4. Побудова залежності холодильного коефіцієнта від витрат роботи в компресорі
Холодильний коефіцієнт парокомпресійної установки розраховується за формулою:
При розрахунках приймаємо q2=const=149,9кДж/кг; i3=const=587,6 кДж/кг. Змінною величиною є величина i4. З табл.23 термодинамічних властивостей перегрітої пари фреону при Р=1,19МПа задаємося значеннями i4:
при t4=50oС i4=633,8 кДж/кг
t4=60oС i4=642,6 кДж/кг
t4=70oС i4=651,3 кДж/кг
t4=80oС i4=659,9 кДж/кг
Розраховуємо значення і заносимо в таблицю
lк=i4-i3 |
37,2 |
46,2 |
55 |
63,7 |
72,3 |
|
4,03 |
3,24 |
2,73 |
2,35 |
2,07 |
Проводимо осі для величин і lк, вибираємо масштаб для lк 2,5см=10кДж/кг, для 2,5см=1 од., розбиваємо осі на координатні відрізки і наносимо точки на поле діаграми і будуємо графік залежності =f(lк) .
Побудована залежність показує, що збільшення температури перегріву пари холодоагенту приводить до збільшення витрат роботи в компресорі і зниженню холодильного коефіцієнта.
5. Розрахунок витрати холодильного агента, витрати холодної води на конденсатор і теоретичної потужності приводу компресора
Витрата холодильного агента
Теоретична потужність приводу компресора
N0 = lк G = 37,2 1,3 = 48,4 кВт.
Витрата води на конденсатор визначається з рівняння
Q = Gв св t,
де Gв – витрата води, кг/с;
св – теплоємність води св = 4,19 кДж/(кгК);
Q – кількість теплоти, відведена від холодоагенту до води в конденсаторі,
Q = Q1;
Q1 = q1 G = 187,1 1,3 = 243,2 кВт.
Витрата води на конденсатор
6. Побудова циклу холодильної установки в р-I діаграмі
Для розрахунку циклів холодильних установок використовуються lg Р-i діаграми, за допомогою яких легко визначаються параметри в характерних точках циклу. При цьому не потрібно проводити громіздкі обчислення даних параметрів. lg Р-i діаграми наводяться в [3] і спеціальній літературі по холодильній техніці. Вони будуються для різних типів холодоагентів: аміаку, фреону-12, фреону-22 та ін. Діаграми містять лінії: P=const, s=const, t=const, x=cоnst, v=const. Загальний вид циклу в lg Р-i та Р-i діаграмі схожий один на одного, тому для спрощення будуємо цикл в Р-i діаграмі.
Побудова розрахованого циклу в Р-i діаграмі починається з проведення координатних осей і вибору масштабу. Вибираємо масштаб: для осі Р 1см=0,1МПа, для осі i 2,5 см=50кДж/кг. Розбиваємо осі на координатні точки.
Наносимо координати точок на поле діаграми.
Точка 1 – Р1 = 1,19 МПа, і1 = 437,7 кДж/кг;
Точка 2 – Р2 = 0,245 МПа, і2 = 437,7 кДж/кг;
Точка 3 – Р3 = 0,245 МПа, і3 = 587,6 кДж/кг;
Точка 4 - Р4 = 1,19 МПа, і4 = 624,8 кДж/кг;
Точка 5 – Р5 = 1,19 МПа, і5 = 615,4 кДж/кг.
З'єднуємо точки 1-2 – штриховою лінією, 2-3, 4-5, 5-1 – суцільною прямою лінією. Крива 3-4, для якої s=const=4,746 кДж/(кгК) перетинає верхню пограничну криву х=1. У точці перетинання пара суха насичена, тому s=s=4,746 кДж/(кгК). По табл.17 термодинамічних властивостей фреону-22 на лінії насичення визначаємо, що значенню s=4,746 кДж/(кгК) відповідає тиск Рпр=0,584 МПа та iпр=606,7 кДж/кг. Наносимо проміжну точку на поле діаграми і лекалом з'єднуємо точки 3 і 4.
Наносимо пограничні криві х=0 і х=1 на Р-i діаграму. Для цього з табл.17 додатку вибираємо довільно кілька точок:
Р2 = 0,245 МПа, і'2 = 376,1 кДж/кг, і''2 = 595,7 кДж/кг;
Рпр1 = 0,584 МПа, і'пр1 = 406,1 кДж/кг, і''пр1 = 606,7 кДж/кг;
Рпр2 = 0,909 МПа, і'пр2 = 424,8 кДж/кг, і''пр2 = 612,3 кДж/кг;
Р1 = 1,19 МПа, і'1 = 437,7 кДж/кг, і''1 = 615,4 кДж/кг.
З'єднуємо точки плавними кривими та одержуємо ліву прикордонну криву х=0 і праву х=1.
Будуємо Р-i діаграму розрахованого циклу холодильної установки