4.2.8 Расчет и подбор компрессора

Исходные данные для расчета

Q_о = 84,3 кВт

Х ладагент – R404а - фреон

Влажность - 59%, t= 27°С, t_м.т= 21,5°С

Температурный режим работы холодильной установки:

2. температура кипения хладагента

t₀ = t_в - (7-10)⁰С = 4-10 = -6⁰С

2. температура конденсации хладагента

t_k =t_w2.+4⁰С

t_w2 =t_w1.+ (2-6) ⁰С - температура воды на выходе из конденсатора

t_w2= 24,5+4=28,5⁰С

t_w1=t_м.т.+3°С=21,5+3=24,5^°С -температура воды на входе в конденсатор

t_k = 28,5+4⁰С=32,5 ⁰С

Строим цикл и определяем параметры точек цикла

№ т.ц.	Р, Bar	t, 0C	i, кДж/кг	V, м³/кг
1	5	-6	363	0.040
1’	5	20	388	0.045
2	16	61	415	-
2’	16	32	380	-
3	16	32	245	-
4	16	14	220	-
5	5	-6	220	-

р_к = 16 Bar, р₀ = 5 Bar

р_к/р₀=16/5=3.2 < 9 т.е. рассчитываем одноступенчатую холодильную машину.

4.2.9 Расчет цикла

1. Удельная массовая холодопроизводительность:

q ₀ = i₁ – i₅ = 363 – 220 = 143 кДж/кг;

2. Массовая подача компрессора:

G_a = Q_о/ q_o = 84,3/143= 0,58 кг/с

3. Объемный расход хладагента:

V = G_а*V₁^, = 0,58*0,045=0,03 м³/с ;

где V₁^, - удельный объем пара, всасываемого в компрессор, м³/с

4. Объем, описываемый поршнем компрессора:

V_h = V/λ =0,03/0,81 = 0,04 м³/с

λ – коэффициент подачи учитывающий объемные потери определяется по графику из зависимости , при

По величине V_h м³/с и холодопроизводительности компрессора подбираем 2 полугерметичныхпоршневых компрессора Bitzer 6J33.2. Объемная производительность – 95,3 м³/ч . Мощность на валу компрессора 16,1 кВт.

5. Холодильный коэффициент:

E=q₀/l = 1145/180 = 6,36;

6. Рассчитываем удельную работу, совершаемую в компрессоре:

l = i₂ –i₁^, = 405 – 388 = 27 кДж/кг

7. Теоретическая мощность на валу компрессора:

N_T= l * G_a= 27 * 0,58 = 15,66 кВт

8. Действительная мощность компрессора:

N_i = N_T/ŋ_i = 15,66/0,7 = 22,4 кВт, где ŋ_i– индикаторный коэффициент полезного действия.

9. Рассчитываем эффективную мощность на валу:

N _е = N_i / ŋ_м= 22,4/0,85 = 26,4 кВт , где ŋ_м- коэффициент полезного действия учитывающий потери на трение и т.д.

Двигатель, штатно комплектуемый с компрессором, обеспечивает мощность с запасом, по сравнению с расчетной мощностью.

4.2.10 Расчет и подбор конденсатора

1. Удельная теплота отводимая в конденсаторе:

q = i₂ – i₃ = 415 – 245 = 170кДж/кг

2. Полная тепловая нагрузка на конденсатор:

Q_к = G_а*q_к = 0,58*170 = 98,6 кВт

Конденсатор выбираем по площади теплопередающей поверхности:

K=700Вт/м²К– коэффициент теплопередачи с водяным охлаждением

F_т =Q_к/K∆t_ср = 98600/700*6=23,5 м²

∆t_ср=t_k – (t_w1-t_w2)/2 = 32,5 –(24,5+28,5)/2 = 6 ⁰C

Подбираем конденсатор КТР – 25 с площадью теплопередающей поверхности - 25 м².

3. Расход воды на конденсатор

V_w = Q_к /C_в ρ_в (t_w2 - t_w1) = 98600/4190*10³*(28,5– 24,5) = 0,006 м³/с