Марка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21АД600-7-5
|
-25
|
0,125
|
1,07
|
0,45
|
0,103 и 0,4137*
|
14
|
19
|
1,133
|
0,48
|
7**
|
холодильник узловой цикл
Решение
Рисунок 1 -
Принципиальная схема аммиачной двухступенчатой холодильной установки
Процессы, изображенные
на диаграмме:
10 - 1' - кипения в
испарителе при ;
' - 1 - перегрев паров
на всасывании ;
- 2 - сжатие в ступени
низкого давления;
-3 - промежуточное
охлаждение пара после до
промежуточной температуры;
- 4 - перегрев паров на
всасывании ;
- 5 - сжатие в ступени
высокого давления ;
- 7 - конденсация паров
в конденсаторе;
- 8 - дросселирование
части жидкости до промежуточного давления в регулирующем вентиле;
- 9 - переохлаждение
аммиака в змеевике промежуточного сосуда при давлении кипящим
аммиаком;
- 10 - дросселирование
жидкого хладагента до давления кипения в основном регулирующем вентиле;
- 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
Номер точки
|
|
|
|
|
1'
|
0,125
|
-29
|
1424
|
0,9225
|
1
|
0,103
|
-19
|
1451
|
1,1837
|
2'
|
0,480
|
89
|
1674
|
0,3595
|
2
|
0,480
|
138
|
1805
|
0,4117
|
3
|
0,450
|
1
|
1463
|
0,2768
|
4
|
0,4137
|
11
|
1491
|
0,3167
|
1,133
|
73
|
1612
|
0,1477
|
5
|
1,133
|
98
|
1669
|
0,1516
|
6
|
1,070
|
27
|
1484
|
0,1203
|
7
|
1,070
|
27
|
327
|
0,0017
|
8
|
0,450
|
1
|
327
|
0,0070
|
9
|
1,070
|
7
|
233
|
0,0070
|
10
|
0,125
|
-29
|
233
|
0,1123
|
11
|
0,450
|
1
|
205
|
0,0023
|
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)
(32)
Падение давления на
нагнетании :
(33)
Давление нагнетания :
(34)
Таблица 2 - Параметры
узловых точек процесса
Номер точки
|
|
|
|
|
1'
|
0,108
|
-32
|
1420
|
1,0577
|
1
|
0,086
|
-22
|
1445
|
1,3981
|
2'
|
0,342
|
73
|
1641
|
0,4834
|
2
|
0,342
|
119
|
1747
|
0,5662
|
3
|
0,312
|
-8
|
1451
|
0,3911
|
4
|
0,276
|
2
|
1481
|
0,4661
|
5'
|
0,962
|
93
|
1666
|
0,1770
|
5
|
0,962
|
131
|
1761
|
0,1993
|
6
|
0,899
|
21,5
|
1479
|
0,1427
|
7
|
0,899
|
21,5
|
300
|
0,0018
|
8
|
0,312
|
-8
|
300
|
0,0427
|
9
|
0,899
|
-4
|
179
|
0,0018
|
0,108
|
-32
|
179
|
0,0972
|
11
|
0,312
|
-8
|
162
|
0,0016
|
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.
. 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.