4. Тепловой расчёт холодильной машины

4.1 Расчёт одноступенчатого компрессора 1 для камер 1,2,3.

Камеры хранения 1,2,3 и 5 имеют достаточно близкие температуры хранения , . Следовательно, мы можем подобрать один компрессор для хранения данных продуктов. Построим холодильный цикл диаграмме для хладона R22.

Рис. 6 – Цикл холодильной машины.

Определяем температуру кипения хладона:

.

Температуру всасывания хладона определим по формуле:

Определим температуру конденсации. Так как конденсатор воздушный, то:

,

где – расчетная температура воздуха на выходе из конденсатора, .

Примем:

,

где t'_в – температура воздуха на входе в конденсатор, ;

– нагрев воздуха в конденсаторе, .

,

следовательно: ,

тогда: .

Значения параметров хладона в точках цикла, необходимые для дальнейших расчетов, сводим в таблицу:

Таблица 10 – Параметры узловых точек.

Точка	t, oC	Р, МПа	i,	V,
1	-15	0,3	605
2	5	0,3	615	0,081
3	80	1,5	671
4	40	1,5	640
5	40	1,5	450
6	25	1,5	438
7	-16	0,3	438

Удельная массовая холодопроизводительность хладона R22:

Удельная работа сжатия в компрессоре вычисляется по формуле:

Удельная тепловая нагрузка на конденсатор определяется так:

.

Теоретический холодильный коэффициент рассчитывается по формуле:

.

Массовый расход хладагента:

.

где – Холодопроизводительность компрессора ,

Теоретический объем, описываемый поршнями компрессора, который освобождается в цилиндре при перемещении поршня от нижней мертвой точки до верхней, определим по формуле:

.

V – удельный объем паров хладагента в точке 1, м³/кг;

– коэффициент подачи при рабочих условиях,

=0,64 - для бессальникового поршневого компрессора [2,стр 85,рис.19], при соотношении

.

Объем описываемый поршнями компрессора:

.

По найденному теоретическому объему, описываемому поршнями, по таблицам производительности компрессоров выбирается два компрессора ПБ80 (один компрессор рабочий, один запасной), для которых:

Определим действительный массовый расход холодильного агента в компрессоре:

,

.

Действительная холодопроизводительность компрессора:

.

Определим мощности электрического двигателя компрессора.

1. Теоретическая (адиабатическая) мощность сжатия:

,

.

2. Индикаторная мощность:

,

где – теоретическая мощность сжатия, кВт;

– индикаторный коэффициент полезного действия, который определяется по формуле:

где λ_w – коэффициент подогрева;

b – дополнительный коэффициент;

– температура кипения хладагента, .

Коэффициент подогрева определим по формуле:

,

где – температура кипения хладагента, К;

– температура конденсации хладагента, К.

.

Для фреоновых компрессоров:

b=0,0025,

тогда:

,

следовательно:

.

3. Эффективная мощность (мощность на валу компрессора):

– мощность затрачиваемая на трение, кВт.

,

где – величина удельного давления трения, которая зависит от производительности компрессора, 77 кПа;

тогда:

4. Мощность электродвигателя компрессора:

– коэффициент полезного действия передачи.

Для герметичных и бессальниковых компрессоров:

=1,00,

Проверяем условие:

,

где – мощность электродвигателя компрессора, кВт;

– действительная мощность компрессора, кВт:

.

Действительный холодильный коэффициент определим по формуле:

где – действительная холодопроизводительность компрессора, кВт;

– эффективная мощность, кВт.

.

Тепловая нагрузка на конденсатор в теоретическом цикле рассчитывается по формуле:

где – действительный массовый расход холодильного агента в компрессоре, кг/с;

– удельная тепловая нагрузка на конденсатор, кДж/кг.

Действительная нагрузка на конденсатор:

где – действительная холодопроизводительность компрессора, кВт;

– эффективная мощность, кВт.

Выбираем конденсатор КТР35 с максимальной нагрузкой 140 кВт.