Сочинение: Холодильная техника и технология
Название: Холодильная техника и технология Раздел: Промышленность, производство Тип: сочинение | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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
3. Построение цикла Построение точки 1'. Построение цикла начинаем с нанесения линии заданной температуры в кипения Т0 =-30 0 С, 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 0 C, 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 =-250 C Построение точки 2' . Аналогично, по пересечению линии x=1 с заданной изотермой Tк =+300 C 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/кг0 C 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 = +250 C. Следовательно, точку 3 находим на пересечении линии Pк = 1,15 МПа с линией изотермы Tп =+250 C 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 =-300 C(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 0 C до TВ =T1 =-250 C 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/кг0 C. Процесс протекает с повышением температуры хладагента от T1 = TВ =-25 0 C до T2 = +1300 C. 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 0 C до температуры начала конденсации Tк = +300 C. 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 =+300 C) 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 0 C до температуры Tп =+250 C. 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 0 C до T0 = -30 0 C. 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 0 C. 6.Агрегатное состояние хладагента и значение его параметров в узловых точках
7. Расчёт цикла
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. |