Расчёт холодильной парокомпрессионной установки с регенерацией тепла

Задание 3
Введение 4
1. Расчет значений основных параметров состояния в характерных точках цикла 6
2. Определение затрат работы и количества тепла, участвующего в процессах цикла 8
3. Анализ потерь энергии в элементах установки 10
4. Эксергетический анализ цикла 11
Заключение 14
Список использованной литературы 15
Приложение 16

Купить

Холодильной машиной называется машина, осуществляющая перенос теплоты с низкого уровня на более высокий:
Холодильная машина, в которой цикл осущёствляется с помощью механического компрессора, называется компрессионной холодильной машиной. В паровой компрессионной машине холодильный агент, в качестве которого обычно используется низкокипящая жидкость, изменяет свое агрегатное состояние.
Теплота, необходимая для испарения хладагента, передается от охлаждаемых объектов с помощью веществ, называемых хладоносителями.


Рисунок 1. Холодильный цикл с регенерацией тепла

На рис.1 изображена схема холодильной машины, где 1 — компрессор, 2 — конденсатор, в котором происходит охлаждение сжатых паров и их конденсация. Поскольку теплота конденсации значительно превосходит теплоту охлаждения, то суммарный процесс называется конденсацией, а аппарат — конденсатором. Конденсатор обычно охлаждается водой или воздухом, поступающим из окружающей среды. Понижение температуры хладагента до заданного значения происходит при понижении его давления за счет дросселирования в регулирующем дроссель-вентиле З, при этом

жидкий хладагент превращается во влажный пар. Затем хладагент переходит в парообразное состояние в испарителе 4 за счет теплоты, отбираемой от холодного источника — хладоносителя, который сам при этом охлаждается.
Парообразный хладагент обычно перегревается на (5...10)К и отсасывается компрессором 1. В цикле с регенерацией тепла полагается, что охлаждение жидкости от точки 4 до точки 5 осуществляется за счет нагрева пара от точки 7 до точки 1 с учетом потерь; заданных КПД регенеративного теплообменника (5) рт.
На рисунке 2 изображен цикл действительной холодильной машины в Т-S координатах. 1-2 — сжатие хладагента в компрессоре 1 от Рпн до Рпв, реально происходящее по политропе с увеличением энтропии: S2>S1
Удельная работа, затрачиваемая в компрессоре lкм=lпв=i1-i2. Сжатие происходит в области перегретого пара хладагента. 2-З — охлаждение перегретого пара хладагента до состояния насыщения, З-4 — его конденсация. Эти процессы происходят при постоянном давлении Рпв. В процессе 2-З-4 выделяется удельная теплота qохл=i2-i4, которая обычно отводится в окружающую среду. 4-5 — переохлаждение конденсата при том же давлении Рпв Отводимая при этом удельная теплота qохл=i4-i5. 5-6 — процесс дросселирования, происходящий по линии постоянной энтальпии i5=i6, но при увеличении энтропии. Именно этот процесс снижает температуру хладагента до заданного значения при понижении давления от Рпв до Рпн. 6-7 — испарение хладагента при постоянном давлении Рпн и постоянной температуре Тпн. Теплота перегрева паров хладагента, процесс 7-1, включается в общий расчет: qпн=i1-i6.



Рисунок 2. Т-S диаграмма холодильного цикла
Задание
В курсовом проекте должны быть рассчитаны основные параметры рабочего тела в характерных точках цикла с учетом возможных потерь в различных процессах.
Анализ потерь энергии выполняется на основании метода коэффициентов полезного действия. В методе рассматривается уравнение энергетического баланса, рассчитываются составляющие. Результаты должны быть представлены в виде диаграммы.
В эксергетическом методе анализа циклов составляются баланс потоков эксергии для энерготехнологической установки в целом.
Курсовой проект включает в себя также графическую часть, в :соторой должны содержаться диаграммы и схемы, относящиеся к рассматриваемому циклу.
Предметом изучения в курсовом проекте является цикл холодильной установки состоящей из одноступенчатой парокомпрессионной машины с дросселирующим устройством и регенеративного теплообменника.
Исходные данные:
Рабочее вещество — NH3
Gp=21.3 т/ч;
Температура конденсации, t4=51 0С;
Начальная температура t5=46 0С;
Конечная температура tк=-28 0С;
Внутренний относительный КПД компрессора км0i=93%;
Механический КПД компрессора км=49%;
КПД регенеративного теплообменника рт=86%;
КПД испарителя исп=86%;
КПД изоляции из=96.1%.



Купить