Примеры термодинамического расчета циклов холодильных машин

 

Расчет цикла ПХМ

Исходные данные:

1. Количество вырабатываемого холода 2,0 МВт;

2. Используемый хладоагент – фреон R12;

3. Температура испарения и конденсации хладоагента 0 ^оС, 35 ^оС;

4. Внутренний адиабатический и электромеханический КПД компрессора равны ;

Решение:

Для выполнения расчетов используется T-S диаграмма фреона R12 (рис.8.7 и 8.8), с помощью которой определяются параметры в характерных точках цикла холодильной машины.

Параметры хладоагента в точке 1 находят на пересечении изотермы ^оС с линией сухого насыщенного пара (х =1,0). Давление насыщения, соответствующее данной температуре , составляет МПа.

Параметры точки 1 характеризуют состояние хладоагента на входе в компрессор.

Параметры в точке 3^/ находят на пересечении изотермы ^оС с линией кипящего хладоагента (х = 0). Давление насыщения (конденсации), соответствующее данной температуре равняется 0,88 МПа.

Точка 2^/ характеризует параметры хладоагента на выходе из компрессора при изоэнтропийном процессе сжатия, которая находится на пересечении изоэнтропы 1-2^/ с изобарой .

Температура в точке 4 принимается на 7 ^оС ниже температуры :

^оС.

Значение энтальпии хладоагента во всех названных точках будут соответственно равны:

кДж/кг; 595 кДж/кг; кДж/кг; кДж/кг; кДж/кг.

Точка 2 характеризует действительные параметры хладоагента на выходе из компрессора. Энтальпия определяется из выражения для определения адиабатного КПД компрессора:

кДж/кг.

Удельная внутренняя работа компрессора

кДж/кг.

Удельная холодопроизводительность (нагрузка испарителя)

кДж/кг.

Удельная нагрузка конденсатора

кДж/кг.

Удельная работа компрессора с учетом электромеханических потерь

кДж/кг.

Тепловой баланс установки

, 127 + 26 =153.

Массовый расход хладоагента

кг/с.

Мощность электропривода

кВт.

Тепловая нагрузка конденсатора

кВт.

Холодильный коэффициент

.

 

 

Рис.8.7. T-S диаграмма фреона R12 (область нижней пограничной кривой)

 

 

 

Рис.8.8. T-S диаграмма фреона R12 (область верхней пограничной кривой)

Расчет цикла АБХМ

Исходные данные:

1. Источником тепловой энергии служит газопоршневой двигатель (ГПД).

2. Количество тепловой энергии, подводимой к генератору АБХМ 1000 кВт;

3. Температура греющей воды, поступающей от ГПД 82 ⁰С;

4. Температура холодной воды на выходе из испарителя (контур кондиционирования) 8 ⁰C;

5. Температура воды на входе и выходе в абсорбер 20 ⁰С, 30 ⁰С;

6. Минимальные температурные напоры:

5 ⁰С – в конденсаторе;

8 ⁰С – в абсорбере;

12 ⁰С – в генераторе;

10 ⁰С – в теплообменнике;

6 ⁰С – в системе потребления.

Решение:

Температура генерации

⁰С.

Температура конденсации хладоагента (воды)

⁰С.

Давление конденсации определяется по диаграмме по температуре ⁰С, которое соответствует мм рт.ст ( Па).

Энтальпия хладоагента в точке 8 определяется по давлению при , кДж/кг.

Давление в испарителе определяется из условия, что в испарителе устанавливается температура, близкая к температуре охлажденной воды на выходе из испарителя контура кондиционирования.

⁰С, мм рт.ст.

Температура абсорбции:

⁰С.

Параметры раствора, выходящего из абсорбера, определяются по диаграмме при мм рт.ст. и ⁰С. Концентрация раствора, соответст-

вующая точке 5 составляет %, кДж/кг.

По давлению мм рт.ст. и ⁰C определяем параметры крепкого раствора, выходящего из генератора:

%, кДж/кг.

Параметры раствора, выходящего из теплообменника:

⁰С, %, кДж/кг.

Параметры хладоагента на выходе из генератора:

мм рт.ст., , кДж/кг.

 

 

Кратность циркуляции раствора:

кг/кг.

Удельная тепловая нагрузка теплообменника:

кДж/кг.

Энтальпия слабого раствора на входе в генератор определяется по уравнению теплового баланса:

кДж/кг.

Удельная тепловая нагрузка генератора

кДж/кг.

Удельная тепловая нагрузка конденсатора

кДж/кг.

Энтальпия хладоагента на выходе из испарителя при ⁰С, мм рт.ст., , кДж/кг.

Удельная холодопроизводительность, при условии, что :

кДж/кг.

Удельное количество теплоты, отводимое в абсорбере при условии, что :

кДж/кг.

Тепловой баланс установки ,

, , что соответствует требованиям точности расчетов.

Количество циркулирующего хладоагента

кг/с.

Холодопроизводительность АБХМ

кВт.

Тепловые нагрузки отдельных элементов установки:

· конденсатора - кВт,

· теплообменника - кВт,

· абсорбера - кВт.

Расход воды в контуре кондиционирования

кг/с,

⁰С; ⁰С.

Холодильный коэффициент

.

Рис. 8.9. диаграмма раствора бромида лития и воды

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: