5.2 Определение удельной и стандартной  холодопроизводительности  

    Весовая холодопроизводительность

                                                                    

,                                                                  (40)

.

    Объемная  холодопроизводительность

                                                  

.                                               (41)

    В процессе сжатия компрессор совершает  работу. Энтальпия пара увеличивается  пропорционально количеству совершенной  механической работы.

    Удельная  работа сжатия

                                                     

.                                           (42)

    Стандартная холодопроизводительность компрессора 

                                                         

,                                                           (43)

где - расчетная холодопроизводительность, Вт;

       - объемная холодопроизводительность хладагента в стандартных и заданных условиях, кДж/м³;

     - коэффициент подачи компрессора в стандартных и заданных условиях. 

    Стандартные условия для фреоновых компрессоров:

• температура хладагента при всасывании паров компрессором ;
• температура хладагента перед регулировочным вентилем ;
• температура кипения хладагента ;
• температура конденсации  хладагента .

 

    Для определения величины построим холодильный цикл для стандартных условий в координатах .

    Значения  параметров хладагента во всех точках стандартного цикла заносим в  таблицу 13.

    Таблица 13 – Значения параметров хладагента

 

     Коэффициент подачи для фреоновых машин определяется

                                                          (44)

    Для заданных условий  , .

    Для стандартных условий  , .

    

. 

5.3 Определение  массового расхода хладагента и объема, описываемого поршнями компрессора  

    Массовый  расход хладагента

                                                                 

,                                                              (45)

    

. 

    Объем, описываемый поршнями компрессора

                                                                  

,                                                                (46)

    

. 

    6 Определение энергетических коэффициентов и типа компрессора

    6.1 Расчет мощности и энергетических коэффициентов компрессора

    Теоретическая мощность, затрачиваемая на сжатие паров хладагента в компрессоре, определяется

                                                              (48)

    

 

    Индикаторный  коэффициент для малых и средних  фреоновых компрессоров определяется

                                                             (49)

    

 

    Действительная (индикаторная) мощность компрессора определяется

     ,                                                               (50)

    где - теоретическая (адиабатическая) мощность, затрачиваемая в компрессоре, Вт;

          - индикаторный кпд.

    

    Эффективная мощность компрессора  и электрическая мощность связаны зависимостями

                                                                    (51)

    

    где ; .

    

    

    Эффективность работы холодильной установки характеризуется  холодильным коэффициентом, под  которым понимается отношение холодопроизводительности установки к затраченной на этот процесс работе. Выраженный через удельные величины, коэффициент определяется

    

 

    6.2 Выбор типа компрессора 

    Выбор компрессора производится по определённой раннее величине объёма, описываемого поршнями компрессора V_h и стандартной холодопроизводительности Q_ост.

    В холодильной установке БМЗ применены два одноступенчатых восьмицилиндровых бессальниковый компрессор типа 2ФУУБС-18 с приводом от встроенного электродвигателя. 

    Таблица 14 – Параметры компрессора

 

    7 Расчет трубопроводов  холодильной установки 

    Проектирование  трубопроводов сводится к определению длины и диаметра труб.

    Поперечное  сечение трубопровода на рассматриваемом участке

                                                                       S = V/w,                                                                   (52)

    где S – сечение трубопровода на рассчитываемом участке, ;

         V – объем жидкого и газообразного холодильного агента, проходящего через рассчитываемый участок трубопровода, ;

        w - принятая скорость движения холодильного агента, м/с. 

    Объем хладагента можно определить, используя значение построенной выше диаграммы холодильного цикла

                                                                        (53)

     где G_x – количество холодильного агента, циркулирующего через рассчитываемый участок трубопровода, кг/с;

       n – удельный объем жидкого или газообразного холодильного агента на участке, м³/кг.

     Расчетная формула для определения диаметра трубопровода

     d = 1,13 ,                                                            (54)

     Допустимые  скорости в паровых и жидкостных трубопроводах холодильных установок приведены в [1] табл. 9.1.

    При расчёте диаметра парожидкостных трубопроводов  удельный объём принимаем для жидкого холодильного агента до дросселирования.

    Результаты  расчета трубопроводов сводятся в таблице 15. 

     Таблица 15 - Расчет трубопроводов

 

8 Расчет поверхности теплопередачи испарителя пятивагонной секции БМЗ

       8.1 Общие сведения

       Испаритель  – это теплообменный аппарат  холодильной машины, в котором  тепло от охлаждающей среды отбирается кипящим хладагентом. Испарители делятся на два типа в зависимости от вида охлаждаемой среды: испарители для охлаждения жидкости (воды, рассола и др.), или рассольные – они бывают погружные, кожухотрубные, вертикально-трубные и листо-трубные; испарители для охлаждения воздуха, или воздухоохладители – к ним относятся испарители с естественной циркуляцией воздуха (камерные батареи непосредственного охлаждения) и с принудительной вентиляцией (воздухоохладители непосредственного охлаждения)

      8.2 Тепловая производительность аппарата

          Тепловая производительность аппарата  Q_u принимается равной расчетной холодопроизводительности установки Q_op = 4258 Вт. 

 8.3 Параметры воздуха и холодильного агента в аппарате

     Принят  холодильный агент – фреон-12 (хладон). Температура кипения t _o принимается постоянной и определяется из зависимости

t _o= t_в – (12…15) ^oC,

t _o= 10 – 12 =  -2 ^oC.

     Параметры воздуха на входе в аппарат 

t’_вз= t_в + (1…2),

t’_вз = 10 + 1 = 11 ^oC;

где    j’_вз= j_в, принимаем j_в = 85 %.

     i’_вз = 34,38 кДж/кг (по J – d диаграмме влажного воздуха),

          d’_вз = кг/кг (по J – d диаграмме влажного воздуха).

     Параметры воздуха на выходе из испарителя

t’’_вз= t’_вз – (6…8);

t’’_вз= 11 – 8 = 3 ^oC;

     j’’_вз   принимаем равной 100%;

           i’’_вз = 20,78 кДж/кг (по J – d диаграмме влажного воздуха),

           d’’_вз = кг/кг (по J – d диаграмме влажного воздуха).

     Средняя логарифмическая разность температур воздуха и холодильного агента в  аппарате