2.3 Построение и расчет цикла в lnp-h диаграмме

Для построения термодинамических циклов для температуры кипения минус 10ºС и для температуры кипения минус 35ºС определим следующие параметры.

Перегрев пара во всасывающем трубопроводе компрессора для температуры кипения минус 10ºС составляет /4, с. 188/. Принимаем .

Перегрев пара во всасывающем трубопроводе компрессора для температуры кипения минус 35ºС составляет /4, с. 188/. Принимаем .

Построение цикла компаундной схемы представлено в (Приложении А). Параметры точек цикла сносим в таблицу 2.1

Изображение цикла показано на рисунке 2.2.

кДж/кг

Рисунок 2.2 – Цикл компаудной аммиачной холодильной установки на две температуры кипения (приложение А)

Таблица 2.1 – Параметры узловых точек цикла

№ точки	Давление Р, МПа	Температура t, ºС	Энтальпия h, кДж/кг	Удельный объем υ, м3/кг
1	0,0931	-25	1433,3	1,3
1”	0,0931	-35	1412,5	1,25
2	0,2908	49	1591,7	0,55
3	0,2908	0	1474,9	0,44
3”	0,2908	-10	1443,3	0,42
4	1,1675	100	1671,6	0,145
5’	1,1675	30	333,3	-
6	0,2908	-10	333,3	0,058
7’	0,2908	-10	149,9	-
8	0,0931	-35	149,9	0,099

Определим удельную холодопроизводительность для температуры кипения минус 10ºС по формуле

(2.5)

где – энтальпия аммиака в точке 3” термодинамического цикла, (таблица 2.1);

– энтальпия аммиака в точке 6 термодинамического цикла, (таблица 2.1).

Определим удельную холодопроизводительность для температуры кипения минус 35ºС, по формуле

(2.6)

где – энтальпия аммиака в точке 1” термодинамического цикла, (таблица 2.1);

– энтальпия аммиака в точке 8 термодинамического цикла, (таблица 2.1).

3 Расчет и подбор оборудования

3.1 Расчет и подбор компрессорных агрегатов

Определим количество циркулирующего аммиака для температуры кипения минус 10ºС и для температуры кипения минус 35ºС по формулам

(3.1)

(3.2)

где – коэффициент транспортных потерь. Принимаем для температуры кипения минус 10ºС , для температуры кипения минус 33ºС /5, с. 80/;

, – требуемая холодопроизводительность компрессоров для температуры кипения минус 10°С и для температуры кипения минус 35°С, . , (задано).

О пределим массовую производительность компрессоров для температуры кипения минус 10ºС и для температуры кипения минус 35ºС по формулам

(3.3)

(3.4)

где – энтальпии аммиака в точках 2 и 7^/ соответственно термодинамического цикла, , (таблица 2.1).

Определим степень сжатия компрессоров для температуры кипения минус 10ºС , и для температуры кипения минус 35ºС , по формулам

(3.5)

(3.6)

Предварительно принимаем на температуру кипения минус 10ºС компрессоры марки 2А110-7-3 и на температуру кипения минус 35ºС компрессора марки АН80-7-6.

Тогда определим коэффициент подачи компрессоров для температуры кипения минус 10ºС по формуле /5, с. 233/

(3.7)

Определим коэффициент подачи компрессоров для температуры кипения минус 35ºС по формуле

(3.8)

Определим объемную производительность компрессоров для температуры кипения минус 10ºС , и для температуры кипения минус 35ºС , по формулам

(3.9)

(3.10)

где – удельный объем на всасывании в компрессора для температуры кипения минус 35ºС, (таблица 2.1);

– удельный объем на всасывании в компрессора для температуры кипения минус 10ºС, (таблица 2.1).

Определим теоретическую объемную производительность компрессоров для температуры кипения минус 10ºС , и для температуры кипения минус 35ºС , по формулам

(3.11)

(3.12)

По значению теоретической объемной производительности принимаем для температуры кипения минус 10ºС два компрессорных агрегата марки 2А110-7-3. Действительная объемная производительность одного компрессорного агрегата равна /5, с. 236/.

Для температуры кипения минус 35ºС принимаем четыри компрессорных агрегата марки АН80-7-6. Теоретическая объемная производительность одного компрессорного агрегата равна /5, с. 236/.

Для обеспечения надежной работы холодильной установки принимаем один резервный поршневой компрессорный агрегат марки 2А110-7-3 для температуры кипения минус 10ºС и принимаем один резервный поршневой компрессорный агрегат марки АН80-7-6 для температуры кипения минус 35ºС.

Определим коэффициент рабочего времени компрессоров для температуры кипения минус 10ºС и для температуры кипения минус 35ºС по формулам

(3.13)

(3.14)

Так как коэффициент рабочего времени находится в пределах (0,670,92) /6, с. 303/, то выбранные компрессорные агрегаты принимаем.

Определим действительную объемную производительность компрессорных агрегатов для температуры кипения минус 6ºС , и для температуры кипения минус 33ºС , по формулам

(3.15)

(3.16)

Определим действительную массовую производительность компрессорных агрегатов для температуры кипения минус 10ºС , и для температуры кипения минус 35ºС , по формулам

(3.17)

(3.18)

Определим действительную холодопроизводительность компрессорных агрегатов для температуры кипения минус 10ºС , и для температуры кипения минус 35ºС , по формулам

(3.19)

(3.20)

Определим адиабатную мощность компрессорных агрегатов для температуры кипения минус 10ºС , и для температуры кипения минус 33ºС , по формулам

(3.21)

где – энтальпии аммиака в точках 3 и 4 соответственно термодинамического цикла, , (таблица 2.1).

(3.22)

где – энтальпии аммиака в точках 1 и 2 соответственно термодинамического цикла, , (таблица 2.1).

Определяем эффективный КПД для температуры кипения минус 10ºС по формуле /5, с. 233/

(3.23)

Определяем эффективный КПД для температуры кипения минус 35ºС по формуле

(3.24)

Определим эффективную мощность компрессорных агрегатов для температуры кипения минус 10ºС , и для температуры кипения минус 35ºС , по формулам

(3.25)

(3.26)

Технические характеристики выбранных агрегатов сносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1 – Технические характеристики компрессорных агрегатов

Марка агрегата	Теорети-ческая объёмная подача Vкм, м3/с	Мощ- ность электродвигателя Nэл, кВт	Расход охлаждающей воды Vw, м3/ч	Габаритные размеры, мм			Масса, кг
				длина	шири-на	высо- та
АН80-7-6	0,058	32	1	1750	910	1220	1000
2А110-7-3	0,084	55	0,5	2145	1280	1350	2125