5 Расчет основных параметров холодильной машины, определение рабочих и энергетических коэффициентов компрессора

Коэффициент подачи компрессора (рабочее значение)

, (5.1)

где V_h – геометрический рабочий объем цилиндра поршневого компрессора, м³;

_с - объемный коэффициент, учитывающий влияние вредного пространства объемом V_вред при сжатии хладагента;

_др - коэффициент дросселирования, учитывающий объемные потери от сопротивления каналов компрессора;

_п - коэффициент подогрева, учитывает объемные потери вследствие подогрева пара хладагента от деталей компрессора;

_пл - коэффициент плотности, учитывающий внутренние утечки хладагента через неплотности поршневых колец, клапанов компрессора;

Для аммиачных компрессоров коэффициент подачи можно рассчитать по формуле

, (5.2)

где Р_К - давление конденсации, МПа;

Р₀ - давление кипения, МПа.

.

Индикаторная мощность действительного компрессора

, (5.3)

где _I – индикаторный КПД, учитывающий потери работы сжатия 1 кг хладагента в действительном цикле.

Для рефрижераторного состава при t₀<0C , где b=0,00100,0025, а .

, тогда

Вт.

Мощность, затрачиваемая на трение

. (5.4)

Для аммиачных компрессоров Р_тр=59000 Вт*м³/с – удельная мощность трения.

Вт.

Эффективная мощность на валу компрессора:

. (5.5)

Вт.

Механический КПД компрессора

. (5.6)

.

Эффективный КПД компрессора

. (5.7)

.

Мощность электродвигателя для привода компрессора

. (5.8)

где К_зап=1,101,12;

_перед=0,950,97.

Вт.

Стандартная холодопроизводительность для выбора компрессора по справочнику

. (5.9)

Для аммиачных компрессоров _ст=0,72, q_{V ст}=2211 кДж/м³.

Вт

Вывод: По значению стандартной холодопроизводительности выбираем компрессор, который удовлетворяет условию

Технические характеристики компрессоров РПС.

Таблица 5.1- Техническая характеристика компрессора

№ п/п	Показатель	12-ти вагонная секция
		1 ступень			2 ступень
11.	Марка компрессора	VN-85			ZN-85
2.2	Хладагент	аммиак
33.	Количество цилиндров	4	2
44.	Диаметр цилиндра, мм	120	120
55.	Ход поршня, мм	85	85
66.	Объем, описываемый поршнями м^3/ч	140	47
77.	Холодопроизводительность при стандартных условиях, Вт	55000
88.	Мощность электродвигателя, кВт	20		14

6 Расчет диаметров трубопроводов и их подбор. Расчеты трубопроводов, соединяющих основные части паровых компрессионных холодильных машин, состоит в определении их внутреннего диаметра по формуле

. (5.1)

где G_X - количество хладагента, проходящего по трубопроводу, кг/ч;

V - удельный объем хладагента, м³/кг;

W- скорость движения хладагента, м/с.

Принимаем для аммиака W₁=1518 м/с во всасывающем трубопроводе и W₂=1825 м/с - в нагнетательном. Тогда внутренний диаметр всасывающего трубопровода:

,

где V₁ – удельный объем хладагента в точке 1 (см. диаграмму «lg P-I»).

м.

Внутренний диаметр нагнетательного трубопровода:

,

где V₂ – удельный объем хладагента в точке 2 .м. По результатам расчетов подбираем для аммиака стальные бесшовные трубы согласно сортаменту.

Таблица 6.1-Сортамент труб для холодильных установок

Условный проход трубы, мм	Наружный диаметр, мм	Внутренний диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Площадь поперечного сечения, I0^3 м^2	масса 1м, кг
	СТАЛЬНЫЕ БЕСШОВНЫЕ ТРУБЫ
8	12	8	2	0,05	0,49
10	14	10	2	0,08	0,59
15	18	14	2	0,15	0,79
20	22	18		0,26	0,99
25	32	27,5	2,25	0,60	1,65
32	38	33,5	2,25	0,88	1,98
40	45	40,5	2,25	1,28	2,73
50	57	50	3,5	1,96	4,62
70	76	69	3,5	3,74	6,26
80	89	82	3,5	5,28	7,38
100	108	100	4,0	7,85	10,26
МЕДНЫЕ ТРУБЫ
6	9	7	1	0,0385	0,224
8	10	8	1	0,0505	0.252
10	12	10	1	0,0785	0,307
14	16	14	1	0,1540	0,412
16	18	16	1	0,201	0,475
20	24	21	1,5	0,346	0,943
25	28	25	1,5	0,491	1,111
32	36	32	2,0	0,805	1900
40	45	40	2,5	1,25	2,969
50	55	50	2,5	3,85	0,065

Согласно таблицы выбираем стальные бесшовные трубы с внутренним диаметром

для всасывающей трубы – 40,5(мм), а для нагнетательной – 18(мм).