Расчёт РТО
Дано: ХА- R22;То=-10С;Тпер.ТРВ=8С.Тп.вс. =-2С;Тк=45С;
А) расчёт цикла без РТО
По диаграмме i-lgp имеем следующие характеристики рабочих точек:
h3"ж.=h4др.=480кдж/кг;
h1"пк.= hп1= 621кдж/кг; v1`= 0/065м3/кг;
h1вс. = 626кдж/кг; v1 = 0.068м3/кг;
h2сж.= 668кдж/кг;
1. Удельная массовая холодопроизводительность 1кг
qo=h1`- h4 = 621-480=141кдж/кг;
2. Массовая подача компрессора
Gд=Qво/go=15/141=0,106кг/с; (381кг/час
3. Объёмная подача
Vд=Gд * v1=0,106*0.068=0.007м3/с;
4. Объём описываемый поршнем
Vп=Vд/kпод.=0,007/0,77=0,009м3/c;
5. Адиабатная мощность
Nт=Gд(h2-h1)=0'106(668-626)=4'45квт;
6. Индикаторная мощность
Ni=Nт/kинд.=4,45/0,78=5,71квт;
7. Эффективная мощность на валу
Ne=Ni/kмех.=5,71/0,88=6,49квт; Примечание - принятые значения коэффициентов -kпод., kинд., kмех. имеют средние значения. Поэтому реальная мощность электропривода может несколько отличаться от полученного результата.
Б) расчёт цикла с РТО
Принимаем: Переохлаждение жидкого хладагента 10С.
Температура tж1=Tк=45C; hж1=h3"=480кдж/кг;
Температура tж2=Т4=35С; hж2=h3=468кдж/кг;
1. Тепловая нагрузка РТО
Qрто=Qо*qт/qo=15(h3"- h3)/141=15(480-468)/141=1.28квт;
2. Площадь поверхности РТО
Fрто=Qрто/k*Tln - для этого определяем:
а) Энтальпия пара-выход с РТО hп2=hп1+qт=621+12=633кдж/кг;
Отсюда температура пара на выходе из РТО-Тп2=10С.
И далее анализ цикла показывает, что адиабата сжатия пара в компрессоре выводит конечную точку для R22-Ткон.сж.в район~120C-:-125C. Это приводит к необходимости организации охлаждения головки компрессора: а) - установкой доп вентилятора; б) - применение системы вспрыска "СIC";
Кроме этого видно, что происходит снижение производительности компрессора, так как из-за роста перегрева увеличивается объём занимаемый всасываеммым паром хладагента. а объём цилиндров -неизменен. Также неизбежен рост потребляемой мощности и, если компрессор не имеет запаса производительности, то надо либо увеличивать частоту вращения, либо менять его, либо мириться с потерями. Судите сами: vпара в цикле без РТО=0,068м3/кг,а vпара для цикла с РТО=0,071м3/кг.
Из чего следует, что отношение 0,068/0,071=0.96=-4%Qкомпр.
В) Так как степень сухости всаываемого пара х >0,98, то средняя логарифмическая разность температур в противотоке равна
1. Тln=(tж2-tп1)-(tж1-tп1)/ln{(tж2-tп1)/(tж1-tп2)}=39,7C;
2. Средняя температура жидкости
tж=0,5(tж1+tж2)=0.5(45+35)=40С;
3. средняя температура пара
tп= tж-Tln= 40-39,7=0,3C.
Для проведения дальнейших расчётов определяем оптимальные скорости движения жидкости и пара. а также диаметры жидкостного и всасывающего трубопроводов. Получаем значения а) dж. optim=15mm=0,015м; vж=0,5м/с;
б) dвс.optim=42mm= 0,042м; vп=5,3м/с;
4. Коэффициент теплоотдачи жидкости
aж=Nu*kтпр/dвн.ж.
4.1 Nuж=0,04Re^0,8Prж^0,4(dвн/R)^0,21;
4.2 Re=wж*dвн/kвязк.ж=0,5*0,013*10^6/0,196=35153- turbo;
Nuж=0,04*35153^0,8*3,67^0,4*(0,013/0,0075)^0,21=326;
aж=326*0,079/0,013=1981Вт/(м2град);
5. Коэффициент теплоотдачи пара
ап=Nuп*kтпр/dвн.п.
5.1 Nuп=0,23Re^0,65Pr^0,33;
5.2 Re=wп*dвн/kвязк.=5,3*0,039*10^6/0,42=492143- turbo;
Nuп=0,23*492143^0,65*0,74^0,33=1047;
aп=1047*0,039/0,039=1047Вт/(м2град);
6. Коэффициент теплопередачи РТО, отнесённый к внутренней
поверхности труб
kвн=1/[(1/aп)+n(&i/ki)+(1/aж)*(dвн/d= 1/1047+0,003+1/1981*0,013/0,015=200Вт/(м2град);
7. Площадь поверхности РТО
Fвн=1280/200*39,7=0,161м2
Подбор компрессора по программе "Bitzer" 5.3.1 по входным данным для этого расчёта хорошо согласуется по основным показателям с выше полученными результатами, а именно: - по потребной мощности электродвигателя компрессора;
- часовому массовому расходу хладагента;
- температуре нагнетания;
При желании можете посчитать.  Всем привет 
|
Страницы: 
Эффективность работы испарителя молочного танка прямого охлаждения (число прочтений - 15448 )
