Практическое занятие №8 тема: «расчёт и выбор компрессора по стандартной холодопроизводительности»

Холодопроизводительность установки в значительной степени за­висит от работы компрессора. В этом случае холодопроизводительность находится в прямой зависимости от массового количества паров хлад­агента G_a, которое в свою очередь подсчитывается как произведение плотности паров хладагента на объем, прокачиваемый компрессором за единицу времени. Но с изменением плотности паров в зависимости от температуры меняется и их массовое количество, а вследствие этого меняется и холодопроизводительность компрессора. Поэтому в холо­дильной технике пользуются понятием объемной холодопроизводительности хладагента q_v, измеряемой количе­ством тепла, полученного от каждого 1 м³ паров, прокачиваемых ком­прессором.

Фактическая холодопроизводительность компрессора в кВт вы­ражается формулой

(8.1)

где V_h — объем, описываемый поршнями компрессора за единицу времени, м³/с; — коэффициент подачи компрессора; — удельная объемная холодопроизводительность хладаген­та, кДж/м³.

Холодопроизводительность компрессора зависит от температуры испарения и температуры конденсации хладагента, которые могут изменяться в широких пределах в зависимости от условий работы холодильной установки. Поэтому для сравнения разных установок принято приводить их холодопроизводительность к определенным температурным условиям (таблица 8.1), условно называемым нормаль­ными и стандартными.

Таблица 8.1

Условия	Температура, 0С			Отношение давлений
	испарения	конденсации	Переохлаждения
Нормальные	-10	25	15	2,97
Стандартные	-15	30	25	4,07

Холодопроизводительность компрессора, измеренная при нормаль­ных или стандартных условиях, называется нормальной. или стандартной Q_{0 ст} в отличие от рабочей холодопроизводительности Q_{0 раб}, задаваемой в зависимости от предъявляемых к установке тре­бований. В установках кондиционирования воздуха фреоновые компрессоры работают обычно при температуре испарения хладона 12t₀=5° С, конденсации t_K=35° С и переохлаждения t_п = 30° С, а отношение Р_к /Р_о= 2,34.

Стандартная холодопроизводительность составляет около 70% нормальной, а рабочая при­мерно в 2,5 раза выше стан­дартной.

Компрессор выбирают в двухступенчатых холодильных установках по величине объёма, описываемого поршнями, а в одноступенчатых – по величине объёма или по стандартной (нормальной) холодопроизводительности.

Если необходимо пересчи­тать рабочую холодопроизводительность при заданных температурных условиях на нормальную или стандартную, можно пользоваться следующими формулами:

(8.2)

(8.3)

Полезная холодопроизводительность системы охлаждения опре­деляется по количеству тепла, которое холодильная установка в со­стоянии отнять в течение 1 ч от охлаждаемой среды. В установке, смон­тированной на пассажирском вагоне, такой охлаждаемой средой яв­ляется воздух, нагнетаемый системой вентиляции.

Полезная холодопроизводительность системы охлаждения в кВт определяется по формуле:

_, (8.4)

где V — количество воздуха, проходящего через воздухоохла­дитель за 1 ч, м³/ч; γ — плотность воздуха при данной температуре, кг/м³; i₁ и i₂ — теплосодержание воздуха соответственно до и после воздухоохладителя, кДж/кг, определяемое по i — d-диаграмме точками пересечений изотермы с линией пол­ного насыщения φ = 100%.

Коэффициент подачи компрессора можно определить или расчётом, или по специальным таблицам в зависимости от и или графику в зависимости от степени сжатия.

Коэффициент подачи находят по формуле

, (8.5)

где - объемный коэффициент; коэффициент дросселирования (0,93 - 0,97); коэффициент подогрева; - коэффициент плотности (0,95—0,98).

Значения коэффициентов и можно рассчитать по формулам (8.6) и (8.7)

_, (8.6)

где с — объем вредного пространства в долях объема цилиндра (для тран­спортных компрессоров обычно принимают в пределах 0,03—0,05); т — показатель политропы обратного расширения (для хладона он равен 0,9; для аммиака — 1,1).

(8.7)

Объемную холодопроизводительность хладагента можно определить в зависимости от температуры его кипения и переохлаждения по соответствующим таблицам или расчетом. Для выполнения расчета, как это было описано в ПЗ№7 строят действительный цикл работы машины в координатах i — lg P, определяют энтальпии точек i₁ и i₄, удельный объем пара на всасыва­нии v₁ и затем получают объемную холодопроизводительность по формуле _.