Содержание
Введение (2)
1 Цель работы (2)
2 Исходные данные для расчетной части (2)
3 Описание работы холодильной машины (2)
4 Расчет предварительных параметров для построения цикла (3)
5 Расчет одноступенчатого цикла (4)
6 Расчет основных параметров компрессора (6)
Список использованных источников (11)
Вариант 584
Введение
Компрессорами называют машины, предназначенные для сжатия 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.
1 Цель работы
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 Tk= 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 Pk до Po (процесс 5-6),далее кипящая жидкость поступает в испаритель(V), где забирает теплоту от продукта (процесс 6-7).Цикл повторяется.
4 Расчет предварительных параметров для построения цикла
Для теплового расчета одноступенчатой холодильной машины с регенеративным теплообменником необходимо вписать ее цикл в термодинамическую диаграмму lg p-h.
Давление конденсации Pk и давление кипения Po определяем по термодинамическим свойствам холодильного агента R22(хладон 22).
Давление конденсации R22,Па, Pk = 13,55 ×105 Па при температуре конденсации tk =35oС.
Давление кипения R22,Па,Po= 5,3 ×105 Па при температуре кипения to = 2oC.
Температура рабочего вещества в точке 8 определяется из условия соблюдения перегрева на всасывании в компрессор (Δt=20oC [1.c.88])
Температуру в точке 8 определяем по формуле 1 :
t8=to+Δt=2+20=22oС (1)
t8=22oC
Температурой в точке 1 задаемся нагревом рабочего вещества в электродвигателе (Δt =30÷40[1,c.89])
t1=t8+∆t (2)
t1=22+30=52oC
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 | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |
Давление ,Р ,МПа |
5,3 |
13,55 |
13,55 |
13,55 |
13,55 |
5,3 |
5,3 |
5,3 |
Температура, Т, оС |
52 |
95 |
35 |
35 |
24 |
2 |
2 |
22 |
Энтальпия,h,кДж/кг |
440 |
465 |
410 |
243 |
228 |
228 |
405 |
420 |
Энтропия, S, кДж/кг*К |
1,87 |
1,87 |
1,72 |
1,14 |
1,08 |
1,01 |
1,75 |
1,79 |
Уд. Объем, V, м3/кг |
0,054 |
0,025 |
0,017 |
0,0015 |
- |
0,007 |
0,042 |
0,048 |
Паросодержание , X,кг\кг |
- |
- |
1 |
0 |
- |
0,35 |
1 |
- |