Расчет предварительных параметров для построения цикла

Цель работы

Введение

Компрессорами называют машины, предназначенные длясжатия и перемещения пара или газа, являющихся рабочими веществами компрессорных холодильных машин.

По принципу действия компрессоры подразделяют на два класса или две группы:

1) Компрессоры объемного принципа действия: поршневые, мембранные и роторные. Последние, в свою очередь, подразделяются на пластинчатые, жидкостно-кольцевые и винтовые. В них давление повышается за счет уменьшения замкнутого объема рабочим органом.

2) К компрессорам динамическим принципа действия относятся центробежные и осевые компрессоры. В них давление повышается при непрерыв­ном движении газа через проточную часть машины за счет энергии, которую сообщают газу лопатки вращающегося рото­ра. При этом кинетическая энергия преобразуется в потенци­альную.

Целью работы является приобретение навыков расчета основных элементов одноступенчатого холодильного поршневого компрессора.

2 Исходные данные для расчетной части [1,c. 9-10]

- требуемая холодопроизводительность компрессора Q₀ = 60 кВт;

- температура кипения холодильного агента T₀ = 275К = 2⁰C;

- температура конденсации холодильного агента T_k= 308К = 35⁰С;

- тип холодильного агента – R22;

- исполнение компрессора – бессальниковый;

- вид термодинамического цикла – регенеративный;

3 Описание работы холодильной машины [2,c.88-89]

Рисунок 1 - Схема одноступенчатой холодильной машины с бессальниковым компрессором.

Рабочее вещество в состоянии сухого насыщенного пара (точка 7) выходит из испарителя(V), поступает в регенеративный теплообменник(III), где капельки жидкого рабочего вещества испаряются за счет теплообмена с горячим рабочим веществом из конденсатора (II) (процесс 7-8). Далее в перегретом состоянии (точка 8) хладагент поступает во всасывающую полость компрессора и проходя обмотки электродвигателя дополнительно подогревается (процесс 8-1) (I), где изоэнропно сжимается (процесс 1-2) и направляется в конденсатор (II),где за счет теплообмена с окружающей средой охлаждается до сухого насыщенного пара(процесс 2-3) и конденсируется (процесс 3-4).Далее сконденсировавшаяся жидкость поступает в регенеративный теплообменник (III),где за счет теплообмена с холодным рабочим веществом, идущим из испарителя, охлаждается (процесс 4-5).После теплообменника жидкость поступает к дросселирующему органу, где жидкость дросселируется с P_{k до} P_o (процесс 5-6),далее кипящая жидкость поступает в испаритель(V), где забирает теплоту от продукта (процесс 6-7).Цикл повторяется.

Для теплового расчета одноступенчатой холодильной машины с регенеративным теплообменником необходимо вписать ее цикл в термодинамическую диаграмму lg p-h.

Давление конденсации P_k и давление кипения P_o определяем по термодинамическим свойствам холодильного агента R22(хладон 22).

Давление конденсации R22,Па, P_k = 13,55 ×10⁵ Па при температуре конденсации t_k =35^oС.

Давление кипения R22,Па,P_o= 5,3 ×10⁵ Па при температуре кипения t_o = 2^oC.

Температура рабочего вещества в точке 8 определяется из условия соблюдения перегрева на всасывании в компрессор (Δt=20^oC [1.c.88])

Температуру в точке 8 определяем по формуле 1:

t₈=t_o+Δt=2+20=22^oС (1)

t₈=22^oC

Температурой в точке 1 задаемся нагревом рабочего вещества в электродвигателе (Δt =30÷40[1,c.89])

t₁=t₈+∆t (2)

t₁=22+30=52^oC

Положение точки 2 определяется как пересечение соответствующих адиабат и изобар.

Положение точки 3 определяем на правой пограничной кривой при давлении конденсации.

Положение точки 4 определяем на левой пограничной кривой при давлении конденсации.

Положение точки 5 определяется из теплового баланса регенеративного теплообменника [2,c.88]

h₅=h₄-(h₈-h₇) (3)

h₅=243-(420-405)=228 кДж/кг

Таблица 1- Параметры узловых точек цикла холодильной машины

Параметры	Номера узловых точек
Давление,Р,МПа	5,3	13,55	13,55	13,55	13,55	5,3	5,3	5,3
Температура, Т, ^оС
Энтальпия,h,кДж/кг
Энтропия, S, кДж/кг*К	1,87	1,87	1,72	1,14	1,08	1,01	1,75	1,79
Уд. Объем, V, м^3/кг	0,054	0,025	0,017	0,0015	-	0,007	0,042	0,048
Паросодержание, X,кг\кг	-	-			-	0,35		-

Дата добавления: 2015-06-27