-
Алгоритм расчета газовой холодильной машины
Рассчитать идеальную газовую холодильную установку, работающей по циклу Джоуля, для следующих условий: холодопроизводительность Q0 = 120кВт, давление сжатого газа p2 =0,2МПа, температура газа перед компрессором Т1 = 258К и перед детандером Т3 = 273К , теплоемкость газа ср = 1,13кДж/(кг/К).
В результате расчета определить параметры в характерных точках процесса, тепловые нагрузки аппаратов, мощность компрессора и детандера, холодильный коэффициент и эксергетический кпд установки.
1.3.1Используя ТS-диаграмму углекислого газа, по (2) рассчитывается удельная хладопроизводительность установки, расход хладоагента.
1.3.2По (3) и (4) рассчитывается удельная работа компрессора, детандера.
1.3.3По (5) или (6) рассчитывается значение холодильного коэффициента газовой холодильной машины и эксергетический КПД.
|
Исходные данные |
|
|
|
|
||
|
Холодопроизводительность Q0,кВт |
120 |
|
||||
|
Давление сжатого воздуха р2,МПа |
0,2 |
|
||||
|
Т-ра воздуха перед компрессором Т1,К |
258 |
|
||||
|
Т-ра воздуха перед детандером Т3,К |
273 |
|
||||
|
Теплоемкость воздуха Ср,кДж/(кг*К) |
0,8384 |
|
||||
|
Давление в точке р1,МПа |
0,1 |
|
||||
|
Коэфициент к |
1,4 |
|
||||
|
Т-ра окружающей среды Тос,К |
293 |
|
||||
|
Решение |
||||||
|
Температура воздуха в конце изоэнтропного сжатия Т2, К |
314,5055 |
|||||
|
Работа компрессора lk, кДж/кг |
47,37423 |
|||||
|
Температура воздуха на выходе из детандера, Т4 К |
223,9516 |
|||||
|
Удельная работа, отводимая от детандера lд |
41,12222 |
|||||
|
Удельная холодопроизводительность установки q0 |
28,54622 |
|||||
|
Удельная работа, затрачнная на проведение процесса l |
6,252012 |
|||||
|
Удельная тепловая нагрузка охладителя qk |
34,79823 |
|||||
|
Энергетический баланс установки |
34,79823 |
|||||
|
Расход воздуха G |
4,203709 |
|||||
|
Мощность компрессора Nk |
199,1475 |
|||||
|
Мощность детандера Nд |
172,86585 |
|||||
|
Мощность затрачиваемая на проведение процесса |
26,281639 |
|||||
|
Удельный расход энергии э |
0,2190137 |
|||||
|
Холодильный коэффициент е |
4,5659254 |
|||||
|
Эксергетический КПД установки (по средней температуре) |
0,2158898 |
|||||
|
Т1 |
Т2 |
Е |
Т1 |
Т2 |
Е |
|
258 |
293 |
7,37 |
253 |
293 |
6,33 |
|
262 |
293 |
8,45 |
253 |
303 |
5,06 |
|
264 |
293 |
9,10 |
253 |
313 |
4,22 |
|
268 |
293 |
10,72 |
253 |
323 |
3,61 |
|
272 |
293 |
12,95 |
253 |
333 |
3,16 |
|
276 |
293 |
16,24 |
253 |
343 |
2,81 |
|
279 |
293 |
19,93 |
253 |
353 |
2,53 |
|
Q0,кВт |
е |
|
90 |
3,424444 |
|
95 |
3,614691 |
|
100 |
3,804938 |
|
105 |
3,995185 |
|
110 |
4,185432 |
|
115 |
4,375678 |
|
120 |
4,565925 |
Чем ниже тем-ра перед детандером тем выше холодильный коэф.,следовательно выше эффективность ГХМ
Список литературы
-
Промышленные тепло- массообменные процессы и установки / Под ред. А.М. Бакластова. – М.: Энергоатомиздат, 1996. – 328с.:
-
Мартынов А.В. Установки для трансформации тепла и охлаждения: Сборник задач.– М.: Энергоатомиздат, 1989. – 200 с.: