ХОВиКВ / РГР 2
.docxСодержание
1 Определение температурного режима работы холодильной машины и проверка на число ступеней сжатия хладагента в системе 3
2 Построение теоретического холодильного цикла паровой компрессионной холодильной машины в координатах и расчёт основных показателей 5
3 Расчёт потребной часовой холодопроизводительности в стандартных условиях работы холодильной машины 9
4 Определение энергетических и объёмных коэффициентов, и потребляемой мощности привода холодильного компрессора 10
Список литературы 12
1 Определение температурного режима работы холодильной машины и проверка на число ступеней сжатия хладагента в системе
Режим работы холодильной машины определяется следующими показателями: температура испарения – ; температура конденсации – ; температура переохлаждения – .
Для холодильных установок непосредственного охлаждения принимаем:
Температура испарения:
|
(1) |
где |
– |
температура внутри вагона, |
Температура конденсации:
|
(2) |
где |
– |
температура наружного воздуха, |
Температура переохлаждения:
|
(3) |
В соответствии с полученными данными для хладагента R12 определим по таблице 10 источника [1] давление испарения и конденсации
Согласно ГОСТ одноступенчатое сжатие осуществляется, если выполняются условия (4) и (5). В противном случае принимаем двухступенчатое сжатие.
|
(4) |
|
(5) |
Принимаем двухступенчатое сжатие.
2 Построение теоретического холодильного цикла паровой компрессионной холодильной машины в координатах и расчёт основных показателей
Исходные данные для построения теоретического холодильного цикла паровой компрессионной холодильной машины:
Таблица 1 – Данные для расчёта
, |
, |
, |
,Вт |
- 24 |
+ 40 |
+ 32 |
10166 |
Оптимальное промежуточное давление, соответствующее минимальной затрачиваемой работе:
|
(6) |
Теоретический холодильный цикл для двухступенчатой паровой компрессионной холодильной машины в координатах показан на рисунке 1.
Рисунок 1 – Теоретический холодильный цикл двухступенчатого сжатия
Представим полученные по диаграмме энтальпии в характерных точках в виде таблицы:
Таблица 2 – Энтальпии в характерных точках цикла
542 |
555 |
570 |
435 |
440 |
576 |
Показатели цикла холодильной машины:
1) Удельная (массовая) производительность хладагента
|
(7) |
где |
– |
энтальпия точки 1 холодильного цикла, |
|
|
– |
энтальпия точки 4 холодильного цикла, |
2) Удельная теплота сжатия паров хладагента в компрессоре
|
(8) |
где |
– |
энтальпия точки а холодильного цикла, |
3) Удельная теплота конденсации
|
(9) |
где |
– |
энтальпия точки 4 холодильного цикла, |
4) Удельный теплообмен при переохлаждении
|
|
(10) |
|||
|
|
|
|
5) Холодильный коэффициент цикла
|
(11) |
6) Массовый расход хладагента определяется по формуле
|
(12) |
где |
– |
потребная холодопроизводительность “брутто” холодильной машины, |
7) Объёмная холодопроизводительность
|
(13) |
где |
– |
удельный объём, в характерной точке 1, |
8) Теоретическая мощность, требуемая для сжатия пара
|
(14) |
9) Часовое количество теплоты, отдаваемое хладагентом при конденсации, определяется по формуле
|
(15) |
10) Определим, какое количество теплоты отдаётся в окружающую среду при переохлаждении жидкого хладагента
|
(16) |
3 Расчёт потребной часовой холодопроизводительности в стандартных условиях работы холодильной машины
Стандартными условиями работы холодильной машины являются: температура испарения , конденсации и переохлаждения .
Проводим перерасчёт работы холодильной машины в стандартных условиях по формуле
|
(17) |
где |
– |
теоретическая объёмная холодопроизводительность хладагента в стандартных условиях, кДж/м3; |
|
|
– |
коэффициенты подачи компрессора в стандартных и рабочих условиях, а рассчитывается по формуле |
|
(18) |
4 Определение энергетических и объёмных коэффициентов, и потребляемой мощности привода холодильного компрессора
Индикаторный коэффициент полезного действия компрессора рассматривается как отношение теоретической работы, затрачиваемой на сжатие паров хладагента, к аналогичной работе в реальном компрессоре. Для определения величины пользуются соответствующими графическими зависимостями или эмпирической формулой
|
(19) |
где |
– |
абсолютные температуры испарения и конденсации, |
|
|
– |
Температура испарения, |
Чем больше гидродинамические потери при всасывании и нагнетании и чем интенсивнее теплообмен в компрессоре, тем ниже значение индикаторного КПД компрессора и тем больше работа, затрачиваемая на сжатие паров хладагента.
Определим эффективный КПД компрессора по формуле
|
(20) |
где |
– |
механический КПД, |
Определим эффективную мощность по формуле
|
(21) |
Действительный холодильный коэффициент определяется по формуле
|
(22) |
Мощность всей установки
|
(23) |
где |
– |
коэффициент запаса, |
Принимаем трёхфазный асинхронный двигатель 4A112M4 со следующими характеристиками, которые приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Характеристика двигателя 4A112M4
Параметры |
Значение |
Мощность, кВт |
5,5 |
Число оборотов, об/мин |
1445 |
КПД, % |
85 |
Список литературы
1 Чернин И.Л. Расчёт, подбор и эксплуатация холодильного оборудования рефрижераторного подвижного состава: Учебное пособие.Ч.1.-Гомель:БелИИЖТ, 1984.- 44с.
2 ГОСТ 2.105-95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам