Решение. Задача 3.6.Пар аммиака при температуре t1 = -10 oC поступает в компрессор, где адиабатно сжимается до давления

Задачи

Задача 3.6. Пар аммиака при температуре t₁ = -10 ^oC поступает в компрессор, где адиабатно сжимается до давления, при котором его температура t₂ = 20 ^oC а степень сухости х = 1. Из компрессора аммиак поступает в конденсатор, где при постоянном давлении обращается в жидкость (х=0), после чего в расширительном цилиндре он адиабатно расширяется до температуры t₄ = t₁ = -10 ^oC. Определить холодильный коэффициент и работу сжатия в компрессоре на 1 кг хладагента.

Решение.

По таблице 6 Приложения

при t₁ = -10 ^oC находим:

s′ = 4,0164 кДж/(кг·К),

s″ = 8,9438 кДж/(кг·К).

при t₁ = 20 ^oC:

s′ = 4,5155 кДж/(кг·К),

s″ = 8,5658 кДж/(кг·К),

r = 1186,9 кДж/кг.

Процесс 1-2 адиабатный:

s₁ = s₂ = s″₂ = 8,5658 кДж/(кг·К),

Процесс 3-4 адиабатный:

s₄ = s₃ = s′₃ = 4,5155 кДж/(кг·К),

Δs = s₂ - s₃ = s₁ - s₄ = 8,5658 - 4,5155 = 4,0503 кДж/(кг·К).

Удельная холодопроизводительность аммиака:

q_o = T₁(s₁ – s₄) = (-10 + 273)·4,0503 = 1065,23 кДж/кг.

Тепловая нагрузка конденсатора:

q_K = h₂ – h₃ = r₂ = 1186,9 кДж/кг.

Работа сжатия:

ℓ_ц = q_K - q_o = 1186,9 - 1065,23 = 121,67кДж/кг.

Холодильный коэффициент:

ε = q_о/ℓ_ц = 1065,23/121,67 = 8,76.

Задача 3.7. В схеме аммиачной холодильной установки, приведенной в предыдущем примере, расширительный цилиндр заменяется дросселем (редукционным вентилем). В остальном все условия задачи сохраняются. Определить холодильный коэффициент.

В редукционном вентиле процесс 3-4 – процесс дросселирования при h = const. Энтропия при этом увеличивается.

По таблице 6 Приложения:

при t₁ = -10 ^oC:

h′ = 372,6 кДж/кг, h″ = 1669,3 кДж/кг,

при t₁ = 20 ^oC:

h′ = 512,5 кДж/кг.

Удельная холодопроизводительность:

q_o = T₁(s₁ – s₄).

В процессе 1-2 постоянная энтропия:

s₁ = s₂ = s″₂ = 8,5658 кДж/(кг·К),

Энтропию в точке 4 можно определить, зная степень сухости х₄:

s₄ = s′₄ + (s″₄ - s′₄)·х_4.

Степень сухости определяется из условия h₄ = h′₃:

.

s₄ = 4,0169 + (8,9438 - 4,0169)·0,1079 = 4,549 кДж/(кг·К).

q_o = T₁(s₁ – s₄) = 263 ·(8,5658 -4,549) = 1056,42 кДж/кг.

Тепловая нагрузка конденсатора:

q_K = h₂ – h₃ = r₂ = 1186,9 кДж/кг.

Работа сжатия:

ℓ_ц = q_K - q_o = 1186,9 - 1056,42 = 130,48 кДж/кг.

Холодильный коэффициент:

.

Дата добавления: 2014-01-15