Расчет.

1. Степень сжатия компрессора:

;

2. Изменение энтальпии холодильного агента в холодильной камере, кДж/кг:

;

3. Секундный массовый расход холодильного агента, кг/с:

;

4. Часовой расход холодильного агента, кг/ч:

;

5. Мощность компрессора, кВт:

;

6. Тепловая мощность конденсатора, кВт:

7. Тепловая мощность переохладителя, кВт:

;

8. Теоретический холодильный коэффициент (холодильный коэффициент - количество полученного холода на единицу совершенной работы):

;

9. Действительный холодильный коэффициент:

2. Тепловой расчет абсорбцонной холодильной установки.

Задание: рассчитать абсорбционную холодильную установку.

Исходные данные:

1.	Холодопроизводительность Q, кВт	1400
2.	Давление в конденсаторе Pк, кг/см2	8,4
3.	Давление в холодильной камере Рх, кг/см2	2,8
4.	Температура охлаждающей воды, oC на входе ……………………………….. на выходе ……………………………...	10 21
5.	Температура греющего пара tп, оС	185
6.	Расход аммиака ga, кг/c	1,1599

Расчет.

Расчетная тепловая схема абсорбционной холодильной установки представлена на Рис.2

Температура охлаждающей воды абсорбера 10-21^оС. Тогда температуру водоаммиачного раствора в абсорбере можно принять 25^оС. Температура конденсации греющего пара в десорбере - 185^оС. Тогда температуру водоаммиачного раствора в десорбере можно принять 155^оС.

По диаграмме растворимости аммиака в воде определим массовую долю аммиака в насыщенном водоаммиачном растворе при соответствующих давлениях и температурах:

Дальнейшие расчеты проведем на 1 кг газообразного аммиака, выделяемого в десорбере.

Составим материальный баланс на 1 кг аммиака десорбера.

На 1 кг получаемого в десорбере аммиака подводится m₂ и отводится m₁ килограммов водоаммиачного холодильного агента с массовым содержанием аммиака соответственно ɛ_д=0,02 и ɛ_а=0,5. За счет изменения масс растворов и аммиака в десорбере выделится 1 кг паров аммиака. Для определения значений m₁ и m₂ составим систему двух уравнений:

Подставляя соответствующие значения ɛ, получим решение системы:

Определим температуры растворов на входе и на выходе теплообменника холодильной установки (Рис.3).

Составим тепловой баланс теплообменника на 1 кг получаемого аммиака:

Здесь: , и , – энтальпия истощенного и свежего растворов соответственно до и после теплообменника; η=0,97 – коэффициент сохранения тепла теплообменника. Энтальпия растворов определяется по температуре, давлению и концентрации аммиачного раствора по прилагаемой номограмме растворимости аммиака.

Для решения задач необходимо задаться температурой истощенного раствора m₁ на выходе из теплообменника. Перепад температур между греющим и нагреваемым теплоносителями в теплообменнике должен быть не менее 10–15^оС. Принимаем, что температура греющего раствора на выходе теплообменника на 15 ^оС больше Тогда:

Найдем по номограмме растворимости аммиака по соответствующим температурам и концентрациям энтальпии растворов на входе и выходе теплообменника:

=10ккал/кг;

=145ккал/кг;

=30ккал/кг.

Из теплового баланса теплообменника определяем:

Зная энтальпии теплоносителей, подходящих десорберу и отходящих от него, можно составить тепловой баланс десорбера (Рис. 3.) на 1 кг получаемого аммиака и определить необходимый расход греющего пара на десорбер:

Здесь: - расход греющего пара и его скрытая теплота парообразования, r_п = 49,7; - энтальпия аммиака, покидающего десорбер, ккал/кг.

Подставляя, получим m_п = 0,853кг/кг. Тогда общий часовой расход греющего пара на десорбер составит, кг/час:

Определим расход охлаждающей воды на абсорбер (Рис.4.). Для этого составим тепловой баланс абсорбера на 1 кг получаемого в десорбере аммиака:

m_охл – расход охлаждающей воды; С_в=4,187кДж/(кг∙^оС) – теплоемкость воды; =399 ккал/кг - энтальпия растворяемого аммиака.

Подставив значения величин, получим m_охл= 8,89 кг/кг.

Часовой расход охлаждающей воды абсорбера составит, кг/час:

Массовый расход водоаммиачного раствора, перекачиваемого насосом, определяется, кг/час:

Определим ориентировочно мощность двигателя насоса для перекачивания аммиака, кВт:

Здесь: =900 – плотность раствора аммиака, кг/м³; =0,8 – КПД двигателя насоса.