Содержание

Введение………………………………………………………………..	2
1.Тепловой расчёт цикла……………………………………………………	3
2.Разработка компрессора………………………………………..................	5
2.2.Конструктивный расчёт основных узлов и деталей компрессора……	6
2.3.Расчет газового тракта компрессора……………………………………	12
2.4. Динамический расчет компрессора…………………………………...	16
2.5. Уравновешивание и расчет системы смазки…………………………	21
3.Разработка конденсатора………………………………………………….	29
4.Разработка испарителя…………………………………………………….	33
Литература……………………………………………………………………	36
Приложение.

Введение

Широкое применение искусственного холода во всех отраслях народного хозяйства страны, в быту обусловило бурное развитие холодильной техники. Практическая реализация многих актуальных научных направлений непосредственно связана с использованием искусственного холода.

Охлаждением называется процесс отвода теплоты или отдачи работы, который сопровождается понижением температуры и протекает с участием не менее двух тел: охлаждаемого и охлаждающего. В холодильной технике различают естественное и искусственное охлаждение. Естественное охлаждение осуществляется вследствие самопроизвольной передачи теплоты окружающей среде (атмосферному воздуху, воде естественных водоемов и грунту), имеющей более низкую температуру, чем охлаждаемое тело.

Искусственный холод получают двумя способами. Первый основан на аккумулировании естественного холода, второй - на существующей в природе закономерности, выражаемой вторым законом термодинамики. Второй способ составляет основу машинного охлаждения. Согласно второму закону термодинамики для получения холода необходимо затратить внешнюю работу. При этом теплота отводится от охлаждаемого источника и подводится к источнику окружающей среды. Охлаждаемый источник называют также источником теплоты низкой температуры.

Диапазон температур, достигаемых с помощью холодильных машин, достаточно широк: от положительных значений температур до температуры предела искусственного охлаждения, близкой к абсолютному нулю(-273,15С).

Для переноса теплоты в машинах при осуществлении холодильного цикла используются рабочие вещества, которые называют также холодильными агентами. Холод к объекту охлаждения обычно передается с помощью промежуточного теплоносителя(воздуха, воды, рассола и др.).

Холодильные машины применяют в пищевой, мясомолочной промышленности и сельском хозяйстве для замораживания и хранения пищевых продуктов, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности; для кондиционирования воздуха; в горной промышленности; в металлургической промышленности; в радиотехнике и др.

1.Тепловой расчет цикла

Цикл, расчет которого будет производиться представлен на рисунке:

Рис.1– Теоретический цикл одноступенчатой холодильной машины в h-P диаграмме.

Исходные данные для расчета следующие:

Холодопроизводительность Qо, кВт		60
Температура, К:
кипения То		258
конденсации Тк		312
Рабочее вещество Цикл		R717 (аммиак) регенеративный

Принятая величина перегрева рабочего тела в регенеративном теплообменнике ∆Т_пер=15К.

Принятая величина перегрева рабочего тела в электродвигателе ∆Т_пер=10К.

Для определения параметров жидкости на выходе из регенеративного теплообменника (точка 3’) воспользуемся тепловым балансом регенеративного теплообменника.

, кДж/кг

Значение параметров узловых точек теоретического цикла холодильной машины приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Параметры узловых точек.

Параметры
	1’’	1’	1	2	3	3’	4
Р, МПа	0,236	0,236	0,236	1,509	1,509	1,506	0,236
h, кДж/кг	1443,04	1479,29	1502,94	1811,31	381,85	346,92	346,8
Т, К	258	273	283	429,31	312	304,8	258
, м3/кг	0,507	0,542	0,565	0,133	0,0017	–	0,084

Изменение давлений при перегреве

_вс=(0,03…0,05)Р₀ =0,04·0,236=0,00944 МПа,

_н =(0,05…0,07)P_к=0,06·1,51=0,0906 МПа.

Удельная массовая холодопроизводительность

кДж/кг (1.1) с. 105 /1/

Массовый расход рабочего вещества

кг/с (1.2) с. 105 /1/

Действительная объемная производительность:

м³/с (1.3) с.105 /1/

Удельная адиабатная работа компрессора:

кДж/кг (1.4) с.107 /1/

Адиабатная мощность компрессора:

кВт (1.5) с.107 /1/

Теоретический объем описываемый поршнями:

м³/с (1.6) с.106 /1/

где λ – коэффициент подачи.

Производительность действительного поршневого компрессора вследствие влияния мертвого пространства, гидравлических сопротивлений при всасывании и нагнетании, подогрева рабочего вещества во всасывающем тракте, утечек его через неплотности и других факторов всегда меньше, чем производительность теоретического компрессора. Для оценки потерь производительности или, иначе, объемных потерь поршневого компрессора вводится понятие коэффициента подачи.

По графику (рисунок 2).

При

Рисунок 2 – график

Коэффициент подачи поршневого компрессора показывает, во сколько раз его действительная производительность меньше теоретической, и определяется соотношением

, (1.7) с.106 /1/

где , – действительная и теоретическая объемные производительности компрессора, м³/с;

– действительная и теоретическая массовые производительности компрессора, кг/с.

Индикаторная мощность

кВт, (1.8) с108 /1/

где - индикаторный коэффициент:

Индикаторный КПД для поршневых компрессоров определим из графика .

Рисунок 3 – график

Мощность трения

кВт, (1.9) с.108 /1/

где - удельное давление трения, кПа

Эффективная мощность

кВт (1.10) с.108 /1/

Максимальная эффективная мощность

кВт (1.11) с.108 /1/

Механический КПД компрессора

(1.12) с.108 /1/

Эффективный КПД компрессора

(1.13) с.108 /1/

Электрическая мощность трения:

, (1.14) с.108 /1/

– КПД электродвигателя;

– КПД передачи.

Электрический холодильный коэффициент

. (1.16) с.108 /1/