Цикл ПКХМ с дроссельным вентилем

Исходные данные:

Таблица 4 – Исходные данные

Холодопроизводительность Q0, кВт	Температура кипения tи, 0С	Температура конденсации tк, 0C	Холодильный агент	Температура после переохлаждения t3, 0C
	-22		NH3

Определить: 1) Параметры p, t и h в характерных точках циклах, а также удельный объем в точке 1 υ₁; 2) Удельную холодопроизводительность q₀; 3) Удельную работу компрессора l_к; 4) Количество теплоты, отводимой в конденсаторе, q_к; 5) Массовый расход холодильного агента m; 6) Теоретическую мощность компрессора N; 7) Тепловую нагрузку конденсатора Q_к; 8) Объемную производительность компрессора V; 9) Холодильный коэффициент ε; 10) Холодильный коэффициент обратного цикла Карно для того же интервала температур ε_к; 11) Уменьшение величины удельной холодопроизводительности Δq₀ за счет использования дроссельного вентиля вместо детандера; 12) Изменение холодильного коэффициента Δε, если температуру кипения повысить на 10⁰С; 13) Во сколько раз больше теплоты для отопления можно получить с помощью данной ПКХМ, используемой в качестве теплового насоса, по сравнению с электрическим обогревателем, если на привод компрессора и электрический обогреватель затрачивается одинаковая мощность.

Порядок расчета:

Таблица 5 - Параметры в характерных точках цикла

№ тт	t, ^0C	p, МПа	h, кДж/кг
	-22	0,175
		1,4
		1,4
	-22	0,175

Удельный объем в точке 1

υ₁=0,67 м³/кг.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

270800.62-411312917 2015  

Удельная холодопроизводительность

q₀ = h₁ - h_4по, кДж/кг; (41)

q₀ = 1649 – 592 = 1057 кДж/кг.

Удельная работа компрессора

|l_к| = h₂ - h₁, кДж/кг; (42)

|l_к| = 1948 – 1649 = 299 кДж/кг.

Количество теплоты, отводимой в конденсаторе

|q_к| = h₂ - h_3по, кДж/кг; (43)

|q_к| = 1948 – 592 = 1356 кДж/кг.

Массовый расход холодильного агента

m = , кг/с; (44)

m = = 0,58 кг/с.

Теоретическая мощность компрессора

N = m · |l_к|, кВт; (45)

N = 0,58 · 299 = 173,42 кВт.

Тепловая нагрузка конденсатора

Q_к = m · |q_к|, кДж/кг; (46)

Q_к = 0,58 · 1356 = 786,48 кДж/кг.

Объемная производительность компрессора

V = m · υ₁, м³/с; (47)

V = 0,58 · 0,67 = 0,39 м³/с = 23,4 м³/мин.

Холодильный коэффициент

ε = ; (48)

ε = = 3,54.

Холодильный коэффициент обратного цикла Карно

ε_к = ; (49)

ε_к = = 4,4.

Температуру кипения повысили на 10⁰C

Таблица 6 - Параметры в характерных точках цикла

№ тт	t, ^0С	p, МПа	h, кДж/кг
	-12	0,28
		1,4
		1,4
	-12	0,28

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

270800.62-411312917 2015  

Уменьшение величины удельной холодопроизводительности

Δq₀ = h₁ - h_4по кДж/кг; (50)

Δq₀ = 1660 – 592 = 1068 кДж/кг.

Холодильный коэффициент отопительного насоса

ε = ; (51)

ε = = 5,27.

Действительная работа компрессора

l_кд = ; (52)

l_кд = = 332,22 кДж/кг.

Энтальпия

h_2д = + h₁; (53)

h_2д = + 1660 = 1937,78 кДж/кг.

Холодильный коэффициент

ε = ; (54)

ε = = 3,18.

Температура в точке 2д

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

270800.62-411312917 2015  

t_2д = ; (55)

t_2д = = 130⁰С.

Удельный объем в точке 1

υ₁ = 0,42 м³/кг.

Удельная холодопроизводительность

q₀ = h₂ - h₃, кДж/кг; (56)

q₀ = 1910 – 592 = 1318 кДж/кг.

Удельная работа компрессора

|l_к| = h₂ - h₁, кДж/кг; (57)

|l_к| = 1910 – 1660 = 250 кДж/кг.

Количество теплоты, отводимой в конденсаторе

|q_к| = h₂ - h_3по, кДж/кг; (58)

|q_к| = 1910 – 592 = 1318 кДж/кг.

Массовый расход холодильного агента

m = , кг/с; (59)

m = = 0,57 кг/с.

Теоретическая мощность компрессора

N = m · |l_к|, кВт; (60)

N = 0,57 · 250 = 142,5 кВт.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

270800.62-411312917 2015  

Тепловая нагрузка конденсатора

Q_к = m · |q_к|, кДж/кг; (61)

Q_к = 0,57 · 1318 = 751,26 кДж/кг.

Объемная производительность компрессора

V = m · υ₁, м³/с; (62)

V = 0,57 · 0,42 = 0,24 м³/с = 14,4 м³/мин.

Холодильный коэффициент

ε = ; (63)

ε = = 4,27.

Холодильный коэффициент обратного цикла Карно

ε_к = ; (64)

ε_к = = 5,55

Дата добавления: 2015-10-16