1.4 Тепловой расчет компрессора двухступенчатой холодильной машины

Во многоступенчатых холодильных машинах определяют мас­совые расходы пара, проходящего через компрессоры низкой и вы­сокой ступени.

Масса пара, проходящего через компрессор низкой ступени М_нс, кг/с

.

Масса пара, проходящего через компрессор высокой ступени в схеме со змеевиковым промсосудом (рисунок 1.4).

Масса пара холодильного агента, образовавшегося в промежуточном сосуде в результате охлаждения паров, посту­пающих из компрессора низкой ступени (процесс 2-3) М', кг/с

.

Масса пара, образовавшегося в промососуде в про­цессе (5-7) охлаждения жидкости, проходящей по змеевику М'', кг/с

.

Масса холодильного агента, всасываемого компрес­сором высокой ступени М_вс, кг/с

М_вс = М_нс + М’ + М”

Эту же величину можно определить и по другому, более простому выражению

Масса пара, проходящего через компрессор высокой ступени в схеме с барботажным промсосудом (рисунок 1.5).

Масса пара холодильного агента, образовавшегося в промежуточном сосуде в результате охлаждения пара, поступа­ющего из компрессора низкой ступени М', кг/с:

Масса пара холодильного агента, проходящего через компрессор высокой ступени, определяется из массового баланса промежуточного сосуда

М_вс = М_нс + М’ + М_вс  х₆,

где М_вс х₆ - масса паров, образовавшихся при дросселировании жидкого холодильного агента в промежуточный со­суд (в ДВ1);

х₆ - степень сухости пара в точке 6.

Аналогично случаю со змеевиковым промсосудом величину М_вс можно определить по уравнению:

Масса пара холодильного агента, проходящего через компрессор высокой ступени в схеме с регенеративным теплооб­менником (рисунок 1.6).

Масса холодильного агента, подаваемого на впрыск во всасывающую линию компрессора высокой ступени через дрос­сельный вентиль ДВ-1, кг/с:

Масса пара, всасываемого компрессором высокой ступени М_вс, кг/с:

М_вс = М_нс + М’.

После определения масс холодильного агента, проходящих через ступени низкого и высокого давления расчет проводят для каждой ступени отдельно по методике, изложенной в разделе 1.2 данных методических указаний.

Теоретический холодильный коэффициент всей машины

.

Удельная холодопроизводителъность 1 кВт ч:

Для более точного выбора оптимального промежуточного давления р_m необходимо взять несколько его значений с интервалом 0,05 МПа и построить функции и .

Экстремумы функций в общем случае не совпадают. Выбор обусловлен тем, что важнее: экономия энергии или сокращение габаритов и массы машины.

Целесообразно выяснить и характер функции

, что облегчит выбор компрессоров.

Если двухступенчатый компрессор выполнен конструктивно в одном блоккартере, например типа ДАУ, то после определения диаметров цилиндров ступеней принимают одинаковыми диаметры для обеих ступеней и пересчитывают величину про­межуточного давления р_m, которая может отличаться от ра­нее найденной р_m.

При работе двухступенчатой машины с двумя температурами кипения величины t_m и, следовательно, р_m являются задан­ными. При этом масса агента, проходящего через высокую сту­пень, увеличивается на

,

где Q_оm - холодопроизводительность испарителя высокого давления.

Холодильный коэффициент в этом случае не может быть рас­считан, так как в числителе должны были суммироваться массы холода разной термодинамической ценности, что лишено смысла.