Решение. Температура воздуха в конце сжатия согласно выражению для адиабатного процесса:

Температура воздуха в конце сжатия согласно выражению для адиабатного процесса:

,

где z – число ступеней.

К

или ;

°C

Количество теплоты, отводимой при сжатии 1 кг воздуха в каждой ступени, определяется по формуле:

где , средняя изохорная теплоемкость воздуха в интервале температур 0–200 °C;

– показатель адиабаты (для воздуха );

.

Следовательно, количество теплоты, отводимой в двухступенчатом компрессоре

Количество теплоты (Дж/кг), отводимой, в промежуточном или концевом охладителе от 1 кг воздуха:

где – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении и температуре 0 ¸ 200 °С, – начальная температура воздуха, – температура воздуха в конце сжатия, тогда

Полное количество теплоты (Дж/кг), отводимой в компрессоре от 1 кг воздуха

.

Количество воды, необходимое для охлаждения 1 кг воздуха

где – теплоемкость воды, – разность температур нагревшейся и поступающей для охлаждения компрессора, воды, ориентировочно принимается равной 10…20 °С, т.е.

.

В числовом выражении

.

Часовой расход охлаждающей воды для всего компрессора

,

где r» 1,2 – плотность всасываемого воздуха.

Подставив в формулу значения, получим

Расход воды на охлаждение 1 м³ всасываемого воздуха

Количество теплоты, отводимой в промежуточном или концевом охладителе в течение часа.

.

Средняя разность температур (°С) в охладителе между средними температурами сжатого воздуха и охлаждающей воды

.

°С.

Площадь (м²) поверхности охлаждения промежуточного или концевого охладителя

где общий коэффициент теплопередачи
1 м² трубчатой системы охладителя при разности температур по обе стороны стенок трубок, равной одному градусу. ( – по условию задачи).

Площадь поверхности охлаждения должна быть принята на 10—15% больше расчетной.

Расчетная площадь поверхности охлаждения

.

Реально площадь поверхности охлаждения должна приниматься на 10…15 % больше расчетной.

Окончательно

ЗАДАЧА 4

Фреоновая холодильная установка холодильной мощностью , кВт работает при температуре испарения , °C и температуре конденсации перед регулирующим вентилем , °C. Определить массовый расход циркулирующего фреона-12, холодильный коэффициент и теоретическую мощность компрессора установки, если энтальпия пара фреона-12 на выходе из компрессора . Пар из испарителя выходит сухим насыщенным. Привести принципиальную схему холодильной установки и ее цикл, указав характерные точки и процессы. Исходные данные в табл.4

Таблица 4

Дата добавления: 2015-07-25