5. Построение термодинамического цикла

холодильной машины

Так как процессы испарения и конденсации протекают в области насыщенного и влажного пара, то каждой температуре хладагента соответствует определенное давление, которое при установившемся режиме поддерживается постоянным как в испарителе (Р₀), так и в конденсаторе (Р_к).

Построение цикла одноступенчатой холодильной машины.

Прежде всего, нужно изобразить цикл холодильной машины в одной из термодинамических диаграмм состояния (lgР-А или Т-S). Построение цикла на lgP-h диаграмме производится в следующей последовательности:

1. На диаграмму lgP-h наносят изотермы, определяющие режим работы установки; t₀, t_к, t_п, t_вс,

2. По температурам t₀ и t_к находят соответствующие изобары Р₀ и Р_к в области перегретого пара и переохлажденной жидкости.

3. В результате построения на диаграмме получены опорные точки::

1'- на пересечении изотермы t₀ с линией сухого насыщенного пара, х=1;

2'- на пересечении изотермы t_к с линией сухого насыщенного пара, х=1;

3'- на пересечении изотермы t_к с линией жидкости, х=0;

3 - на пересечении изотермы t_п с изобарой Р_к в области переохлажденной

жидкости.

4. На пересечении линий t_вси Р₀ в области: перегретого пара находят точку 1, определяющую состояние пара, всасываемого компрессором.

5. Через точку 1 проводят линию постоянной энтропии до пересечения с изобарой Р_к в точке 2, которая определяет состояние пара в конце сжатия.

6. Остается получить точку 4, которая находится на пересечении линии постоянной энтальпии, проходящей через точку 3, с изотермой t₀ и изобарой Р₀ в области влажного пара. Точка 4 характеризует состояние хладагента после дросселирования в регулирующем вентиле.

Изображение цикла одноступенчатого сжатия в диаграмме lgP-h показано приложении 1.

После построения рабочего цикла холодильной машины строим стандартный цикл с температурами: t₀=5⁰С, t_к=35⁰С, t_п=30⁰С, t_вс=15⁰С

Параметры узловых точек процесса рабочего цикла заносим в таблицу 1.

Параметры узловых точек процесса стандартного цикла заносим в таблицу 2.

Таблица 1.

Номер точки	t, 0С	Р, Мпа	v,м3/кг	h, кДж/кг	S, кДж/(кг*К)	Состояние
1	13,4	5,5	0,042	717	1,78
1'	3,4	5,5	0,046	707	1,74
2	59	13	0,021	738	1,18
2'	34	13	0,018	715	1,71
3	31	13	0	538	0
3'	34	13	0	542	0
4	34	5,5	0,008	538	1,13

Таблица 2.

Номер точки	t, 0С	Р, Мпа	v,м3/кг	h, кДж/кг	S, кДж/(кг*К)	Состояние
1	15	6	0,042	718	1,78
1'	5	6	0,04	708	1,73
2	60	13,5	0,022	736	1,78
2'	34	13,5	0,018	716	1,71
3	30	13,5	0	532	0
3'	34	13,5	0	542	0
4	5	6	0,006	532	1,12