4. Расчет энергетических и расчетных параметров цикла

1) промежуточное давление

р_m = ; ,

где p₀ и p_k – давления кипения и конденсации, бар.

T_m= -5 ⁰C

2) положение точки 2 определяют из соотношения

;

где изоэнтропный КПД на первом этапе сжатия, который, как правило, выбирают по экспериментальным данным в зависимости от рабочего вещества и отношения р₂/р_вс;

3) массовый расход рабочего вещества в первой ступени

G_a^І = Q₀/(i₁₁ – i₈);

4) величину массового расхода G_a^ІІ во второй ступени рассчитывают из уравнения теплового баланса теплообменника ІV

G_a^Іi₆ + (G_a^ІІ – G_a^І)i₇ = G_a^І i₈ + (G_a^ІІ – G_a^І )i₉,

Откуда с учетом того, что i₆ = i₇

;

5) положение т. 3 определяют из уравнения смешения

G_a^І i ₃ = G_a^Іi₂ + (G_a^ІІ – G_a^І)i₉, откуда

;

6) положение т.4 зависит от действительных потерь сжатия на втором этапе

;

где изоэнтропный КПД на втором этапе сжатия, выбираемый по зависимости ;

7) объемная производительность компрессора в цикле

W_ц = G_a^І·υ_І; W_ц = 230,167*0,080=18,413 м³/с

8) теоретическая объемная производительность компрессора

W_Т = W_ц /λ, W_Т = =70,819 м³/с

где λ– коэффициент подачи компрессора;

λ= ; =1-0,04*(-1)=1,04;

9) адиабатная (изоэнтропная) мощность, затраченная на первом этапе сжатия

N_s^І = G_a^І (i_2s– i₁); N_s^І =230,167*(366,45-351,49)=3443,298

10) c учетом энергетических потерь индикаторная мощность сжатия на первом этапе:

N_i^І = N_s ^І/η_s^I ; N_i^І =3443,298/1=3443,298

11) c учетом энергетических потерь индикаторная мощность сжатия на втором этапе

;

12) эффективная мощность, необходимая на привод компрессора

,

где коэффициент, учитывающий механические потери в компрессоре;

13) электрическая мощность, подводимая к компрессору

,

где КПД электродвигателя компрессора.

14) действительный холодильный коэффициент

Объемный расход воздуха или воды через конденсатор

=4642,236

где - плотность воздуха или воды, кг/м³;

Объемный расход охлаждаемой среды

4642,236

где – плотность воздуха или охлаждаемой среды, кг/м³.

d_вс= мм

d_н= мм

5. Расчет внутренних диаметров трубопроводов в паровых и жидкостных магистралях

Диаметры всасывающих и нагнетающих трубопроводов определяются из следующих соотношении:

где G -массовый расход, кг/с;

- рекомендуемая скорость, м/с;

-удельный объем, кг/с;

Значения рекомендуемых скоростей берем из таблицы 4.1 из методики работы [1].

6. Выбор типа компрессора

Рассматривается каждый представленный в программе «Bitzer» тип винтового компрессора с системой «экономайзер» и выбирается тот компрессор, после расчета которого будет получена наименьшая холодопроизводительность, но больше или равной заданной Q₀.

BITZER Software v6.4.4 rev1464

(c) 2015, BITZER, Germany. Неуточненные данные

Dienstag, 22. Dezember 2015 08:18:27

************************************************************

Выбор компрессора: Полугерметичные винтовые компрессоры HS

------------------------------------------------------------

Исходные данные:

Холодопроизвод-сть

30,0 kW

Хладагент

R134a

Темп., используемая в расчете

Темп. ''точки росы''

Tиспарения SST

-10,00 °C

Тконденсации SCT

40,0 °C

Переохл-е (после конденсатора)

0 K

Auto. subcooling

Auto

Перегрев всасыв. паров

6,00 K

Режим эксплуатации

Экономайзер

Энергоснабжение

400V-3-50Hz

Полезный перегрев

100%

Дополнит. охлаждение

Автоматически

Макс. темп. нагнетания

80,0 °C

------------------------------------------------------------

Результат

Компрессор

HSK5343-30-40P

Ступени регулирования производительности

100%

Холодопроизвод-сть

37

kW

Холодопроизвод-сть*

38,1

kW

Произв-сть испарителя

37

kW

Потребл. мощность

14,04

kW

Ток (400V)

22,5

A

Напряжения питания

380-415V

Производительность конденсатора

51

kW

СОР/КПД

2,64

СОР/КПД *

2,69

Массов. расход LP

714

kg/h

Массов. расход HP

934

kg/h

Режим эксплуатации

Экономайзер

Темп. жидк-ти (переохлад-ель)

8,15

°C

Масс. расход ЕСО

220

kg/h

Произв-ть переохл-ля

9,12

kW

Темп.насыщ.паров ECO

-1,85

°C

ECO-давление

2,74

bar(a)

Объемн. расход масла

0,72

m³/h

Способ охлаждения

--

Температура нагнетания без охлаждения

70,8

°C

------------------------------------------------------------

Наименьший компрессор

*в соответствии с EN12900 (10K перегрев всасываемого газа, переохлаждение жидкости в экономайзере с разницей температур 5K)