Содержание

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