§ 2. Расчет цикла

Рассчитаем теоретический рабочий цикл, пользуясь рассмот­ренными диаграммами (рис. 17 и 22).

Расчет цикла 45

Холодопроизводительность 1 кг агента равна разности энталь­пий в точках 1 и 4:

кдж/кг. (8)

На энтальпийной диаграмме холодопроизводительность пред­ставляется отрезком изобары 4—1; при отсутствии переохлаждения она была бы меньше на величину отрезка 4—4', т. е. определялась бы отрезком 4'—1.

Теоретическая работа на 1 кг агента, затрачиваемая при адиабатном сжатии в компрессоре, определяется разностью эн­тальпий в точках

2 и 1:

кдж/кг. (9)

Графически на ip-диаграмме работе l соответствует проекция адиабаты 1—2 на ось абсцисс.

Тепло, отданное 1 кг холодильного агента охлаждающей воде или воздуху в конденсаторе (изобара 2—3), по закону сохранения энергии равно сумме кдж/кг, но оно может быть опре­делено также разностью энтальпий холодильного агента в точ­ках 2 и 3:

кдж/кг. (10)

На ip-диаграмме это тепло выражается отрезком 2—3.

Далее находим:

а) Холодильный коэффициент цикла

(11)

б) Количество холодильного агента, всасываемого компрессо­ром и течение 1 ч (часовое количество циркулирующего холодиль­ного агента)

кг/ч, (12)

где — заданная холодопроизводительность машины в вт

(1 вт = 0,86 ккал/ч).

в) Объем пара, всасываемого компрессором за 1 ч,

или с учетом уравнения (12),

. (13)

В этих уравнениях:

— удельный объем всасываемого пара ( ), который находят по диаграмме (изохора, проходящая через точку 1) или из таблиц для насыщенного пара (приложения 1, 2);

46 Расчет рабочего цикла паровой холодильной компрессионной машины

— объемная холодопроизводительность холодильного агента (приложения 3, 4). По величине V устанавливают размеры компрессора.

г) Теоретическую мощность, затраченную в компрессоре,

квт. (14)

д) Тепловую нагрузку конденсатора (по уравнению теплового баланса)

вт (15)

Рис. 23. Теоретический цикл аммиачной холодильной машины (частный случай к примеру 1)

Пример 1.

Произвести тепловой расчет аммиач­ной

холодильноймашиныпроизводительностью работа-ющей по теоретическому циклу при , и .

По диаграмме i lg р (в приложении 8) находим (рис. 23):

а) энтальпию сухого насыщенного пара, всасываемого компрессором (точка 1), ;

б) энтальпию в конце сжатия (точка 2), ;

в) энтальпию переохлажденного жидкого аммиака ,

г) удельный объем всасываемого пара .

Затем определяем:

1. холодопроизводительность 1 кг аммиака:

;

2. теоретическую работу сжатия в компрессоре:

;

Расчет цикла 47

3. тепло, отдаваемое 1 кг аммиака в конденсаторе:

;

4. холодильный коэффициент цикла:

4. количество циркулирующего аммиака в течение часа:

4. объем паров аммиака, всасываемых компрессором:

или, пользуясь величиной (приложение 3), получаем

4. теоретическую мощность, затрачиваемую в компрессоре:

4. тепловую нагрузку конденсатора:

Пример 2. Машина на фреоне-12 работает в условиях предыдущего примера. Произвести тепловой расчет машины.

По диаграмме i lg p для фреона-12 (приложение 9) находим:

1. энтальпию сухого насыщенного пара, всасываемого компрессором:

2. энтальпию паров фреона в конце сжатия:

3. энтальпию жидкого фреона перед регулирующим вентилем:

4. удельный объем всасываемого пара:

Далее определяем:

5. холодопроизводительность 1кг фреона:

6. теоретическую работу сжатия в компрессоре:

7. тепло, отдаваемое 1кг фреона в конденсаторе:

48 Расчет рабочего цикла паровой холодильной компрессионной машины

8. холодильный коэффициент цикла:

9. количество фреона, поступающего в испаритель за 1ч:

10. объем паров фреона, всасываемых компрессором:

11. теоретическая мощность, затрачиваемая в компрессоре:

12. тепловую нагрузку конденсатора: