Примеры термодинамического расчета циклов холодильных машин
Расчет цикла ПХМ
Исходные данные:
1. Количество вырабатываемого холода 2,0 МВт;
2. Используемый хладоагент – фреон R12;
3. Температура испарения и конденсации хладоагента 0 оС, 35 оС;
4. Внутренний адиабатический и электромеханический КПД компрессора равны ;
Решение:
Для выполнения расчетов используется T-S диаграмма фреона R12 (рис.8.7 и 8.8), с помощью которой определяются параметры в характерных точках цикла холодильной машины.
Параметры хладоагента в точке 1 находят на пересечении изотермы оС с линией сухого насыщенного пара (х =1,0). Давление насыщения, соответствующее данной температуре , составляет МПа.
Параметры точки 1 характеризуют состояние хладоагента на входе в компрессор.
Параметры в точке 3/ находят на пересечении изотермы оС с линией кипящего хладоагента (х = 0). Давление насыщения (конденсации), соответствующее данной температуре равняется 0,88 МПа.
Точка 2/ характеризует параметры хладоагента на выходе из компрессора при изоэнтропийном процессе сжатия, которая находится на пересечении изоэнтропы 1-2/ с изобарой .
Температура в точке 4 принимается на 7 оС ниже температуры :
оС.
Значение энтальпии хладоагента во всех названных точках будут соответственно равны:
кДж/кг; 595 кДж/кг; кДж/кг; кДж/кг; кДж/кг.
Точка 2 характеризует действительные параметры хладоагента на выходе из компрессора. Энтальпия определяется из выражения для определения адиабатного КПД компрессора:
кДж/кг.
Удельная внутренняя работа компрессора
кДж/кг.
Удельная холодопроизводительность (нагрузка испарителя)
кДж/кг.
Удельная нагрузка конденсатора
кДж/кг.
Удельная работа компрессора с учетом электромеханических потерь
кДж/кг.
Тепловой баланс установки
, 127 + 26 =153.
Массовый расход хладоагента
кг/с.
Мощность электропривода
кВт.
Тепловая нагрузка конденсатора
кВт.
Холодильный коэффициент
.
Рис.8.7. T-S диаграмма фреона R12 (область нижней пограничной кривой)
Рис.8.8. T-S диаграмма фреона R12 (область верхней пограничной кривой)
Расчет цикла АБХМ
Исходные данные:
1. Источником тепловой энергии служит газопоршневой двигатель (ГПД).
2. Количество тепловой энергии, подводимой к генератору АБХМ 1000 кВт;
3. Температура греющей воды, поступающей от ГПД 82 0С;
4. Температура холодной воды на выходе из испарителя (контур кондиционирования) 8 0C;
5. Температура воды на входе и выходе в абсорбер 20 0С, 30 0С;
6. Минимальные температурные напоры:
5 0С – в конденсаторе;
8 0С – в абсорбере;
12 0С – в генераторе;
10 0С – в теплообменнике;
6 0С – в системе потребления.
Решение:
Температура генерации
0С.
Температура конденсации хладоагента (воды)
0С.
Давление конденсации определяется по диаграмме по температуре 0С, которое соответствует мм рт.ст ( Па).
Энтальпия хладоагента в точке 8 определяется по давлению при , кДж/кг.
Давление в испарителе определяется из условия, что в испарителе устанавливается температура, близкая к температуре охлажденной воды на выходе из испарителя контура кондиционирования.
0С, мм рт.ст.
Температура абсорбции:
0С.
Параметры раствора, выходящего из абсорбера, определяются по диаграмме при мм рт.ст. и 0С. Концентрация раствора, соответст-
вующая точке 5 составляет %, кДж/кг.
По давлению мм рт.ст. и 0C определяем параметры крепкого раствора, выходящего из генератора:
%, кДж/кг.
Параметры раствора, выходящего из теплообменника:
0С, %, кДж/кг.
Параметры хладоагента на выходе из генератора:
мм рт.ст., , кДж/кг.
Кратность циркуляции раствора:
кг/кг.
Удельная тепловая нагрузка теплообменника:
кДж/кг.
Энтальпия слабого раствора на входе в генератор определяется по уравнению теплового баланса:
кДж/кг.
Удельная тепловая нагрузка генератора
кДж/кг.
Удельная тепловая нагрузка конденсатора
кДж/кг.
Энтальпия хладоагента на выходе из испарителя при 0С, мм рт.ст., , кДж/кг.
Удельная холодопроизводительность, при условии, что :
кДж/кг.
Удельное количество теплоты, отводимое в абсорбере при условии, что :
кДж/кг.
Тепловой баланс установки ,
, , что соответствует требованиям точности расчетов.
Количество циркулирующего хладоагента
кг/с.
Холодопроизводительность АБХМ
кВт.
Тепловые нагрузки отдельных элементов установки:
· конденсатора - кВт,
· теплообменника - кВт,
· абсорбера - кВт.
Расход воды в контуре кондиционирования
кг/с,
0С; 0С.
Холодильный коэффициент
.
Рис. 8.9. диаграмма раствора бромида лития и воды
Дата добавления: 2017-04-05; просмотров: 3703;