125642 (640907)
Текст из файла
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/ч 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/ξ 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\\с | Vn=V/λ | 0.006 |
| 13 | Действительная (индикаторная) мощность сжатия в компрессор, кВт | Ni=Nm/ηi | 1.82 |
| 14 | Эффективная мощность (на валу компрессора) (механический КПД ηм=0,82-0,92) | Nе=Ni/ηм | 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.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
