель профессор________ Б.В. Яблоков

^{подпись}

Работа защищена_________ Оценка______

^дата

Иваново 2013

Задание

Вариант № 18

Определить основные термодинамические параметры состояния холодильного агента R12 в узловых точках цикла и основные показатели термодинамической эффективности цикла холодильного агрегата бытовой компрессионной холодильной машины с капиллярной трубкой и регенеративным теплообменником.

Исходные данные:

• температура окружающей среды t_о.с.= 32ºС;

• температура кипения хладагента в испарителе t_о = -20 ºС;

• температура конденсации хладагента в конденсаторе t_K = 40 ºС;

• температура перегрева пара на входе в компрессор t_пр = 32 ºС .

Определить:

1) Термодинамические параметры хладагента в узловых точках 1 ... 9 цикла:

• давление р·10⁵ , Па;

• температуру t , ºС;

• удельный объем v , м³/кг;

• удельную энтальпию i , кДж/кг;

• удельную энтропию s , кДж/кг·К;

2) Показатели термодинамической эффективности цикла холодильного агрегата:

• удельную массовую холодопроизводительность q₀ , кДж/кг;

• удельную изоэнтропическую работу компрессора l_s, кДж/кг;

• удельное количество теплоты, отведенное в конденсаторе q_K, кДж/кг;

• холодильный коэффициент цикла ε.

1. Теоретические предпосылки

Цикл паровой компрессионной холодильной машины представляет собой замкнутую последовательность процессов, происходящих в отдельных элементах холодильного агрегата.

Конструктивное исполнение холодильных агрегатов бытовых холодильников может быть различным, однако они всегда включают в себя следующие основные элементы: компрессор, конденсатор, фильтр – осушитель, капиллярную трубку, испаритель, всасывающий трубопровод (рис.1). Часть капиллярной трубки и всасывающего трубопровода, находящиеся в тепловом контакте, образуют регенеративный теплообменник.

Цикл холодильного агрегата бытового холодильника обычно строится в диаграммах температура – энтропия (Т – S) и давление – энтальпия (P – i)

Все поле диаграмм Т - S и P - i двумя пограничными кривыми - линией насыщенной жидкости (слева) и линией насыщенного пара (справа) разделяется на три зоны. Слева от левой пограничной кривой находится область переохлажденной жидкости. Между левой и правой пограничными кривыми - область влажного пара. Справа от правой пограничной кривой находится зона перегретого пара.

Цикл холодильного агрегата бытового холодильника (рис.2) осуществляется одновременно в трех областях: переохлажденной жидкости, влажного пара и перегретого пара.

Любая точка на диаграммах характеризуется пятью основными термодинамическими параметрами: давлением - Р (10⁵Па), температурой - t (С), энтропией - S (кДж/кгК), энтальпией - i (кДж/кг), удельным объемом - v (м³/кг). Зная значения любых двух параметров, можно найти три остальных.

На диаграммах (рис.1) изображены основные процессы, протекающие в холодильном агрегате.

Линия 2-5 – процесс кипения хладагента в испарителе; процесс изобарический, изотермический. Паросодержание хладагента в области влажного пара изменяется до х = 1 (правая пограничная кривая). Точка 2 характеризует начало, а точка 5 – окончание процесса кипения, т.е. в точке 5 - 100% пара.

Линия 5–6 –процесс перегрева всасываемых паров во всасывающей трубке на пути из испарителя в компрессор. В процессе повышается температура, давление остается постоянным. Перегрев паров происходит за счет регенеративного теплообмена с жидким хладагентом в капиллярной трубке (линия3-4).

Рисунок 1.1 – Цикл холодильного агрегата бытового