3. Тепловой расчет холодильной машины

1. Камера хранения охлажденного мяса и молока

Камера хранения охлажденного мяса и молока имеют достаточно близкие температуры хранения . Следовательно, мы можем подобрать один компрессор для хранения данных продуктов. Построим холодильный цикл диаграмме для хладона R22 (рисунке 2).

Рисунок 2

Определяем температуру кипения хладона:

.

Температуру всасывания хладона определим по формуле:

Определим температуру конденсации. Так как конденсатор воздушный, то:

,

где – расчетная температура воздуха на выходе из конденсатора,.

Примем:

,

где t'_в – температура воздуха на входе в конденсатор,;

– нагрев воздуха в конденсаторе,.

,

следовательно: ,

тогда: .

Значения параметров хладона в точках цикла, необходимые для дальнейших расчетов, сводим в таблице 1.

Таблица 1 – Параметры узловых точек

Точка	P, МПа	t, ^oC	i,	V,
1	0,3	-15	690
2	0,3	0	710	0,06
3	1,6	70	760
4	1,6	43	745
5	1,6	43	550
6	1,6	25	530
7	0,3	-15	530

Удельная массовая холодопроизводительность хладона R22:

Удельная работа сжатия в компрессоре вычисляется по формуле:

Удельная тепловая нагрузка на конденсатор определяется так:

.

Теоретический холодильный коэффициент рассчитывается по формуле:

.

Массовый расход хладагента:

.

где – холодопроизводительность компрессора,

Теоретический объем, описываемый поршнями компрессора, который освобождается в цилиндре при перемещении поршня от нижней мертвой точки до верхней, определим по формуле:

.

V – удельный объем паров хладагента в точке 1, м³/кг;

– коэффициент подачи при рабочих условиях, при соотношении

.

Объем описываемый поршнями компрессора:

По найденному теоретическому объему описываемыми поршнями, по таблицам производительности компрессоров (можно использовать различные каталоги производителей компрессоров), по таблица производительности современных отечественных компрессоров и выбирается два компрессора ПБ40 (один компрессор рабочий, один запасной), для которых:

Определим действительный массовый расход холодильного агента в компрессоре:

,

.

Действительная холодопроизводительность компрессора:

.

Определим мощности электрического двигателя компрессора.

1. Теоретическая (адиабатическая) мощность сжатия:

,

.

2. Индикаторная мощность:

,

где – теоретическая мощность сжатия, кВт;

– индикаторный коэффициент полезного действия, который определяется по формуле:

где λ_w – коэффициент подогрева;

b – дополнительный коэффициент;

– температура кипения хладагента, .

Коэффициент подогрева определим по формуле:

,

где – температура кипения хладагента, К;

– температура конденсации хладагента, К.

.

Для фреоновых компрессоров:

b=0,0025,

тогда:

,

следовательно:

.

3. Эффективная мощность (мощность на валу компрессора):

– мощность затрачиваемая на трение, кВт.

,

где – величина удельного давления трения, которая зависит от производительности компрессора, 40 кПа;

тогда:

4. Мощность электродвигателя компрессора:

– коэффициент полезного действия передачи.

Для герметичных и бессальниковых компрессоров:

=1,00,

Проверяем условие:

,

где – мощность электродвигателя компрессора, кВт;

– действительная мощность компрессора, кВт:

.

Действительный холодильный коэффициент определим по формуле:

где – действительная холодопроизводительность компрессора, кВт;

– эффективная мощность, кВт.

.

Тепловая нагрузка на конденсатор в теоретическом цикле рассчитывается по формуле:

где – действительный массовый расход холодильного агента в компрессоре, кг/с;

– удельная тепловая нагрузка на конденсатор, кДж/кг.

Действительная нагрузка на конденсатор:

где – действительная холодопроизводительность компрессора, кВт;

– эффективная мощность, кВт.