Сравнение циклов

Дополнительно на рис. 3,6 пункти­ром показаны процессы: 3—6 — дросселирования в регулирующем вентиле при отсутствии РТО, /н — 7 — сжатия в компрессоре при отсутствии РТО и в компрессоре без встроенного электродвигателя (в этих случаях принципиальная схе­ма и цикл машины не отличаются от показанных на рис. 2).

Из сравнения двух циклов, пред­ставленных на рис. 2 и 3, вытекает, что введение РТО позволяет повы­сить удельную массовую холо — допроизводительность машины

. A«7o=’fi-V

Но при этом возрастает перегрев всасываемого пара:

%то~* TO_ V

Общий перегрев всасываемого пара в РТО и встроенном электро­двигателе компрессора

При этом следует учитывать, что необходимая удельная массовая хо- лодопроизводительность компрес­сора

К» ~ ‘]——- 15-

Величина «7,)кн в кДж/кг показы­вает, какое количество теплоты отводит 1 кг хладагента, поступаю­щего в компрессор, при рабочих параметрах цикла рп, рк, Oi.

В тепловом расчете используют также удельную объемную холо — допроизводительность компрессора <7„км в кДж/м3:

Qv км ~ У0 км/^1 •

Где їм — удельный объем пара, вса­сываемого в цилиндр компрессора,

М3/кг.

При расчете холодильной маши­ны обычно задаются тепловой на­грузкой на испаритель QH в кВт (кДж/с). Тогда количество цирку­лирующего хладагента (массовый расход) Са в кг/с находят по отношению

А необходимую холодопрОнзводи — тельность компрессора Q0kh в кВт из выражения

При этом объем пара, всасывае­мого компрессором, Укм в м3/с:

Для того чтобы лучше проиллю­стрировать существо расчета цик­лоп холодильных машин, а также зависимость основных параметров от рабочих условий и вида хлад­агента, проведен сравнительный расчет цикла /и — 7—3—б—Іи для одноступенчатых аммиачной и фрео­новой (на R12) холодильных ма­шин и цикла 1—2—4—5-і для одноступенчатой фреоновой маши­ны с РТО и встроенным электродви­гателем.

Были приняты следующие рабо­чие условия: to——15 °С, /„= =30 °С, Є1н=5°С, Є,=35С.

®іто —’і то — =20°С, = —

-/|ТО = 10°С, Uh = 10kBt. Резуль­таты сравнительного расчета при­ведены в таблице.

Циклы

На RI2

Цикл на

С РТО и

Величины

R7I7

Встрое иным

(аммиаке)

Электро­

Вез РТО

Двигателем

Компрессора

Энтальпия, кДж/кг, в точке

1680

549

549

/

568

2

596

4

415

7

1895

__

574

3

550

427

/то

—’

561

Удельный объем всасываемого пара о.

Мл/кг

0,52

О |=0,106

И, н—0,093

Удельная массовая холодопроизводитсль-

Ность машины qo, кДж/кг

ИЗО

134

122

Работа сжатия /, кДж/кг

215

28

25

Холодильный коэффициент є

5,26

4,79

4,88

Количество циркулирующего хладагента

Ся. кг/с

0,009

0,075

0.082

Удельная массовая холодопроизводитель-

Ность компрессора <?окм> кДж/кг

ПЗО

153

122

Удельная объемная холодопронзводитель-

Ность компрессора qv кДж/м3

2173

1443

1312

Объем всасываемого компрессором чара

4,7-10 *

7,63-Ю-3

Vkm. м3/с

7,95-10 3

Необходимая холодопроизводительность

Компрессора Q0km, kBt

10,0

11,5

10,0

Анализ приведенных данных по­казывает, что при работе холодиль­ной машины на R12 с РТО и компрессором, имеющим встроен­ный электродвигатель, удельная массовая холодопроизводитель — ность машины </о увеличивается примерно на 10 %, но одновременно работа сжатия / также возрастает примерно на 12%. Это приводит к незначительному, примерно на 2 %, уменьшению холодильного ко­эффициента е, увеличению объема всасываемого компрессором пара VKM на 4 % и необходимой холо — допроизводнтельностн компрессора QOK* на 15%.

Таким образом, введение РТО в схему холодильной машины не улучшает ее энергетической эффек­тивности, соответствующей холо­дильному коэффициенту е. Приме­нение РТО объясняется практиче­скими условиями работы фреоно­вых холодильных машин, в первую очередь уносом капель жидкого хладагента из испарителей змееви — кового типа и необходимостью обеспечить возврат масла в картер компрессора.

Дополнительный перегрев пара в электродвигателе также отрица­тельно влияет на холодильный коэффициент к и приводит к увели­чению объема всасываемого комп­рессором пара VK„, а следователь­но, габаритных размеров и ме­таллоемкости компрессора. Однако использование компрессора со встроенным электродвигателем по­зволяет существенно повысить гер­метичность всей машины и умень­шить габаритные размеры и ме­таллоемкость компрессорного агре­гата.

Расчетные данные цикла на ам­миаке (R717) подтверждают луч­шие, по сравнению с R12, термоди­намические свойства аммиака (см. тему 3).

При работе на аммиаке удильная массовая холодопроизводитель — ность машины до возрастает в 9 раз,, но, так как при этом увеличивается и работа сжатия I, холодильный коэффициент попытается лишь на 8 %, а объем всасываемого пара Икм уменьшается примерно на 60 %. Это позволяет создавать амми­ачные машины с меньшими габа­ритными размерами и металлоемко­стью, чем у фреоновых машин.

Posted in К холодильной технике


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *