рефераты, курсовые


Загрузка...

Холодильная техника и технология

Категория: Производство
Тип: Творческая работа
Размер: 63.3кб.

Загрузка...
Министерство образования и науки РФ
Новосибирский Государственный Технический Университет
Кафедра технической теплофизики
Расчетно-графическая работа по дисциплине
«Холодильная техника и технология»
Факультет: ЭМ
Группа:
Студент:
Преподаватель: Будасова С.А.
Новосибирск 2007

Содержание
1.Цель работы
2.Исходные данные
3.Построение цикла
4.Изображение цикла в тепловых диаграммах i-lgP S-T
5.Характеристика процессов, составляющих цикл
6.Схема паровой компрессионной холодильной машины
7.Агрегатное состояние хладагента и значение его параметров в узловых точках
8.Расчёт цикла
9.Литература

1.Цель работы
1.Изучение термодинамических диаграмм холодильных агентов.
2.Построение цикла в диаграммах T-S и lgP-i.
3.Расчёт цикла холодильной машины.
2.Исходные данные
Таблица1
Номер варианта
хладагент
Холодопро-
изводитель
ность
машины
Q0, кВт
Темпера
тура кипения хладагента
Т0, 0С
Температура конденсации хладагента Тк, 0С
Температура переохлаждения хлад
агента
Тп, 0С
Температура перегрева хладагента на входе в компрессор
ТВ, 0С
14
аммиак
5.8
-20
+35
+30
-15
3. Построение цикла
Построение точки 1'. Построение цикла начинаем с нанесения линии заданной температуры в кипения Т0=-30 0С, которая в области влажного пара совпадает с линией давления в испарителе P0=0,124 МПа. На пересечении этой линии с правой пограничной кривой (x=1) диаграммы находится точка 1' . Для точки 1'по вспомогательным линиям диаграммы находим энтальпию i1'= 1650 кДж/кг, удельный объём V1'= 0,9 м3/кг паров холодильного агента и энтропию S1'=9,2 кДж/кг 0C, паросодержание X=1. (При нахождении всех следующих точек параметры i,V,S,X будем определять аналогично по вспомогательным линиям диаграммы и сводить в таблицу2)
Построение точки 1. Для построения точки 1 находим пересечение в области перегретого пара (x>1), т.е. за правой пограничной кривой, линии P0=0,124 МПа и TВ=-250C
Построение точки 2'. Аналогично, по пересечению линии x=1 с заданной изотермой Tк=+300C определяем точку 2' , через которую проходит линия соответствующего давления Pк= 1,15МПа.
Построение точки 2. Из точки 1 проводим линию адиабатического сжатия паров холодильного агента в компрессоре S= 9,28кДж/кг0C до пересечения с линией постоянного давления в конденсаторе Pк= 1,15МПа, соответсвующего заданной температуре конденсации Tк=+30C и находим точку 2.
Построение точки 3'. Точка 3' находится на пересечении линии Pк= МПа с левой пограничной кривой x= 0 .
Построение точки 3. Для нахождения точки 3 известно, что давление в ней должно быть Pк=1,15 МПа, а температура равна заданной Tп= +250C. Следовательно, точку 3 находим на пересечении линии Pк= 1,15 МПа с линией изотермы Tп=+250C в области жидкого состояния холодильного агента.
Построение точки 4. Точка 4 определяется как точка пересечения линии дросселирования i= 544 кДж/кг, проведённой из точки 3, с линией P0=0,124МПа.
4. Характеристика процессов, составляющих цикл
4-1'- процесс кипения жидкого холодильного агента. Процесс этот протекает в испарителе холодильной машины. Процесс этот изотермический, то есть протекает при постоянной температуре T0=-300C(а так же изобарический – при постоянном давлении P0=0,124МПа). По тепловому эффекту этот процесс эндотермический, то есть этот процесс протекает с поглощением тепла. Тепло при этом отнимается от охлаждаемой среды через стенку испарителя. Количество тепла численно равно площади под линией процесса (в координатах S-T площадь 4-S 4 –S1-1'). Или величине проекции процесса на ось абсцисс (в координатах i-lgP отрезок i1'- i4). Кипение продолжается до тех пор, пока вся жидкость не превратится в пар.
Точка 1' соответствует поступлению в компрессор сухого пара.
1'-1 – процесс перегрева парообразного холодильного агента. Процесс этот протекает во всасывающем трубопроводе компрессора, либо в регенеративном теплообменнике, либо частично в испарителе. В данной работе для простоты можно считать, что перегрев осуществляется в испарителе ( в этом случае тепло этого процесса в сумме с теплом процесса кипение составляет величину удельной массовой холодопроизводительности q0). Процесс перегрева 1'-1 протекает с повышением температуры от T0= -30 0C до TВ=T1=-250C при постоянном давлении P0=0,124 МПа. Процесс этот эндотермический. Количество тепла данного численно равно площади под процессом ( в координатах S-T площадь S1'- 1'- 1- S1) или величине проекции на ось абсцисс(в координатах i-lgP отрезок i1 - i1').
Точка 1 соответствует поступлению в компрессор перегретого пара холодильного агента. Она характеризует перегрев паров хладагента в испарителе для предотвращения попадания капель жидкого хладагента в компрессор.
1-2- процесс сжатия сухих паров хладагента с давлением кипения конденсации Pк=1,15МПа. Этот процесс протекает в цилиндрах компрессора. Процесс адиабатический, то есть протекает без теплообмена с окружающей средой при постоянной энтропии S =9,28кДж/кг0C. Процесс протекает с повышением температуры хладагента от T1= TВ=-25 0 C до T2= +1300C. На осуществление этого процесса затрачивается работа, которая на диаграмме i-lgP численно равна отрезку i2-i1.
Точка 2 характеризует выталкивание сжатых паров холодильного агента из компрессора в конденсатор.
2-2'- процесс понижения температуры пара хладагента от T2= 130 0C до температуры начала конденсации Tк= +300C. Процесс протекает в конденсаторе. Этот процесс изобарический, то есть происходит при постоянном давлении Pк=1,15МПа. По тепловом эффекту этот процесс экзотермический, то есть протекает с выделением тепла, которое отводится от хладагента охлаждающей средой ( водой или воздухом). Количество тепла на диаграмме i-lgP численно определяется отрезком i2-i2' (на диаграмме S-T-площадью под процессом S2'-2'-2-S2).
2'-3'- процесс конденсации паров холодильного агента. Процесс протекает в конденсаторе. Этот процесс изотермический (протекает при постоянной температуре Tк=+300C) и изобарический (протекает при постоянном давлении Pк=1,15МПа). По тепловому эффекту это процесс экзотермический. Количество тепла на диаграмме i-lgP численно определяется отрезком i2'-i3' (на диаграмме S-T – площадью под процессом S3'-3'-2'- S2'). Тепло отводится от хладагента охлаждающей средой.
Точка 3'- это точка полной конденсации холодильного агента.
3'-3 – процесс переохлаждения сконденсировавшегося жидкого хладагента от температуры Tк=+30 0C до температуры Tп=+250C. Процесс протекает в конденсаторе , терморегулирующем вентиле, теплообменнике. Процесс изобарический, то есть происходит при постоянном давлении Pк= МПа. По тепловому эффекту процесс экзотермический. Количество тепла на диаграмме i-lgP численно определяется отрезком i3'-i3 ( на диаграмме S-T- площадью S3-3-3'-S3').
Точка 3 определяет параметры жидкого хладагента, направляющегося к терморегулирующему вентилю.
3-4- процесс дросселирования хладагента в терморегулирующем вентиле при постоянной энтальпии i3=i4=544кДж/кг. Проходя через терморегулирующий вентиль, хладагент дросселируется с давления конденсации Pк=1,15МПа до давления кипения P0=0,124МПа, при этом происходит понижение температуры хладагента от Tк=+30 0C до T0= -30 0C.
Точка 4 характеризует параметры парожидкостной смеси после дросселирования. Также точка 4 характеризует начало кипения хладагента в испарителе при постоянных давлении P0=0,124МПа и температуре T0=-30 0C.

6.Агрегатное состояние хладагента и значение его параметров в узловых точках
Узловые точки
Агрегатное
состояние
Температура
давление
Энтальпия
энтропия
Паросодержание Х (в долях)
Удельный объём
1
Сухой насыщенный пар
-15
0.186
1680
9.1
>1
0.64
1'
Перегретый пар
-20
0.186
1670
9.05
1
0.62
2
Перегретый пар
103
1.4
1960
9.1
>1
0.14
2'
Сухой насыщенный пар
+35
1.4
1724
8.38
1
0.98
3
Насыщенная жидкость
+30
1.4
570
4.67
<0
-
3'
Жидкость
+35
1.4
591
4.80
0
-
4
Влажный пар
-20
0.186
560
4.69
0.175
0.16
7. Расчёт цикла

п/п
 Определяемый параметр
Расчетнаяформула
Значение параметра
1
Холодопроизводительность 1 кг хладагента (удельная массовая ), кДж/кг:
При кипении
При перегреве
Проверка
q0=i1-i4
qok=i1′-i4
qon=i1-i1′
qo=qok+qon
1120
1110
10
1120
2
Работа, затраченная на сжатие 1 кг хладагента в компрессоре, кДж/кг
l=i2-i1
290
3
Тепло, отданное 1кг хладагента, кДж/кг:
При конденсации
При переохлаждении
Проверка
q=i2-i3
qk=i2-i3′
qn=i3′-i3
q=qk+qn
1390
1369
21
1390
4
Уравнение теплового баланса холодильной машины
q=qo+l
1400
5
Холодильный коэффициент
ξ=qo/l=(i1-i4)/(i2-i1)
4
6
 Масса циркулирующего в машине хладагента, кг/ч, требующаяся для обеспечения заданной холодопроизводительности Q0
G=3600Q0/qo
18.6
7
Объёмная холодопроизводитнльность всасываемых в компрессор паров холодильного агента, кДж/м3
qv=qo/v1
1750
8
Объёмная производительность компрессора ( объём циркулирующего в системе хладагента ), м3
или
V=3600Q0/qv
V=Gv1
11.9
11.9
9
Теоретическая (конобатическая) мощность компрессора, кВт:
В зависимости от холодопроизводительности Q0 или
В зависимости о массы циркулирующего хладагента G
Nm=Q0
Nm=Gl/3600
1.45
1.45
10
Теоретическая тепловая нагрузка на конденсатор, кВт
При конденсации
 При переохлаждении
Q=qG/3600
Qk=qkG/3600
Qn=qnG/3600
Q=Q0+Nm
7.2
7.07
0.10
7.5
11
Коэффициент подачи компрессора (определяют по графику)
λ
0.55
12
Объём, описываемый поршнм м3\
Vn=V/λ
0.006
13
Действительная (индикаторная) мощность сжатия в компрессор, кВт
Ni=Nmi
1.82
14
Эффективная мощность (на валу компрессора)
(механический КПД ηм=0,82-0,92)
Nе=Niм
2.1
15
Действительная тепловая нагрузка на конденсатор, кВт
Q=Q0+Ni
7.62

Список литературы
1. Расчёт и построение теоретического цикла паровой компрессионной машины. Составитель С.А. Будасова, канд. Тех. Наук, доц.НГТУ, 1998 г.
2. Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологии. - М.: Пищевая промышленность, 1975.
3. Мальгина Е.Б., Мальгин Ю.В., Суедов Б.П. Холодильные машины и установки. - М.; Пищевая промышленность, 1980.
4. Мальгина Е.В., Мальгин Ю.В. Холодильные машины и установки. - М.: Пищевая промышленность, 1913.
5.Холодильная техника и технология. Методические указания к выполнению расчётно-графической работы.Составитель С.А. Будасова, канд. Тех. Наук, доц.Рецензент Спарин В.А. НГТУ,1999 г.

Похожие работы:
Техника и технология
Техника и технология аудита
Техника и технология в СКС и Туризме
Технология и техника лесной промышленности
Техника и технология транспорта в туризме
Техника и технология внешнеторговых операций
Техника и технология добычи нефти
Техника и технология обработки продуктов с использованием ВЧ
Техника и технология кондиционирования воздуха в помещении

© Права на базу данных защищены
При копировании материала укажите ссылку