Расчет (1176107)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ВведениеНеобходимо рассчитать и спроектировать холодильный V-образныйдвухступенчатыйполугерметичныйпоршневойкомпрессор.Холодопроизводительность компрессора 21 кВт; температура кипенияладагента -25 °C; температура конденсации хладагента 45 °C; хладогентR507AХладагент R507A представляет собой смесь двух хладогентов: 50% R125,50% R143A.Расчет холодильного циклаИсходные данныеQ0 = 21 ⋅ kWt0 = −25 °CХолодопроизводительностьТемпература кипения хладогентаТемпература конденсации хладогентаtк = 45.02 °CZ = 2V-образный полугерметичныйЧисло ступенейИсполнениеПринимаетсяХолодильный циклЦикл с экономайзером∆Tи = 2KПерегрев в испарителеПерегрев на обмотках электродвигателяНедорекуперация в экономайзереПерегрев в экономайзереПереохлаждение в конденсаторе∆Tэд = 10.68K∆Tнед = 5K∆Tэк = 7K∆Tк = 3KПерегрев в патрубках∆Tпа = 5KОбщий перегрев после испарителя∆Tпи = 15.68KТепловой расчетПроизведен расчет компрессора для цикла с экономайзером.С помощью программного обеспечения CoolPropFluidProperties,встроенного в математический пакет Mathcad по заданным значениямтемператур определены необходимые значения давления всасывания Ιступении и давления нагнетания ΙΙ ступени.Все используемые далее в расчетах значения удельной энтальпии,температуры, давления, удельного объема, и энтропии были найденны спомощью данной программы.Давление всасывания первой ступени и давление нагнетания второй ступени.pвсΙ = 2.5982 ⋅ barpнΙΙ = 21.0439 ⋅ barОбщее отношение давлений нагнетания и всасывания компрессораε =pнΙΙpвсΙ6=2.104 × 10 ⋅ Pa= 8.09952.598 × 10 ⋅ PaИз соображения эффективности сжатиепроводим в две ступениZ = 2Теоретическое отношение давлений в ступеняхε* =Zε =28.099 = 2.846Принято отношения давлений всасывания и нагнетания в первой и во второйступеняхεΙ = ε* = 2.846εΙΙ =ε8.099== 2.846εΙ2.846Номинальное давление всасывания второй ступени5pm = pвсΙ ⋅ εΙ = 2.6 × 10 ⋅ Pa ⋅ 2.85 = 7.39 ⋅ barУдельная массовая холодопроизводительность цикла5q0 = h1' − h7' = 1.257 × 10 ⋅JkgМассовый расход хладагентаДля внешнего контура охлажденияQ0kgGaΙ == 0.167 ⋅sq0GaΙ = 10.021 ⋅kgminРасход хладагента сжимаемого на второй ступени находится через уравнениетеплового баланса для экономайзераGaΙΙ ⋅ h6 = GaΙ ⋅ h7 + ( GaΙΙ − GaΙ) ⋅ h45∆h47 = h4 − h7 = 1.47 × 10 ⋅h4 − h7h4 − h6Jkg5∆h46 = h4 − h6 = 1.09 × 10 ⋅GaΙΙGaΙΙ = GaΙ ⋅Jkg∆h470.226 ⋅ kg= GaΙ ⋅=∆h46sGaΙΙ = 13.5616 ⋅kgminСостояние рабочего вещества в точке 3 определяется из уравнения смешениярабочего вещества, идущего из эконоайзера и из первой ступениGaΙΙ ⋅ h3 = GaΙ ⋅ h2s + ( GaΙΙ − GaΙ) ⋅ h4h3 = h4 +GaΙ⋅ ( h2s − h4) = 3.83 × 10 ⋅5GaΙΙОбъемная подача компрессора−1VeΙ = GaΙ ⋅ v1 = 0.17 ⋅ sJkg3−1⋅ kg ⋅ 0.08 ⋅ m ⋅ kg3m= 0.01 ⋅s3mVeΙ = 0.8043 ⋅minVeΙΙ0.23 ⋅ kg3−1−3 m= GaΙΙ ⋅ v3 =⋅ 0.03 ⋅ m ⋅ kg = 6.59 × 10 ⋅ss3mVeΙΙ = 0.3953 ⋅minНахождение коэфициента подачи:Зададим среднюю скорость поршняCm = 23Потери на всасывании и нагнетании:−3ρR507 = 12.4587 m−3ρair = 3.4118 m⋅ kgk =⋅ kgCp1Cv1= 1.16022 Cm  ⋅  ρR507  = 0.041δвс1 = 0.3 ⋅⋅ 0.25  3.55   ρair pвс2.662 Cm  ⋅  ρR507  = 0.0315δвс2 = 0.3 ⋅⋅ 0.25  3.55   ρair pm2.662 Cm  ⋅  ρR507  = 0.0315δн1 = 0.3 ⋅⋅ 0.25  3.55   ρair pm2.662 Cm  ⋅  ρR507  = 0.0243δн2 = 0.3 ⋅⋅ 0.25  3.55   ρair pн2.66pвсΙ = pвсΙ ⋅ ( 1 − δвс1) = 2.4918 ⋅ barpнΙ = pm ⋅ ( 1 + δн1 ) = 7.6276 ⋅ barpвсΙΙ = pm ⋅ ( 1 − δвс2) = 7.1611 ⋅ barpнΙΙ = pнΙΙ ⋅ ( 1 + δн2 ) = 21.5549 ⋅ barπΙ =pнΙpвсΙ= 3.0611πΙΙ =pнΙΙpвсΙΙ= 3.01Подсчет коэффициента объемной подачи:Коэффициент адиабатыАΙ = 0.62АΙΙ = АΙmΙ = 1 + АΙ ⋅ ( k − 1) = 1 + 0.62 ⋅ ( 1.1602 − 1) = 1.0993mΙΙ = 1 + АΙΙ ⋅ ( k − 1) = 1 + 0.62 ⋅ ( 1.1602 − 1) = 1.0993Коэффициенты относительного мертвого объемаamI = 0.07amII = 0.07 1 mΙ λoI = 1 − amI ⋅  πΙ − 1 = 0.87631 mΙΙ λoII = 1 − amII ⋅  πΙΙ− 1 = 0.8793Подсчет термического коэффициента подачи:λтI = 1 − 0.01 ⋅ ( πΙ − 1) = 0.9794λтII = 1 − 0.01 ⋅ ( πΙΙ − 1) = 0.9799Подсчет коэффициента подачи при дросселировании:λдрI = 1 − δвс1 = 0.959λдрII = 1 − δвс2 = 0.9685Подсчет коэффициента подачи на утечки:Потери на клапанПотери на поршеньνк = 0.025νп = 0.04Потери на штокиνштI = 0.001−30.7 ⋅ πΙ + 1 = 1.7728 × 10νштII = 0Газовые постоянные для R507а и воздухаR0 = 8.3144598Jmol K− 3 kgMR507 = 98.86 ⋅ 10R0RR507 =MR507− 3 kgMair = 29.98 ⋅ 10molJkg ⋅ K= 84.1034 ⋅Rair =RR507λутI = 1 − ( νк + νп + νштI) ⋅RairλутII = 1 − ( νк + νп + νштII) ⋅R0Mairmol= 277.3335 ⋅Jkg ⋅ K= 0.96323RR507= 0.96421RairПодсчет коэффициента подачи по ступеням:λΙ = λoI ⋅ λтI ⋅ λдрI ⋅ λутI ⋅ λутII = 0.7645λΙΙ = λoII ⋅ λтII ⋅ λдрII ⋅ λутII = 0.8045Определение геометрических размеров рабочих полостейОписанный объем3 −13VeΙ0.013 ⋅ m ⋅ smVhΙ === 0.018λΙ0.764sVhΙΙ−3−133VhΙ36.588 × 10 ⋅ m ⋅ s−3m=== 8.189 × 10λΙΙ0.805sОтношение объемов, описываемых поршнямиφ =VeΙΙVhΙVhΙΙ3=0.0175 ⋅ m ⋅ s−38.1889 × 10−13⋅m ⋅s−1= 2.1414m= 1.0521 ⋅min3VhΙΙm= 0.4913 ⋅minЗададимся асинхронной частотой электродвигателя и средней скоростью поршня1mn = 1450Cm = 2minsПримем число цилиндров для первой и второй ступениzΙ = 4 zΙΙ = 2Так как описанный объем определяется по формулеπ2VhΙ = ⋅ DΙ ⋅ zΙ ⋅ ShΙ ⋅ n4π2VhΙΙ = ⋅ DΙΙ ⋅ zΙΙ ⋅ ShΙΙ ⋅ n4Отсюда диаметр цилиндров первой ступени:DΙ =8 ⋅ VhΙπ ⋅ Cm ⋅ z Ι3−18 ⋅ 0.0175 ⋅ m ⋅ smπ⋅2⋅ ⋅4s== 0.0747 mЗначение диаметра округляем до ближайшего стандартного диаметра цилиндрапо ГОСТ 9515-81Таким образом принимаем DΙ* = 0.075 mХод поршня первой ступени:VhΙ ⋅ 4ShΙ == 0.0411 m2π ⋅ DΙ* ⋅ zΙ ⋅ nПринимаем ShΙ* = 0.04mУточняем значение среней скорости поршня3Cm* = 2 ⋅ ShΙ* ⋅ n = 2 ⋅ 0.04 ⋅ m ⋅ 1.45 × 10 ⋅1m= 1.9333 ⋅minsДиаметр цилиндров второй ступени:DΙΙ =8 ⋅ VhΙΙπ ⋅ Cm* ⋅ zΙΙ−3=8 ⋅ 8.1889 × 103⋅m ⋅sπ ⋅ 1.9333 ⋅ m ⋅ s−1−1⋅2= 0.0734 mЗначение диаметра округляем до ближайшего стандартного диаметра цилиндрапо ГОСТ 9515-81Таким образом примем DΙΙ* = 0.075 mХод поршня:VhΙΙ ⋅ 4ShΙΙ == 0.03835 m2π ⋅ DΙΙ* ⋅ zΙΙ ⋅ nПринимаем ShΙΙ* = 0.04 mПроверяем приведенный ход поршняShΙ*ψΙ == 0.53DΙ*ψΙΙ =ShΙΙ*= 0.533DΙΙ*-удовлетворяет требованиямУточненный описанный объём3VhΙ*3mπ2=⋅ DΙ* ⋅ zΙ ⋅ ShΙ* ⋅ n = 0.02 ⋅4sVhΙ*m= 1.0249 ⋅min3VhΙΙ*3π2−3 m=⋅ DΙΙ* ⋅ zΙΙ ⋅ ShΙΙ* ⋅ n = 8.54 × 10 ⋅4sm= 0.5125 ⋅minVhΙΙ*Проверка погрешности уточнения описанного объемаVhΙ* − VhΙVhΙVhΙΙ* − VhΙΙ⋅ 100 = −2.58 < 5%⋅ 100 = 4.3VhΙΙ< 5%Косвенная динамическая характеристика21 m23ShΙ* ⋅ ( n) = 0.04 ⋅ m ⋅  1.45 × 10 ⋅ = 23.3611 ⋅ 2 < 70 м/ сmin s221 mShΙΙ* ⋅ ( n) = 0.04 ⋅ m ⋅  1450 ⋅ = 23.361 ⋅ 2min s2< 70 м/ с2Уточнение давления для последующих вычислений:pm = pm ⋅pвсΙΙVhΙ* ⋅ VhΙΙ= 6.9062 ⋅ barVhΙΙ* ⋅ VhΙ= pm ⋅ ( 1 − δвс2) = 6.6883 ⋅ barπI =pнΙpвсΙ= 2.859pнΙ = pm ⋅ ( 1 + δн1 ) = 7.124 ⋅ barπII =pнΙΙpвсΙΙ= 3.2228Энергетические характеристики компрессораИзоэнтропная работа сжатия52−2lsΙ = h2s − h1 = 3.864 × 10 ⋅ m ⋅ s52lsΙΙ = h5s − h3 = 4.051 × 10 ⋅ m ⋅ s52− 3.639 × 10 ⋅ m ⋅ s−252−2− 3.826 × 10 ⋅ m ⋅ s−24= 2.25 × 10 ⋅4Jkg= 2.246 × 10 ⋅JkgИзоэнтропная мощность42NsΙ = lsΙ ⋅ GaΙ = 2.25 × 10 ⋅ m ⋅ s42−2⋅ 0.17 ⋅ s−1⋅ kg = 3.76 ⋅ kW− 2 0.23 ⋅ kgNsΙΙ = lsΙΙ ⋅ GaΙΙ = 2.25 × 10 ⋅ m ⋅ s⋅s= 5.08 ⋅ kWУточненная холодопроизводительностьQ0* = Q0 ⋅VhΙ*VhΙ= 21 ⋅ kW ⋅3−13−10.017 ⋅ m ⋅ s0.018 ⋅ m ⋅ s= 20.457 ⋅ kWУточненный массовый расход−33 −1VhΙΙ*0.23 ⋅ kg 8.54 × 10 ⋅ m ⋅ skgGaΙΙ* = GaΙΙ ⋅=⋅= 0.24 ⋅−33 −1ssVhΙΙ8.19 × 10 ⋅ m ⋅ sПроверка погрешности вычесленных величин4Q0* − Q02.046 × 10 ⋅ W − 21 ⋅ kW⋅ 100 =⋅ 100 = −2.584 < 5%Q021 ⋅ kWGaΙΙ* − GaΙΙGaΙΙ0.236 ⋅ s⋅ 100 =−1⋅ kg −0.226 ⋅ kgs0.226⋅kgsУточненный массовый расход хладагента4Q0*2.046 × 10 ⋅ WkgGaΙ* === 0.163 ⋅52 −2q0s1.257 × 10 ⋅ m ⋅ s⋅ 100 = 4.302< 5%GaΙ* = 9.7616 ⋅Уточненная изоэнтропная мощность3 −1VhΙ*0.017 ⋅ m ⋅ s3NsΙ* = NsΙ ⋅= 3.758 × 10 ⋅ W ⋅= 3.661 ⋅ kW3 −1VhΙ0.018 ⋅ m ⋅ s−33 −1VhΙΙ*8.541 × 10 ⋅ m ⋅ s3NsΙΙ* = NsΙΙ ⋅= 5.077 × 10 ⋅ W ⋅= 5.296 ⋅ kW−33 −1VhΙΙ8.189 × 10 ⋅ m ⋅ sИндикаторный КПДКоэффициенты возврата мощности:1 nΙ ΘI = 1 − amI ⋅ ( πI) − 1 = 0.89041nΙΙΘII = 1 − amII ⋅ ( πII)− 1 = 0.8605kgminИндикаторные мощности nΙ−1 nΙnΙNiΙ = pвсΙ ⋅ VhΙ* ⋅ ΘI ⋅⋅ ( πI)− 1 = 4.205 ⋅ kWnΙ − 1nΙΙ−1nΙΙnΙΙNiΙΙ = pm ⋅ VhΙΙ* ⋅ ΘII ⋅⋅ ( πII)− 1 = 6.166 ⋅ kWn −1ΙΙηiΙ =NsΙ*NiΙηiΙΙ == 0.8706NsΙΙ*(87.1%)= 0.8589NiΙΙ(85.9%)Полная индикаторная мощностьNi = NiΙ + NiΙΙ = 10.3712 ⋅ kWПредварительный выбор электродвигателяЗададимся эквивалентным давлением трения для ступеней :33pтр1 = 35 ⋅ 10 Papтр2 = 45 ⋅ 10 PaМощность трения33NтрΙ = pтр1 ⋅ VhΙ* = 35 ⋅ 10 ⋅ Pa ⋅ 0.0171 ⋅ m ⋅ s−1−33NтрΙΙ = pтр2 ⋅ VhΙΙ* = 45 ⋅ 10 ⋅ Pa ⋅ 8.5412 × 10= 0.5979 ⋅ kW3⋅m ⋅s−1= 0.3844 ⋅ kWЭффективная мощность3NeΙ = NiΙ + NтрΙ = 4.2052 × 10 ⋅ W + 597.8844 ⋅ W = 4.8031 ⋅ kW3NeΙΙ = NiΙΙ + NтрΙΙ = 6.166 × 10 ⋅ W + 384.3542 ⋅ W = 6.5504 ⋅ kW33Ne = NeΙ + NeΙΙ = 4.8031 × 10 ⋅ W + 6.5504 × 10 ⋅ W = 11.3534 ⋅ kWМеханический КПДηмехΙ =ηмехΙΙ =NiΙNeΙ3=NiΙΙNeΙΙ4.2052 × 10 ⋅ W34.8031 × 10 ⋅ W= 0.8755(87.6%)3=6.166 × 10 ⋅ W36.5504 × 10 ⋅ W= 0.9413(94.1%)Мощность электродвигателяNдв = 1.2 ⋅ Ne = 13.6241 ⋅ kWИзотермический КПДNиз = pвсΙ ⋅ VeΙ ⋅  ln ( πII) +ηиз =⋅ ln ( πII)  = 8.0544 ⋅ kWt3 °CKt1 °CKNиз= 0.7094Ne(70.9%)Работа сжатия3NiΙ4.205 × 10 ⋅ W4 JlΙ === 2.585 × 10 ⋅−1kgGaΙ*0.163 ⋅ s ⋅ kglΙΙ =NiΙΙGaΙΙ*3=6.166 × 10 ⋅ W0.236 ⋅ s−14= 2.615 × 10 ⋅⋅ kgJkgЭнтальпия точек 2 и 5 окончаний политропного процесса сжатияh5 = h3 + lΙΙ−2−2Jkg52 −242 −25 J= 3.826 × 10 ⋅ m ⋅ s + 2.615 × 10 ⋅ m ⋅ s = 4.088 × 10 ⋅kg52h2 = h1 + lΙ = 3.639 × 10 ⋅ m ⋅ s42+ 2.585 × 10 ⋅ m ⋅ s5= 3.898 × 10 ⋅Предварительные температуры нагнетания первой и второй ступени:T2 = 29.99 °CT5 = 68.95 °CУточнениеТеоретическое отношение давлений в ступеняхε* =Zε =28.099 = 2.846Принимаем отношения давлений всасывания и нагнетания в первой и вовторой ступеняхε8.099εΙ = ε* = 2.846εΙΙ === 2.846εΙ2.846Удельная массовая холодопроизводительность цикла52−2q0 = h1' − h7' = 3.504 × 10 ⋅ m ⋅ s52− 2.247 × 10 ⋅ m ⋅ s−25= 1.257 × 10 ⋅JkgМассовый расход хладагента для первой ступениGaΙ =Q0q0= 0.167 ⋅kgsGaΙ = 10.021 ⋅kgminПересчет расхода во второй ступениh4 − h7GaΙΙ = GaΙ ⋅h4 − h6−2−2Jkg52 −252 −25 J∆h46 = h4 − h6 = 3.72 × 10 ⋅ m ⋅ s − 2.63 × 10 ⋅ m ⋅ s = 1.09 × 10 ⋅kg52∆h47 = h4 − h7 = 3.72 × 10 ⋅ m ⋅ s522−2− 2.25 × 10 ⋅ m ⋅ s55= 1.47 × 10 ⋅1.47 × 10 ⋅ m ⋅ skg∆h47−1GaΙΙ = GaΙ ⋅= 0.17 ⋅ s ⋅ kg ⋅= 0.23 ⋅52 −2∆h46s1.09 × 10 ⋅ m ⋅ skgGaΙΙ = 13.5616 ⋅minСостояние рабочего вещества в точке 3 определяется из уравнения смешениярабочего вещества, идущего из эконоайзера и из первой ступениGaΙΙ ⋅ h4 = GaΙ ⋅ h2 + ( GaΙΙ − GaΙ) ⋅ h4h3 = h4 +GaΙ⋅ ( h2 − h4) = 3.85 × 10 ⋅5GaΙΙОбъемная подача компрессора−1VeΙ = GaΙ ⋅ v1 = 0.17 ⋅ sJkg−13⋅ kg ⋅ 0.08 ⋅ m ⋅ kgm= 0.01 ⋅s33mVeΙ = 0.8043 ⋅min−1VeΙΙ = GaΙΙ ⋅ v3 = 0.23 ⋅ s3−1⋅ kg ⋅ 0.03 ⋅ m ⋅ kg−3 m= 7.21 × 103mminКоэффициент подачи приравняем к первому приближениюVeΙΙ = 0.4324 ⋅λΙ = 0.7645λΙΙ = 0.8045⋅s3Определение геометрических размеров рабочих полостейОписанный объемVhΙ =VhΙΙ =30.013 ⋅ m ⋅ s=0.764VeΙλΙVeΙΙλΙΙ−1−3m= 0.018s37.207 × 10 ⋅ m ⋅ s=0.80533VhΙ−13−3m= 8.957 × 10sm= 1.0521 ⋅min3VhΙΙm= 0.5374 ⋅minЗададимся асинхронной частотой электродвигателя и средней скоростью поршняn = 14501mCm = 2minsПримем число цилиндров для первой и второй ступениzΙ = 4zΙΙ = 2Так как описанный объем определяется по формулеπ2⋅ DΙ ⋅ zΙ ⋅ ShΙ ⋅ n4Диаметр цилиндров первой ступениVhΙ =DΙ =8 ⋅ VhΙπ ⋅ Cm ⋅ z ΙVhΙΙ =−138 ⋅ 0.0175 ⋅ m ⋅ smπ⋅2⋅ ⋅4s=π2⋅ DΙΙ ⋅ zΙΙ ⋅ ShΙΙ ⋅ n4= 0.0747 mЗначение диаметра округляем до ближайшего стандартного диаметра цилиндрапо ГОСТ 9515-81Таким образом примемDΙ* = 0.075mХод поршняVhΙ ⋅ 4ShΙ == 0.041 m2π ⋅ DΙ* ⋅ zΙ ⋅ nПринимаемShΙ* = 0.042 mУточняем значение среней скорости поршняmCm* = 2 ⋅ ShΙ* ⋅ n = 2.03 ⋅sДиаметр цилиндров второй ступениDΙΙ =8 ⋅ VhΙΙπ ⋅ Cm* ⋅ zΙΙ3=8 ⋅ 0.009 ⋅ m ⋅ s−1−1= 0.075 mπ ⋅ 2.03 ⋅ m ⋅ s ⋅ 2Значение диаметра округляем до ближайшего стандартного диаметра цилиндрапо ГОСТ 9515-81DΙΙ* = 0.075 mТаким образом принимаемХод поршняVhΙΙ ⋅ 4ShΙΙ == 0.0419 m2π ⋅ DΙΙ* ⋅ zΙΙ ⋅ nПринимаем ShΙΙ* = 0.042 mПроверка приведенного хода поршня:ShΙ*ShΙΙ*ψΙ == 0.56ψΙΙ == 0.56DΙ*DΙΙ*Уточненный описанный объём33VhΙ* =mπ2⋅ DΙ* ⋅ zΙ ⋅ ShΙ* ⋅ n = 0.02 ⋅4sVhΙ*3VhΙΙ*m= 1.0249 ⋅min3π2−3 m=⋅ DΙΙ* ⋅ zΙΙ ⋅ ShΙΙ* ⋅ n = 8.97 × 10 ⋅4sVhΙΙ*m= 0.5381 ⋅minПроверка погрешности определения описанного объемаVhΙ* − VhΙVhΙ⋅ 100 = 2.29VhΙΙ − VhΙΙ*< 5%VhΙΙ100 = −0.12 < 5%Косвенная динамическая характеристика21 m23ShΙ* ⋅ ( n) = 0.042 ⋅ m ⋅  1.45 × 10 ⋅ = 24.5292 ⋅ 2 < 70 м/ сmin s221 mShΙΙ* ⋅ ( n) = 0.042 ⋅ m ⋅  1450 ⋅ = 24.529 ⋅ 2min s2< 70 м/ сУточненные энергетические характеристики компрессораРассчитанная ранее политропная работа4lΙ = 2.585 × 10 ⋅Jkg4lΙΙ = 2.6154 × 10 ⋅JkgПолитропная мощность4−22NiΙ = lΙ ⋅ GaΙ = 2.58 × 10 ⋅ m ⋅ s42NiΙΙ = lΙΙ ⋅ GaΙΙ = 2.62 × 10 ⋅ m ⋅ s⋅ 0.17 ⋅ s−2−1⋅ 0.23 ⋅ s⋅ kg = 4.32 ⋅ kW−1⋅ kg = 5.91 ⋅ kW2Уточненная холодопроизводительностьQ0* = Q0 ⋅VhΙ*VhΙ3−13−10.018 ⋅ m ⋅ s= 21 ⋅ kW ⋅0.018 ⋅ m ⋅ s= 21.48 ⋅ kWУточненный расходGaΙΙ* = GaΙΙ ⋅Q0* − Q0Q0VhΙΙ*VhΙΙ= 0.23 ⋅ s−3−18.97 × 10⋅ kg ⋅−38.96 × 10⋅m ⋅s−13−13⋅m ⋅sGaΙΙkgs42.148 × 10 ⋅ W − 21 ⋅ kW⋅ 100 =⋅ 100 = 2.28721 ⋅ kWGaΙΙ* − GaΙΙ= 0.23 ⋅⋅ 100 =0.226 ⋅ s−1⋅ kg − 0.226 ⋅ s0.226 ⋅ s−1−1⋅ kg⋅ kg< 5%⋅ 100 = 0.122< 5%Уточненный массовый расход хладагентаGaΙ* =Q0*q04=2.148 × 10 ⋅ W5= 0.171 ⋅−221.257 × 10 ⋅ m ⋅ skgsGaΙ* = 10.2497 ⋅kgminУточненный индикаторный КПД nΙ−1 nΙnΙNiΙ* = pвсΙ ⋅ VhΙ* ⋅ ΘI ⋅⋅ ( πI)− 1 = 4.468 ⋅ kWnΙ − 1nΙΙ−1nΙΙnΙΙNiΙΙ* = pm ⋅ VhΙΙ* ⋅ ΘII ⋅⋅ ( πII)− 1 = 6.0529 ⋅ kWn −1ΙΙУточненная изоэнтропная мощность42NsΙ* = lsΙ ⋅ GaΙ* = 2.2502 × 10 ⋅ m ⋅ s42−2⋅ 0.1708 ⋅ s−2NsΙΙ* = lsΙΙ ⋅ GaΙΙ* = 2.2464 × 10 ⋅ m ⋅ s−1⋅ 0.2263 ⋅ s⋅ kg = 3.844 ⋅ kW−1⋅ kg = 5.0836 ⋅ kWСуммарная уточненная изоэнтропнаямощность33Ns* = NsΙ* + NsΙΙ* = 3.844 × 10 ⋅ W + 5.0836 × 10 ⋅ W = 8.9276 ⋅ kWВыбор электродвигателяЗададимся эквивалентным давлением трения33pтр1 = 35 ⋅ 10 Papтр2 = 45 ⋅ 10 PaМощность трения33NтрΙ = pтр1 ⋅ VhΙ* = 35 ⋅ 10 ⋅ Pa ⋅ 0.018 ⋅ m ⋅ s−1−33NтрΙΙ = pтр2 ⋅ VhΙΙ* = 45 ⋅ 10 ⋅ Pa ⋅ 8.968 × 10= 0.628 ⋅ kW3⋅m ⋅s−1= 0.404 ⋅ kWЭффективная мощность3NeΙ = NiΙ* + NтрΙ = 4.468 × 10 ⋅ W + 627.779 ⋅ W = 5.096 ⋅ kW3NeΙΙ = NiΙΙ* + NтрΙΙ = 6.053 × 10 ⋅ W + 403.572 ⋅ W = 6.456 ⋅ kW33Ne = NeΙ + NeΙΙ = 5.096 × 10 ⋅ W + 6.456 × 10 ⋅ W = 11.552 ⋅ kWИндикаторный КПДηiΙ =ηiΙΙ =NsΙ*NiΙ*3=NsΙΙ*NiΙΙ*3.844 × 10 ⋅ W34.4678 × 10 ⋅ W= 0.8604( 86%)3=5.0836 × 10 ⋅ W36.0529 × 10 ⋅ W= 0.8399Механический КПД3NiΙ*4.47 × 10 ⋅ WηмехΙ === 0.883NeΙ5.1 × 10 ⋅ W3NiΙΙ*6.05 × 10 ⋅ WηмехΙΙ === 0.943NeΙΙ6.46 × 10 ⋅ W( 84%)(88%)( 94%)Адиабатный КПДηадΙ = ηмехΙ ⋅ ηiΙ = 0.88 ⋅ 0.86 = 0.75( 75%)ηадΙΙ = ηмехΙΙ ⋅ ηiΙΙ = 0.9375 ⋅ 0.8399 = 0.7874( 78.7%)Общий КПДηобщ =Ns*Ne3=8.9276 × 10 ⋅ W41.1552 × 10 ⋅ W= 0.7728( 77%)Температуры нагнетания первой и второй ступени:t2 = 30.3 °Ct5 = 71.7 °CМощность электродвигателя с учетом коэффициента запаса4Nдв = 1.2 ⋅ Ne = 1.2 ⋅ 1.155 × 10 ⋅ W = 13.862 ⋅ kWХолодиьный коэффициентεх =Q0*Ne4=2.148 × 10 ⋅ W4= 1.8591.155 × 10 ⋅ WСтепень термодинамического совершенстваT0εхи == 3.544Tк − T0εхηt == 0.5247εхиДвигатель встраиваемый АИР 160 S4 имеет такие характеристики:мощность - 15kW, частота вращения - 1500 об/сек, КПД 89.5%.Мощность затрачиваемая на перегревNдвп = 15kW ⋅ ( 1 − 0.895) = 1.575 ⋅ kWJK ⋅ kgПерегрев, создаваемый двигателем:Nдвп∆T == 10.637 KGaΙ* ⋅ Cp1Cp1 = 866.7668 ⋅Динамический расчет компрессораУгловая скорость вращения коленчатого вала1ω = 2 ⋅ π ⋅ n = 151.8 ⋅sИз геометрии механизма находится длина кривошипа RShΙ* = ShΙΙ* = ShR =Sh2= 0.021 ⋅ mОтношение радиуса кривошипа R к длине шатуна L принимаетсяλR = 0.2Длина шатунаRL == 0.105 mλRУсловия работоспособности механизма1) R < L2)- выполняются 1  ≤ [θ] λR θmax = arcsin θmax = asin ( λR )180= 11.537π[θ] = 30 градградКинематический расчет первой и второй ступениТак как ShΙ* = ShΙΙ*, то для обеих ступеней совпадают кинематическиехарактеристикиПуть пройденный поршнем от верхней мертвой точки в зависимости отугла поворота кривошипаs ( φ) = R − R ⋅ cos ( φ) + L − L ⋅ cos ( β ) = R ( 1 − cos ( φ) ) + L ( 1 − cos ( β ) )φ = 0 , 0.001 ..

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов курсовой работы