книги из ГПНТБ / Нестеров, Ю. Ф. Судовые холодильные установки учебник для институтов водного транспорта

На рис. 70 буквами Н ,

Н ', У, П , Д

обозначены состояния

соответственно

наружного воздуха, после

вентилятора,

после центрального

воздухоподогрева­

теля (перед увлажнителем), в помещении, подаваемого воздуха;

линиями Н Н \

Ц Ц ', Ц ’М , Д П — процессы

обработки воздуха соответственно

— нагревание в

Тепловую нагрузку на

кондиционер первой

ступени

необходимо принимать

в 2 раза больше, чем для

второй ступени, так как через

первую ступень прохо­

дит в 2 раза большее количество воздуха:

Q i = 2 Q „ .

(45)

Тепловая нагрузка на систему <2Л(з) должна равняться общей тепловой на­

грузке на первый и второй кондиционеры:

Q .i (з) = Qi + 0 ц

•

(46)

Qu = Qn(з) ■

(48)

Qi ~ Q воI = 5вгп Qy = Go ( i 0 й ) >

(49)

Энтальпию смеси i '0 можно считать известной,

так как она легко

опреде­

ляется по формуле .(36).

воздухоохладитель

или воздухоподогреватель

Тепловая нагрузка на

второй ступени

Q n =

Ф в о ( в п ) п =

( г 1 “ г' п ) ’

( ^ ® )

где i n — энтальпия воздуха за кондиционером второй ступени.

Подставляя выражения (49) и (50) в равенство

(45), получаем:

*5л(з) =

Qi = ” Go (г'о й ) •

Изобразим

тепловлажностные

процессы обработки

воздуха

на

диаграмме

d i при летнем

режиме (рис. 72).

и Д .

Чтобы учесть нагревание

Как обычно, определяем положение точек Н ,

П

рециркулирующего воздуха в коридорах,

точку П

перемещаем вверх по линии d n =

= const

на 1—3°С, вследствие чего получаем точку Г Г .

Положение точки О на пря­

мой смешения

Н П '

определяется

соотношением

наружного

и

рециркулирующего

воздуха. Учитывая нагревание смеси в.

WS«)j5i-tn

вентиляторе, перемещаем точку О

вверх

по линии d 0 =

const

на 4—6°С;

при

этом

получаем точку О '.

Чтобы

учесть нагревание общего ко­

личества воздуха

Go

в обоих нагнетатель­

ных каналах,

перемещаем

точку Д

вниз

по линии йд = const

на 1—3°С,

т. е.

ДО'

точки Д " .

Через точки О '

и Д "

проводим

прямую до

пересечения

с

кривой

9 =

1

в точке С .

По точке

С

определяем необ­

ходимую температуру охлаждающих по­

верхностей tc и, следовательно, темпера­

туру охлаждающей

среды t 0.

Принимаем

эти температуры одинаковыми для обоих

воздухоохладителей.

Рис. 72. Летние процессы обработки

Наносим

на

диаграмму d i

изознталь-

воздуха в двухканальной системе

пы, соответствующие

ранее вычисленным,

значениям /j и i n . Состояние

воздуха

/

при выходе из первого воздухоохладителя

определяем в результате пересечения изоэнтальпы г,

= const с прямой О ' С .

Точка

пересечения изоэнтальпы гп = const

с той же прямой О ' С

характеризует состояние

воздуха

I I после второго воздухоохладителя.

=const и

const

Передвигаем точки / и I I вверх на 1—3°Спо линиям d {

(до точек Г

и I I ') ,

чтобы учесть нагревание возпуха

в первом

и втором каналах.

Прямая

Г - 1 Г ,

преходящая через точку Д , изображает процесс смешения воздуха

в каютном воздухораспределителе. При таком пострюении процессов точка

Д

лежит

посередине отрезка Г -1 1 '.

На рис. 72 буквами обозначены характерные состояния воздуха: Н — наруж­

ного; П '—рециркулирующего; О—смеси наружного

и рециркулирующего воздуха

перед

вентилятором;

С — насыщенного

в пограничном

слое около

охлаждаю­

щей поверхности; Г — в первом

канале перед смесителем;

I I '

— во втором ка­

нале перед

смесителем; Д — воздуха, подаваемого

из смесителя; Д "

— воздуха^,

подаваемого из смесителя,

перед нагреванием в каналах; Д ' — воздуха выхо­

дящего из воздухораспределителя с

учетом

эжекции;

Я — воздуха в помеще­

нии; процессы обработки

воздуха:

П П ' —

нагревание

рециркулирующего воз­

духа в коридорах; 0 0 ' —

нагревание смеси

вентилятором; О 'С —

смешение по­

ступающего и насыщенного воздуха

в первом воздухоохладителе;

0 7 — охлаж-

дение и

осушение в

первом

воздухоохладителе;

1C — смешение поступающего

и насыщенного воздуха во втором

воздухоохладителе; /- // — охлаждение

и

осушение

во

втором

воздухоохладителе;

I - I ' — нагревание

в первом

канале;

I I - I I ' — нагревание во втором

канале; Д "Д — нагревание

общего количества

воздуха в каналах; Д П *—нагревание и увлажнение воздуха

в помещении (сме­

шение при эжектировании воздуха воз­

духораспределителем) .

Количество водяного пара, конден­

сируемое в первом воздухоохладителе,

l^BOI = Go (d°—d\ ) КГ/'Ч.

Количество влаги, извлекаемое вто­

рым воздухоохладителем,

^ в о и ~

G °(d l — fifn )

кг/ч.

Изобразим процессы,

происходящие

при зимнем

режиме

работы (рис. 73).

Известным

путем

находим

положение

точек Н , П и Д . Чтобы учесть охлаж­

дение рециркулирующего воздуха в ко­

ридорах,

перемещаем

точку П

вниз

по

линии d u =

const на 1—3°С до

ее ново­

го положения П '.

Положение точки О на прямой сме­

шения Ш Т

определяется

количествами

наружного и рециркулирующего воздуха.

В

частном

случае

точка

О может

на­

ходиться в области тумана. Влагосодер-

воздуха

в двухканальной системе

жание и энтальпию пересыщенной сме-

си наружного и рециркулирующего воз­

и тепла при смешении (36) и

духа d 0 и /0

находим,

пользуясь балансами влаги

(37). При смешении из воздуха выпадает количество воды

w ™r=G°{d° —d'Z) кг/ч-

Состояние насыщенного воздуха после смешения

(точку О ")

и его влагосодер-

жание d"0

определяем по диаграмме d i

в результате пересечения

изоэнтальпы /0 =

=

const с кривой ср =

1.

перемещается

вверх по линии

При нагревании воздуха в вентиляторе точка О "

dg

= const

на 4—6°С,

т. е. до точки

О '.

Если прямая смешения Н П ' пересекает

линию я) = 1

при зимнем режиме,

то количество тепла,

вносимое

в воздух

вентиля­

тором,

<?вт= Go (

Q

=

Go Срв ( t -

Q

=

Go 0,24Д *Bt.

Состояние- 1 воздуха после

кондиционера первой ступени (т.

е. после первого

воздухоподогревателя

и увлажнителя)

находим в пересечении изоэнтальпы i l

= const

с линией

постоянного

влагосодержания d A = const.

Процесс

увлажнения

воздуха

паром является изотермическим. Поэтому из точки I

проводим линию ^ =

const

до

пересечения в точке У

с вертикалью rf0=const.

Точка У определяет состояние воз­

духа после воздухоподогревателя

(перед увлажнителем). Линия О 'У при d'Q= const

изображает процесс нагревания воздуха в первом воздухоподогревателе, а линия У I

при t j =

const — процесс увлажнения воздуха паром.

Состояние I I

воздуха после второго воздухоподогревателя определяем в резуль­

тате пересечения

изоэнтальпы

/п =

const

с линией

постоянного

влагосодержания

— const.

Верхний

предел температуры воздуха в горячем канале

в зимний пе­

риод можно принимать

до 60°С,

Чтобы учесть охлаждение воздуха

зимой в первом и втором каналах, переме­

щаем точки I

н I I

вниз по линии 6^=const на 1—3 °С. Получаемые при этом точ­

ки Г

и I I ' характеризуют состояние

воздуха

в первом и втором каналах после ох­

лаждения, т. е. перед смесителем.

Прямая

Г - I I '

изображает

процесс

смешения

воздуха в каютном воздухораспределителе.

При таком построении процессов точка Д ,

характеризующая состояние подаваемого воздуха в

смесителе,

лежит

посередине

отрезка

Г - 1 Г .

обозначены соответственно характерные со­

На

рис. 73 буквами Н ,

П \ О

стояния

воздуха: наружного, рециркулирующего,

пересыщенной смеси наруж­

ного

и

рециркулирующего

воздуха

перед

вентилятором;

линиями

П П ', 0 0 " ,

О " О',

1-Г ,

/-//,

//- //'

— соответственно процессы

обработки

воздуха:

Прямую процесса в помещении Д П (см. рис. 72 и 73)

можно рассматривать так­

же, как процесс смешения подаваемого и эжектируемого

воздуха,

происходящий в

помещении.

При этом точка Д характеризует состояние подаваемого

воздуха в сме­

сителе (до вторичной эжекции), количество которого равно Go. Точка

П

характеризует

состояние воздуха в помещении.

При эжекции количество воздуха состояния Я рав­

няется Gэж• Состояние смеси

воздуха,

поступающей в помещение, определяется

точкой Д '.

Количество воздуха в точке Д ’

равно Go+Gonc. Чем больше коэффициент

эжекции воздухораспределителя

кэж= ~q ^~, тем ближе

к точке

П

располагается

точка Д ' и тем ближе температуры t n и ^ .

1

v h -

Для компрессора простого действия часовой объем

Vh = Z-тсD 2■Sn 60 м3/ч,

где z — число цилиндров;

D — диаметр цилиндров, м;

5 — ход поршня, м;

Iп — частота вращения вала, об/мин.

Вследствие потерь объем Vo<Кл,

поэтому коэффициент Х <1.

Коэффициент

подачи

представляет собой также

отношение

действительного

весового

количества

хладагента Ga,

всасываемо­

го компрессором в течение часа,

к теоретическому Gh:

Vo

Ga

X =

Vi

Vh

O h

во хладагента, которое проходило бы через компрессор,

если бы

весь часовой объем его Vh заполнялся хладагентом.

действи­

Кроме того, коэффициент подачи

равен отношению

тельной часовой холодопроизводительности компрессора Qo

к тео­

ретической Qh'

X

Vo

Qo

V h4v

Qh

где qv — удельная объемная

холодопроизводительность

(Qv~

= ~ ккал/м3).

Теоретической Qh называют

такую холодопроизводительность,

Vh заполнялся хладагентом.

как произведение четырех

Коэффициент подачи вычисляют

частных коэффициентов:

X = Хс Хдр XwХпл,

где %с, Хдр, Хши Хпл — коэффициенты

соответственно объемный,

индикаторной диаграмме,

снятой при

испытании

компрессора

(рис. 74).

1

Объемные потери от теплооб­

мена хладагента со стенками ци­

р 1'\

линдра при всасывании и от уте­

чек

его

через неплотности (учи­

тываемые

коэффициентами

Kw

\ 1 -

Vg \

О

и 7ПЛ) являются

скрытыми,

так

2'\

С*

как

они

на

индикаторной

ди­

\Г

2"

V" <31'

аграмме не видны.

Ро

у*

V

*

*

Действительная

индикаторная

Vu.

диаграмма поршневого комп-,

рессора,

учитывающая

влияние

Рис. 74. Действительная индикатор­

вредного

пространства

и перепа­

дов давлений при всасывании и

ная диаграмма компрессора

нагнетании,

изображена на

рис.

сывания; 3-4 — политропа сжатия; 4-1 —-линия

выталкивания.

Всасывающие клапаны открываются и закрываются,

соответст­

венно,

в точках 2

и 3, а нагнетательные — в точках 4 я

1.

Высту­

пы на

диаграмме

в точках 2 я 4 объясняются тем,

что

для от­

чину Аро, а при нагнетании

выше абсолютного

давления в

кон­

денсаторе р на величину Ар.

Значения Ар 0 я А р

зависят от

гид­

нии (с учетом объема клапанных каналов, сообщающихся с по­

лостью

цилиндра). Влияние вредного пространства заключается

в том,

что оно уменьшает объем засасываемого пара и, следова­

ном пространстве, вначале

будет расширяться, задерживая

от­

крытие всасывающих клапанов,

и только после того, как давление

в цилиндре станет меньше

давления в испарителе

ро,

начнется

всасывание. Следовательно,

расширение

оставшегося

пара

из

вредного пространства приводит к тому,

что при

всасывании

не

весь объем, описываемый

поршнем,

заполняется

свежим

.паром.

;

_ 1 1

_ _Xi X l - X*

Л И Н Д

------

Лдр

—

\/

•

т /

•

Ц

г 1

v

ц

1

т/

v

+ V — V'

У I

ц т

(

А с —

у —

у

Ц

ц

где V' — объем пара после расширения из вредного пространства

(взятый при давлении ро).

Так как линия 1-2 в начале

процесса обратного

расширения

идет достаточно круто, без большой

погрешности

объем в точке

1' можно принимать равным объему

в точке 1, т.

е.

Vy — Vc. Из

V u + V c — V c

1

Обычно C=0,02-f-0,06. Для

аммиачных компрессоров п т 1,1,

а для

фреоновых,

всасывающих

значительно перегретый пар,

л = 1,0.

коэффициент Хс

и другие

рабочие

коэффициенты

Объемный

компрессора зависят главным

образом от степени

сжатия, т. е.

от отношения

давлений

,

при

котором

работает

компрес-

Ро

объем хладагента

сор. Чем больше это отношение, тем меньше

Vu всасываемый

компрессором за один

ход поршня,

и, значит,

коэффициент %с- Последний зависит также

от

относительного

объема

вредного пространства С, уменьшаясь с его

ростом. Кро­