В процессе эксплуатации приходится определять холодопроизводительность компрессорных машин при нехарактерных режимах, а также холодопроизводительность компрессоров импортного производства. Для этого необходимо построить процесс холодильной машины в Т – S или lg p – I диаграммах. В качестве исходных данных приняты: Т0 – температура кипения хладагента, Тк – температура конденсации хладагента, потребная холодопроизводительность Q0 (определяется из калориметрического расчета с учетом потерь теплоты в трубопроводах). Для систем непосредственного кипения аммиака Q0 = 1,07 SQ для систем с промежуточным хладоносителем Q0 = 1,2SQ.
Холодопроизводительность в заданном режиме определяют по формуле:

где Q0, l и qu- соответственно, холодопроизводительность, коэффициент подачи компрессора, и объемная холодопроизводительность по паспарту; Qo раб, l раб и qu раб - соответственно холодопроизводительность, коэффициент подачи и объемная производительность при режиме отличном от паспорта.
qu = qo/u.
Для выбора компрессора двухступенчатого сжатия необходимо построить его цикл в диаграмме Т – S или lg Р - i. Расчетные параметры выбираем по методике одноступенчатого сжатия. Исключения составляют t’s - температура жидкого хладагента после переохлаждения в змеевике промежуточного сосуда, tпр - температура определяемая величиной промежуточного давления pпр. Значение pпр определяют методом последовательных приближений. Ориентировочно определяют как среднее геометрическое между давлениями конденсации и кипения.
.
Задавая значения pпр близкие к среднему геометрическому давлению кипения и конденсации в зависимости от pпр определяют параметры цикла и подставляют их в формулу:
или
.
Методика расчета сведена в табл. 1.
Определяемая величина
| Формула
| Обозначение
|
Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг
|
| i1, i4 – энтальпия в соответствующих точках цикла.
|
Удельная объемная холодопроизводительность, кДж / кг
|
| u1 – удельный объем паров хладагента на входе в коспрессор, м3/кг.
|
Удельная теоретическая
(адиабатическая) работа кДж / кг
|
| i2 – энтальпия в конце процесса адиабатного сжатия хладагента в компрессоре, кДж/кг.
|
Количество циркулирующего хладагента кг / с
|
| Qo –зданная холодопроизводительность, кВт.
|
Объем паров хладагента описываемый компрессором в ед. времени м3/с
|
|
|
Коэффициент подачи компрессора
|
| lс – коэф. влияния мертвого объема;
l’w – коэф. объемных потерь.
|
Коэффициент влияния мертвого
Пространства
|
| с – относительное влияние мертвого объема с = 0,015÷0,04;
m – показатель политропы расширения; m = 1,1.
|
Коэффициент объемных потерь
|
| - отношение температур кипения и конденсации.
|
Теоретическая адиабатная мощность компрессора
| Na=Ga la
|
|
Индикаторная мощность компрессора
|
| hi – индикаторный КПД компрессора.
|
Индикаторный КПД компрессора
|
| во = 0,001 – для аммиачных машин;
во = 0,0025 – для фреоновых.
|
Мощность на трение, кВт
| Nтр=Vh pтр
| pтр – среднее давление;
(0,3÷0,5).102 – для фреона;
(0,5÷0,7).102 – для аммиака.
|
Эффективная мощность на валу
компрессора, кВт
| Nе=Ni+Nтр
|
|
Электрическая мощность, кВт
|
| hэл.д – КПД эл. дв. 0,75÷0,85;
hпер – КПД передачи.
|
Теоретический холодильный
Коэффициент
|
|
|
Теоретическая степень термодинамического совершенства
|
| eк – холодильный коэффициент цикла Карно.
|
Холодильный коэффициент цикла Карно
|
| Тк – темп. охлаждаемой камеры;
Тс – окружающей среды.
|
Действительный холодильный
коэффициент
|
|
|
Действительная степень термодинамического совершенства
|
|
|
Для расчета пользуются значениями из Т – S диаграммы. Расчет ведут отдельно для нижней и высшей ступени как для относительного компрессора значение lн.ст снижают на 10 - 15%. Расчетное отношение объемов Vh сравнивают с заданным x=f(pпр). Расчет повторяют до тех пор пока оба значения не станут достаточно близкие.
Теплообменные аппараты, вспомогательное оборудование