галковский 2 лаба

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске

Кафедра промышленной теплоэнергетики

Отчет по лабораторной работе №2 «Исследование цикла работы газовой компрессионной

холодильной установки».

Студент: Фирсов С.Р. Группа: ЭО-12 Преподаватель: Галковский В.А. Вариант: 17

Смоленск 2014

Цель работы: исследование цикла работы газовой компрессионной холодильной установки (ГКХУ) при различной температуре рабочего агента на входе в компрессор и на выходе из охладителя. Задача: определение зависимости холодильного коэффициента установки от температуры рабочего агента на входе в компрессор и на выходе из охладителя.

1. Задание:

1.1. Изучить указания к выполнению данной лабораторной работы.

1.2. Согласно исходным данным, просчитать: - цикл ГКХУ при различной температуре газа на входе в компрессор, оставляя неизменным давление рабочего агента в нагревателе и охладителе установки, температуру газа на входе в нагреватель и температуру газа на выходе из охладителя. По результатам расчета построить зависимость холодильного коэффициента от температуры газа на входе в компрессор: - цикл ГКХУ при различной температуре газа на выходе из охладителя, оставляя неизменным степень повышения давления газа в компрессоре и температуру газа на входе в компрессор. По результатам расчета построить зависимость холодильного коэффициента от температуры охлаждения рабочего агента в охладителе:

1.3. Провести анализ полученных результатов и сделать необходимые выводы.

1.4.Оформить отчет согласно требованиям, предъявляемым к оформле­нию отчета.

2.Принципиальная схема ГКХУ и процессы работы в T,S–диаграмме

I – компрессор; II – охладитель; III – детандер; IV – нагреватель

3. Алгоритм расчета:

3.1. Определяется удельная холодопроизводительность установки, кДж/кг:

где , – энтальпии рабочего агента на выходе и на входе в нагреватель собственно, кДж/кг;

– изобарная теплоемкость рабочего агента, кДж/кг·

(1.01кДж/кг·;

– температуры рабочего агента на выходе и на входе в нагреватель собственно, .

3.2.Определяется удельная тепловая нагрузка охладителя, кДж/кг:

где , – энтальпии рабочего агента на входе и на выходе из охладителя собственно, кДж/кг;

– температуры рабочего агента на выходе и на входе в нагреватель собственно, .

где k – показатель адиабаты (k=1.4)

3.3. Определяется удельная работа сжатия в компрессоре, кДж/кг:

3.4. Определяется работа расширения в детандере, кДж/кг:

3.5. Определяется удельная работа цикла установки, кДж/кг:

3.6. Определяется полная холодопроизводительность установки, кВт:

где - массовый расход рабочего агента, кг/с.

3.7.Определяется полная тепловая нагрузка охладителя, кВт:

3.8.Определяется полная работа компрессора, кВт:

3.9. Определяется полная работа детандера, кВт:

3.10. Определяется полная работа цикла, кВт:

3.11.Проверяется энергетический баланс установки

или в удельном виде

3.12. Определяется холодильный коэффициент:

при постоянном массовом расходе во всех элементах установки тогда холодильный коэффициент определяется как:

3.13. Определяется удельный расход электроэнергии на единицу вырабатываемого холода:

4. Исходные данные:

№	кВт	%	%	%	%	P1, МПа					,		от-до		Sну, кДж/кг·К
17	85	83	93	84	96	0.11	19	-49	-34;-26	2	-15	3	18;34	4	6.79

5. Результаты расчета цикла работы ГКХУ

5.1.Рассчитаем цикл работы газовой компрессионной холодильной установки при =const=19 на диапазоне изменения температуры рабочего агента на входе в компрессор (-34;-26) с шагом изменения температуры =2.

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-34	365	3.59	0.69
2'	0.33	54	457	3.59
3	0.33	19	441	3.56
4'	0.11	-44	354	3.56

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-32	367	3.61	0.69
2'	0.33	55	458	3.61
3	0.33	19	441	3.56
4'	0.11	-44	354	3.56

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-30	368	3.64	0.70
2'	0.33	56	459	3.64
3	0.33	19	441	3.56
4'	0.11	-44	354	3.56

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-28	369	3.66	0.70
2'	0.33	57	460	3.66
3	0.33	19	441	3.56
4'	0.11	-44	354	3.56

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-26	371	3.69	0.71
2'	0.33	58	461	3.69
3	0.33	19	441	3.56
4'	0.11	-44	354	3.56

Результаты расчет цикла работы ГКХУ при =const

		кВт	кВт	, кВт	, кВт	, кВт
-19	20
-16	20
-13	20
-10	20
-7	20

Расчетная зависимость

5.2.Рассчитаем цикл работы газовой компрессионной холодильной установки при =const=-15 на диапазонеизменения температуры рабочего агента на выходе из охладителя (18;34) с шагом изменения температуры =4.

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-15	387	3.73	0.73
2'	0.33	20	456	3.73
3	0.33	18	418	3.57
4'	0.11	-40	359	3.58

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-15	387	3.73	0.73
2'	0.33	20	456	3.73
3	0.33	22	422	3.57
4'	0.11	-35	363	3.58

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-15	387	3.73	0.73
2'	0.33	20	456	3.73
3	0.33	26	426	3.59
4'	0.11	-31	368	3.59

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-15	387	3.73	0.73
2'	0.33	20	456	3.73
3	0.33	30	430	3.60
4'	0.11	-27	372	3.60

Характерные точки схемы	Параметры рабочего агента
	p, МПа	,	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	, м3/кг
1	0.11	-15	387	3.73	0.73
2'	0.33	20	456	3.73
3	0.33	34	434	3.61
4'	0.11	-23	376	3.61

Результаты расчет цикла работы ГКХУ при =const

		кВт	кВт	, кВт	, кВт	, кВт
-15	18	120	496	565	188	377	3.13	0.319
-15	22	120	490	565	195	370	3.08	0.325
-15	26	120	483	565	202	363	3.03	0.331
-15	30	120	475	565	209	356	2.97	0.337
-15	34	120	468	565	216	349	2.91	0.344