Расчёт цикла холодильной машины

Таб.2 Термодинамические параметры ХА в цикле

Принята величина перегрева паров ХА на линии всасывания: Δt= °С

Энтальпия в точке 4 i4 определяется из соотношения: i₄=i₃+i₆-i₁= кДж/кг

Энтальпия в точке 2 i₂ находим из выражения для адиабатного КПД

компрессора где принято η_ад=

i₂=i₁+((i_2ад-i₁)/η_ад)= кДж/кг

Удельная тепловая нагрузка испарителя

q_о =i₆-i₅= кДж/кг

Удельная внутренняя работа компрессора

lк=i₂-i₁= кДж/кг

Массовый расход ХА, циркулирующего в контуре холодильной машины

G_ха=Q_o/q_o= кг/с

Тепловая нагрузка конденсатора ХМ

Q_к= G_ха*(i₂-i₃)= кВт

Мощность потребляемая компрессором

N_хм к=G_ха*l_к= кВт

Проверка теплового баланса в цикле ХМ

Q'_к=Q_o+N_хм к= кВт

Погрешности баланса составляют при этом

δ¯=(Q_к-Q'_к)/Q_к*100= %

Электрическая мощность холодильной машины при принятом значении КПД

η_эм=

N_хм э=N_хм к/η_эм= кВт

Холодильный коэффициент ХМ

ε_о=Q_о/N_хм э=

Эксергетический КПД холодильной машины по хладоагенту

η_ех=(Q_o*(τ_q)н)/N_хм э= -50,30%

(τ_q)н=|1-T_w1/T_o|= коэфф работоспособности теплового

потока при t кипения хладоагента

Гидравлический расчёт и выбор насосов циркуляционных систем хладоснабжения и водоснабжения кс

Расчёт системы хладоснабжения

В качестве хладоносителя принимается (согласно задания) водный раствор этиленгликоляс температурой замерзания tзам,°С, Обычно температура замерзания ХН выбирается на величину Δt_зам=5÷10°С ниже температуры кипения ХА в испарителе. Принято Δt_зам= °С

Тогда t_зам=t_о-Δt_зам= °С

Это соответствует концентрации раствора ξ= % ( см.таб.28 прилож.)

Подогрев ХН в ООВ принимается Δts=ts₁-ts₂= °С

Расход ХН в циркуляционной системе хладоснабжения составляет

G_s=Q_o/(C_s*Δts)= кг/с

где C_s= кДж/кг*К - теплоёмкость ХН при средней рабочей t_ср s

t_ср s=(ts₁+ts₂)/2= °С

В объёмных еденицах расход ХН Vs, при плотности раствора p= кг/м³ составит;

V_s=G_s/p_s= м³/ч.

Расчет напора циркуляционного насоса возможен только при выполненной монтажной схеме системы хладоснабжения.

Приблизительно оценивается требуемый напор Н_s= м.

Для циркуляции системы ХН выбираем насос марки К-160/20 с числом оборотов n=об/мин и КПД η_н= % в расчётном режиме.

Потребляемая электрическая мощность составит;

Nэ s=(V_s*p_s*g*H_s)/η_н*1000= кВт.

Расчёт системы оборотного водоснабжения для кс с турбокомпрессорами.

Общий расход производственной воды складывается из расходов в ПО, и конденсаторе холодильной машины.

Тепловые нагрузки водоохлаждаемых аппаратов КС составляют;

В промышленных охладителях воздуха

Q'_по=G_к*С_рв*(Т'_нк-Т'_'вк)= кВт.

Q''_по=G_к*С_рв*(Т''_нк-Т'''_вк)=кВт.

В концевом охладителе воздуха

Q_во к=G_к*С_рв*(Т''_нк-Т_ку)= кВт.

Тепловая мощность конденсатора холодильной машины системы осушки Q_к= кВт.

Расчёт воды в аппаратах G_w составит;

G_по1 w=Q'_по/(С_w*Δt_w)= кг/с (л/с)

G_по2 w=G_по3 w=Q''_по/(С_w*Δt_w)= кг/с (л/с)

G_вок w=Q_вок/(Сw*Δt_w)= кг/с (л/с)

G_к w=Q_к/(С_w*Δt_w)= кг/с (л/с)

Суммарное потребление воды в компрессорной установке с учётом 10% в маслоохладителях составляет;

G_ку w=1,1*( G_по1 w+G_по2 w+G_вок w)= кг/с (л/с)

Или в объёмных еденицах V_к w=G_{к w}*(3600/1000)= м³/ч.

Общий расход оборотной воды для охлаждения рабочих машин КС составит;

G_кс w=n_раб*G_{ку w}= кг/с (л/с)

Или в объёмных еденицах V_кс w=n_раб*V_{ку w}= м³/ч или 0,000м³/с.

Необходимая площадь поперечного сечения плёночного оросительного устройства,ориентировочно составит;

F'_ор=V_{кс w}/g'_ор= м²

где g'_ор= м³/м²*ч.

Выбираем двух секционную вентиляторную градирню типа "Союзводоканал проект"

с поперечным сечением оросителя секции f'_ор= м²

размеры секции 8х8 площадь орошения F_ор= м²

Действительная плотность орошения градирни составит g'_ор=V_{кс w}/F_ор= м³/м²*ч.

Расчёт температуры охлаждённой в градирне воды, выполненный по диаграмме [3] показал, что t _w1= °С при t_мт= °С

С учётом поправки на действительную температуру влажного термометра t_мт= °С

она составляет t _w1= °С это практически совпадает с первоначально принятым значением.

При сохранении принятых ранее значений необходимого напора циркуляционных насосов оборотной системы определяется потребляемая насосами электрическая мощность .

Nэ w=(V_{кс w}*p*g*H_w)/(η_н*1000)= кВт.

где p= кг/м³ плотность воды.

где g= м/с² ускорение свободного падения.

где H_w=м. Требуемый напор насоса

где η_н= общий (полный) КПД насоса

Число работающих насосов ηраб= 2

Производительность насоса составит;

V_н=G_кс w/η_раб= л/с или м³/ч.

Для требуемых параметров V_н= м³/ч. и Н_н= м.

Подходит насос Д 800-58 с производительностью м³/ч.

И развиваемым напором м.

Мощность эл.дв. кВт. Обороты об/мин.