Расчет параметров холодильника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

холодильник узловой цикл

Решение

Рисунок 1 - Принципиальная схема аммиачной двухступенчатой холодильной установки

Процессы, изображенные на диаграмме:

10 - 1' - кипения в испарителе при ;

1' - 1 - перегрев паров на всасывании ;

1 - 2 - сжатие в ступени низкого давления;

2-3 - промежуточное охлаждение пара после до промежуточной температуры;

3 - 4 - перегрев паров на всасывании ;

4 - 5 - сжатие в ступени высокого давления ;

6 - 7 - конденсация паров в конденсаторе;

7 - 8 - дросселирование части жидкости до промежуточного давления в регулирующем вентиле;

7 - 9 - переохлаждение аммиака в змеевике промежуточного сосуда при давлении кипящим аммиаком;

9 - 10 - дросселирование жидкого хладагента до давления кипения в основном регулирующем вентиле;

11 - 3 - кипение аммиака в промежуточном сосуде за счет тепла, вносимого из жидкостью, проходящей по змеевику.

1. Описание холодильной установки

При давлении пар аммиака всасывается винтовым компрессором ступени низкого давления и сжимается в процессе 1-2 до промежуточного давления и поступает в промежуточный сосуд , где полностью охлаждается кипящим аммиаком. Затем пар поступает во вторую ступень и сжимается винтовым компрессором от до в процессе 4 - 5.

Сжатый в пар поступает в водяной конденсатор, где он конденсируется в процессе 6-7. После этого поток жидкого аммиака разделяется на две части, часть потока дросселируется до промежуточного давления в регулирующем вентиле и поступает в промежуточный сосуд где охлаждает пар, поступающий из и жидкость, проходящую по змеевику. Другая часть потока жидкости поступает в змеевик промежуточного сосуда где переохлаждается и после дросселирования в регулирующем вентиле до давления кипения поступает в испаритель где кипит.

Рисунок 2 - Цикл двухступенчатой аммиачной холодильной установки в - диаграмме

2. Расчет и построение заданного цикла

Таблица 1 - Параметры узловых точек процесса

Температура всасывания ступени низкого давления:

(1)

где - перегрев паров аммиака во всасывающем трубопроводе ;

Удельная адиабатная работа сжатия :

(2)

Эффективный :

(3)

рассчитываем по упрощенной зависимости для узкого диапазона отношения давлений в цикле для винтовых компрессоров:

(4)

где - отношение давлений в ступени;

(5)

Энтальпия хладагента в точке :

(6)

Положение точки 2 на - диаграмме находим на пересечении изоэнтальпы и изобары

Температура всасывания ступени высокого давления:

 (7)

где - перегрев паров аммиака во всасывающем трубопроводе ;

Удельная адиабатная работа сжатия :

(8)

Отношение давлений :

(9)

Эффективный :

(10)

Энтальпия хладагента в точке :

(11)

Положение точки 5 на - диаграмме находим на пересечении изоэнтальпы и изобары

3. Расчет и построение рекомендуемого цикла

Температура кипения:

(12)

где - требуемая температура воздуха в помещении, ;

Температура всасывания ступени низкого давления:

(13)

Удельная адиабатная работа сжатия :

(14)

Эффективный :

(15)

(16)

Энтальпия хладагента в точке :

 (17)

Положение точки 2 на - диаграмме находим на пересечении изоэнтальпы и изобары

Температура всасывания ступени высокого давления:

(18)

Удельная адиабатная работа сжатия :

(19)

Отношение давлений :

(20)

Эффективный :

(21)

Энтальпия хладагента в точке :

(22)

Положение точки 5 на - диаграмме находим на пересечении изоэнтальпы и изобары

Средняя температура воды в конденсаторе:

(23)

где - температура воды на вхоже и выходе конденсатора, ;

Температура конденсации:

(24)

Промежуточное давление:

(25)

Температура жидкости на выходе из змеевика промежуточного сосуда:

 (26)

Значения разности давлений в схеме холодильной установки принимаем равными значениям разности давлений заданного цикла

Падение давления на всасывании :

(27)

Давление на всасывании :

(28)

Падение давления на нагнетании :

(29)

Давление нагнетания :

(30)

Падение давления на всасывании :

 (31)

Давление на всасывании :

(32)

Падение давления на нагнетании :

(33)

Давление нагнетания :

(34)

Таблица 2 - Параметры узловых точек процесса

В заданном режиме повышенная температура конденсации, причинами которой могут быть присутствие воздуха в системе, неэффективность работы градирни или насосов, несоответствие поверхности конденсатора производительности работающего компрессорного агрегата.

В заданном режиме температура кипения выше оптимальной, что может быть вызвано состоянием теплопередающей поверхности, уровнем заполнения испарителя и несоответствием между производительностью компрессорного агрегата и испарителей.

В заданном режиме температура жидкого аммиака, выходящего из змеевика промежуточного сосуда на 6 градусов выше промежуточной температуры, а оптимальный перепад температур составляет .

В заданном и рекомендуемом циклах слишком высокая температура нагнетания на стороне высокого давления. Для винтовых компрессоров, работающих на аммиаке она не должна превышать . Снизить температуру нагнетания можно дополнительно охлаждая масло, подающееся в компрессора, а также увеличив его подачу.

Удельная массовая холодопроизводительность:

Удельная эффективная работа сжатия:

Холодильным коэффициент:

Перерасход относительных затрат электроэнергии:

(1)

Перерасход относительных затрат электроэнергии больше в рекомендуемом режиме, так как в заданном режиме холодильная установка работала с завышенной, относительно оптимальной, температурой кипения, а это привело к снижению эффективной мощности компрессорного агрегата. Однако холодопроизводительность компрессорного агрегата больше при работе в рекомендуемом режиме.

Список использованной литературы

1. Курылёв Е.С., Оносовский В.В., Румянцев Ю.Д., Холодильные установки. - СПб.: Политехника, 2005. - 576 с.

2. Бараненко А.В., Калюнов В.С., Румянцев Ю.Д., Практикум по холодильным установкам. - СПб.: Профессия, 2001. - 272 с.

3. Румянцев Ю.Д. Монтаж холодильных установок: Метод. указания к практическим и лабораторным работам для студентов. - СПб.: СПбГУНТ иПТ, 2007. - 25 с.

4. Румянцев Ю.Д. Ремонт холодильных установок: Метод. указания к лабораторным работам для студентов. - СПб.: СПбГУНТиПТ, 2007. - 25 с.

Размещено на Allbest.ru