Визначення енергетичних характеристик установки

Питоме навантаження на випарник (питома холодопродуктивність):

.

Питома внутрішня робота компресора:

.

Питоме теплове навантаження конденсатора:

.

Питоме теплове навантаження переохолоджувача:

.

Перевірка рішення по I закону термодинаміки:

баланс виконується.

Повне теплове навантаження випарника:

Повне теплове навантаження конденсатора:

Повне теплове навантаження переохолоджувача:

Питома робота, затрачена на компресор з урахуванням електромеханічного ККД:

.

Електрична потужність компресора:

Холодильний коефіцієнт:

.

Визначення ексергетичних втрат і складання ексергетичного балансу установки

Значення питомих ексергій е аміаку в характерных точках процесу можуть бути визначені через е, h-діаграму або по формулі:

,

де , - ентальпія і ентропія аміаку при параметрах оточуючої середи:

.

Тоді

.

Значення питомих ексергій е в характерних точках процесу:

Електродвигун:

Питома кількість ексергії, підведена к установці, по змінам на зажимах електродвигуна компресора:

Питома ексергія, що підводиться до компресору:

Електромеханічні втрати ексергії:

Компресор:

Ексергетичний баланс компресора:

Внутрішні втрати ексергії в компресорі (рис. 5.а):

Ексергетичний ККД компресора:

.

Рис. 5. Втрати ексергії: а) - в компрессоре; б) - в конденсаторе.

Конденсатор:

Параметри води на вході в конденсатор:

Параметри води на виході з конденсатора:

Тепловий баланс конденсатора:

.

Визначаєм витрати води в конденсаторі:

Ексергетичний баланс конденсатора:

,

але тепло води на виході з конденсатора нами не використовується і

.

Ексергія, внесена охолоджуючою водою:

де , - ентальпія і ентропія води при параметрах оточуючої середи:

Ексергетичні втрати в конденсаторі:

Ексергетичний ККД конденсатора:

.

Переохолоджувач:

Рис. 6. Втрати ексергії в переохолоджувачі.

Ексергетичний баланс переохолоджувача:

.

Тепло води на виході з переохолоджувача нами не використовується і . Оскільки вода на вході в переохолоджувач знаходиться в рівновазі з оточуючою середою, то .

Ексергетичні втрати в переохолоджувачі:

.

Ексергетичний ККД переохолоджувача:

.

Регулюючий клапан (дросель):

Ексергетичний баланс дроселя:

.

Ексергетичні втрати в дроселі:

.

Ексергетичний ККД дроселя:

.

Рис. 7. Втрати ексергії в дроселі (а) і випарнику (б).

Випарник:

Ексергетичний баланс випарника:

Оскільки властивості хладоносія нам не відомі, ексергетичну холодопродуктивність (ексергію, отримана хладоносієм) визначаємо з виразу:

де: - коефіцієнт роботоздатності хладоносія; - середня температура рассола.

Ексергетичні втрати в випарнику:

Ексергетичний ККД випарника:

.

Ексергетичний баланс установки:

де - сума ексергетичних втрат установки.

Баланс виконується.

Значення основних параметров робочого агента (а також значення ексергій) в характерних точках циклу, наведені в табл. 2.

Ексергетичний баланс установки приведен в табл. 3.

Графічне зображення ексергетичного баланса наведено на рис. 8.

Таблиця 2. Параметри робочого агента.

Точки циклу	Р, кПа	t, 0С	h, кДж/кг	s, кДж/(кг·К)	e, кДж/кг
1	207.563	7	1642.4406	6.5655	95.7442
2	1167.197	169.26	1993.1467	6.7294	400.7146
3	1167.197	30	484.9115	1.9597	223.9460
4	1167.197	10	390.0311	1.6359	219.4329
5	207.563	-18	390.0311	1.6675	210.6157
2′	1167.197	140.95	1923.0055	6.5655	-
6	207.563	-18	260.7557	-	-
7	207.563	-18	1583.5491	-	-

Таблиця 3. Ексергетичний баланс установки

Ексергія підводу тепла			Ексергія відводу тепла
Параметр	кДж/кг	%	Параметр	кДж/кг	%
	389.6735	79.2		38.9674	7.9
	102.6346	20.8		45.7358	9.3
				279.4032	56.8
				4.5131	0.9
				8.8172	1.8
				43.7522	8.9
				71.1192	14.4
Всьго	492.3081	100	Всього	492.3081	100

Рис. 8. Ексергетичний баланс компресійної установки