Снігова шуба з повітроохолоджувача відтаює гарячими парами фреону.
При відтайці не працюють вентилятори конденсатора і повітроохолоджувача, закритий соленоїдний вентиль рідинної лінії і відкритий соленоїдний вентиль лінії відтайки.
При роботі компресора пари фреону відсмоктуються із повітроохолоджувача через регулятор тиску всмоктування. Компресор стискує пари фреону до високого тиску і температури, і гарячі пари фреону через відкритий вентиль лінії відтайки поступають в повітроохолоджувач.
Процес відтайки продовжується до тих пір, доки температура пари фреону на виході із повітроохолоджувача не досягне +14°С, при досягненні цієї температури спрацьовує термостат закінчення відтайки, і переключає машину в режим холод, при цьому вмикаються вентилятори повітроохолоджувача і конденсатора, відкривається соленоїдний вентиль рідинної лінії і закривається соленоїдний вентиль лінії відтайки, компресор продовжує працювати.
5 ПОБУДОВА В Id-ДІАГРАМІ ПРОЦЕСІВ ОБРОБКИ ПОВІТРЯ В СИСТЕМІ ОХОЛОДЖЕННЯ
При розгляданні процесів зміни параметрів повітря у вантажному приміщеній рефрижераторного вагона вважають, що процес повністю встановився, тобто вантаж не виділяє вологи і відносна вологість повітря на виході з повітроохолоджувача знаходиться в межах φ = 85...95%.
Рисунок 5.1 – Система охолодження рефрижераторного вагона:
tB - середня температура повітря у вантажному приміщенні вагона. °С;
tC - температура повітря на виході з вантажного приміщення вагона, °С;
td - температура повітря на вході повітроохолоджувача, °С;
to - температура кипіння рідкого холодоагенту в повітроохолоджувачі, °С;
tf - температура повітря на виході повітроохолоджувача, °С;
tа - температура повітря на вході до вантажного приміщення вагона. °С;
L - сумарні витрати повітря через вагон;
Lінф - кількість інфільтраційного повітря.
Рисунок 5.2 - Процеси обробки повітря в системі охолодження в Id-діаграмі
Лінія (а-с) - підігрів повітря у вантажному приміщенні вагона за рахунок охолодження вантажу;
лінія (с-d) - переміщення повітря з вантажного приміщення вагону з інфільтраційним повітрям перед повітроохолоджувачем;
лінія (d-f) - охолодження повітря у повітроохолоджувачі;
лінія (f-а) - переміщення повітря на виході з повітроохолоджувача з інфільтраційним повітрям.
Під час руху у вантажне приміщення вагона потрапляє інфільтраційне повітря через різноманітні отвори.
При розрахунках умовно вважають, що інфільтраційне повітря надходить до вантажного приміщення двома шляхами: безпосередньо перед повітроохолоджувачем і одразу після повітроохолоджувача.
Температурний режим у вантажному приміщенні вагона при перевезенні вантажу задається нижньою та верхньою межею.
. (5.1)
, (5.2)
де 
- перепад температур повітря на вході та виході з вантажного приміщення вагона ( =4...6 С).
°С,
°С.
Параметри повітря на вході до вантажного приміщення вагона в Id-діаграмі відповідають точці а, яка знаходиться на перетині ізотерми ta = соnst та лінії відносної вологосіі φ = соnst = 85...95%.
У вантажному приміщенні вагона повітря підігрівається при постійному вологовмісті da = соnst до температури tс. Точка с, що відповідає параметрам повітря на виході з вантажного приміщення вагона, знаходиться на перетині лінії постійного вологовмісту da = соnst та ізотерми tс.
По Id-діаграмі визначаємо ентальпії повітря на вході ( Ia, кДж/кг) та на виході (Iс, кДж/кг) з вантажного приміщення вагона.
Визначаємо сумарні витрати повітря через вагон, кг/год:
, (5.3)
де Qсум - сумарна кількість тепла, яка надходить до вантажного приміщення рефрижераторного вагона, Вт.
кг/год.
Визначаємо кількість інфільтраційного повітря, кг/год:
, (5.4)
де Vінф - об'єм інфільтраційного повітря, Vінф = 40 м3/год;
ρ3 - густина зовнішнього повітря, кг/м3.
, (5.5)
де Рб - тиск зовнішнього повітря, Рб= 105 Па;
R - газова стала повітря, R = 287 Дж/кг ·К;
Т3 - абсолютна температура зовнішнього повітря, (T3 = 273 + t3) K.
кг/м3,
кг/год.
ІІовітря з параметрами на вході до вантажного приміщення, точка а, є результатом переміщення порції повітря, що пройшло через повітроохолоджувач та половини інфільтраційного повітря.
Точка з , що відповідає на діаграмі параметрам зовнішнього повітря, знаходиться на перетині ізотерми t3 = соnst та лінії відносної вологості φ3 = соnst.
З'єднаємо відрізки точки з та а. На продовженні прямої з-а буде знаходитись точка Т, параметрами повітря на виході з повітроохолоджувача до змішування і інфільтраційним повітрям.
Відрізок а- f в мм на діаграмі дорівнює:
(5.6)
де аз - довжина відрізка на діаграмі, мм.
мм.
Перед повітроохолоджувачем також відбувається змішування повітря, яке надходить з вантажного приміщення з інфільтраційним повітрям.
До повітроохолоджувача повітря надходить більш теплим, ніж виходить з вантажного приміщення.
Точка d, з параметрами змішування повітря, яке надходить з вантажного приміщення з інфільтраційним повітрям на діаграмі знаходиться на лінії с-з.
Положення точки d визначається відрізком с- d в мм, яке знаходиться з відношення:
, (5.7)
де сз - довжина відрізка на діаграмі, мм.
мм.
З'єднуємо точки d та f прямою. Пряма d-f відображає процес охолодження повітря в повітроохолоджувачі.
Визначаємо корисну холодопродуктивність холодильної установки рефрижераторного вагона, Вт:
, (5.8)
де Id - ентальпія повітря на вході повітроохолоджувача, кДж/кг;
If - ентальпія повітря на виході з повітроохолоджувача, кДж/кг.
Вт.
Потужність вентилятора-циркулятора, Вт:
, (5.9)
де Н - гідравлічний опір системи охолоджений та повітропроводів, Н= 1500...2500 Па;
ηвент - ККД вентилятора, ηвент = 0,6...0.65;
ρС - середня густина повітря, 
кг/м3,
кг/м3 ,
Вт.
Теплонадходження у вантажне приміщення вагона від роботи вентилятора складає, Вт:
, (5.10)
Вт.
Максимальна холодопродуктивність холодильної установки рефрижераторного вагона, що споживається, Вт:
, (5.11)
Вт.
У рефрижераторному вагоні холодильна установка має дві самостійні холо-дильні машини. Кожна виробляє 75% максимальної холодопродуктивності, що споживається.
Холодопродуктивність однієї холодильної машини, Вт:
, (5.12)
Вт.
Температура кипіння рідкого холодоагенту у випарнику холодильної машини повинна бути нижчою за температуру повітря на вході у вантажне приміщення рефрижераторного вагона на 8... 10 °С.
, (5.13)
°С.
6 ПОБУДОВА В lg р-і ДІАГРАМІ ЦИКЛУ ХОЛОДИЛЬНОЇ МАШИНИ ТА ЙОГО РОЗРАХУНОК
Для побудови холодильного циклу визначаємо температурний режим циклу.
По температурі зовнішнього повітря t3 визначаємо температуру конденсації холодоагенту tк у повітряному конденсаторі. Температура конденсації tк вище температури зовнішнього повітря t3 на 8...12°С.
, (6.1)
°С.
За значеннями температури конденсації tк = consі і температури кипіння t0 = const по lg р-і діаграмі визначаємо тиск конденсації Рк = соnst тиску кипіння Р0 = соnst.
За знайденим значенням тиску конденсації Рк = соnst і тиску кипіння Р0 = соnst холодоагенту робимо перевірку на кількість ступеней стиску холодоагенту в холодильній машині.
При Рк/ Р0≥9 переходять до двоступінчастого стиску.
Рк/ Р0=1/0,18=5,56.
Для побудови характерних точок циклу холодильної машини в lg р-і діаграмі визначаємо:
- температуру всмоктування tвс пари холодоагенту в компресор з урахуванням перегріву;
- температура переохолодження tп рідкого холодоагенту перед дроселю-ванням.
Температура всмоктування пари холодоагенту в компресор tвс на 15...30°С вище, температури кипіння t0 холодоагенту у випарнику.
, (6.2)
°С.
Температура переохолодження рідкого холодоагенту перед дроселюванням tп на 3...6 °С нижче температури конденсації tк:
, (6.3)
°С.
По температурному режимі (t0 , tвс , tк , tп ) будуємо цикл холодильної машини в lg р-і діаграмі для холодоагенту і визначаємо значення параметрів холодоагенту в характерних точках циклу.
Рисунок 6.1 - Цикл холодильної машини в lg р-і діаграмі
Лінія (4-1) - ізотермічний і ізобарний процес кипіння холодоагенту у випарнику:
лінія (1-1') - ізобарний перегрів пари холодоагенту на всмоктуванні в компресор;
лінія (1'-2) - адіабатний процес стиску холодоагенту в компресорі;
лінія (2-2') - ізобарний процес охолодження перегрітої пари до сухої насиченої пари в конденсаторі;
лінія (2'-3) - ізотермічний і ізобарний процеси конденсації холодоагенту в
конденсаторі;
лінія (3-3') - ізобарний процес переохолодження рідкого холодоагенту перед дроселюванням;
лінія (3'-4) - ізоентальпний процес дроселювання рідкого холодоагенту.
Визначаємо параметри холодоагенту у характерних точках циклу та їх значення записуємо в таблицю 6.1.
Таблиця 6.1
Параметри холодоагенту у характерних точках циклу
| параметри | t0 ,°С | Р, МПа | I, кДж/кг | V, м3/кг |
| точка циклу | ||||
| 1 1' 2 2' 3 3' 4 | -13 10 69 40 40 35 -13 | 0,18 0,18 1,0 1,0 1,0 1,0 0,18 | 392 410 450 420 259 250 250 | 0,11 0,13 0.024 - - - - |
Таблиця 6.2
Розрахунок циклу холодильної машини
| Параметр, що визначається | Формула | Розрахунок | |||
| 1 Питома масова холодопродуктивність холодоагенту, кДж/кг |
| 392-250=142 | |||
| 2 Масоний видаток холодоагенту, кг/год |
| 3,6·3207,76/142=81,32 | |||
| 3 Питома робота компресора, кДж/кг |
| 450-410=40 | |||
| 4 Теоретична потужність компресора, Вт |
| 81,32·40/3,6=903,56 | |||
| 5 Питоме теплове навантаження на конденсатор, кДж/кг |
| 450-259=191 | |||
| 6 Теплове навантаження на конденсатор, Вт |
| 81,32·191/3,6=4314,48 | |||
| 7 Об'ємний видаток холодоагенту через компресор, м3/год |
| 81,32·0,11=8,95 | |||
| 8 Об'ємний видаток холодоагенту через конденсатор, м3/год |
| 81,32·0,024=1,95 | |||
Дата: 2019-05-28, просмотров: 184.
