Продуктивність компресора залежить від коефіцієнта подачі λ, який ви-значає об'ємні втрати дійсного компресора.
Коефіцієнт подачі компресора визначається добутком робочих коефіцієнтів:
, (7.1)
де λ с - об'ємний коефіцієнт;
λ др - коефіцієнт дроселювання;
λ п - коефіцієнт підігріву;
λ щ - коефіцієнт щільності.
Об'ємний коефіцієнт визначається за формулою:
, (7.2)
де С - відносна величина шкідливого простору компресора, С = 0,04...0,06;
m - показник політропи (для хладонових компресорів, т = 1).
.
Коефіцієнт дроселювання визначається за формулою:
, (7.3)
де ΔР0 - депресії (зміни тиску) при всмоктуванні в компресор, ΔР0 = 0.04 МПа;
ΔРк - депресії на нагнітанні компресора, ΔРк = 0,08 МПа.
.
Коефіцієнт підігріву визначається за формулою:
, (7.4)
де Т0 , Тк - температура кипіння та конденсації холодоагенту, К
°С, (7.5)
°С, (7.6)
К ,
К,
.
Коефіцієнт щільності визначається з умови λщ = 0,96...0.98.
λ =0,77·0,76·0,83·0,97=0,47.
РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕСОРА (ДІАМЕТРА ЦИЛІНДРА ТА ХОДА ПОРШНЯ)
Дійсна продуктивність компресора визначається за формулою, м3/год:
, (8.1)
де - масовий видаток холодоагенту, кг/год;
- питомий об'єм пари холодоагенту при всмоктуванні в компресор, м3/кг.
м3/год.
Діаметр циліндра компресора визначаєтся за формулою, м:
, (8.2)
де λ - коефіцієнт подачі компресора;
D - діаметр циліндра, м;
S - хід поршня, м;
Z - кількість циліндрів компресора (Z = 2, 4, 8);
п - частота обертання вала компресора, об/хв. (n = 1000 ... 1500 об/хв).
- відношення ходу поршня до діаметра, ( = 0.7...0.9 - для компресорів рухомою складу);
м.
Визначаємо хід поршня, м:
, (8.3)
м.
За знайденими значеннями діаметра циліндра D та ходу поршня S визначаємо дійсну продуктивність компресора за формулою. м3/год:
, (8.4)
м3/год.
Дійсна продуктивність компресора V повинна дорівнювати або бути більшою хоподопродуктивності компресора V1' .
9 ВИЗНАЧЕНИЙ ЕНЕРГЕТИЧНИХ КОЕФІЦІЄНТІВ ТА ПОТУЖНОСТІ, ЩО СПОЖИВАЄТЬСЯ КОМПРЕСОРОМ
Енергетичні коефіцієнти компресора дозволяють визначити енергетичні втрати дійсного компресора.
Індикаторна потужність компресора, Вт
, (9.1)
де NT - теоретична потужність компресора. Вт;
ηi - індикаторний ККД.
, (9.2)
де λп - коефіцієнт підігріву;
b - емпіричний коефіцієнт (b= 0,0025);
t0 - температура кипіння рідкого холодоагенту у випарнику.
,
Вт.
Ефективна потужність компресора:
, (9.3)
де ηм - механічний ККД (ηм = 0,90...0,93).
Вт.
Ефективний ККД компресора:
, (9.4)
.
Потужність на валу двигуна компресора, Вт:
, (9.5)
де ηп - загальний ККД передачі дорівнює 0,96...0,99.
Вт.
РОЗРАХУНОК ТРУБОПРОВОДІВ
Трубопроводи для холодильних машин підбирають по внутрішньому діаметру.
Діаметр всмоктувальною трубопроводу компресора визначається за формулою, м:
, (10.1)
де Vвс - об'ємний видаток пари холодоагенту при всмоктуванні в компресор, м3/с;
Wвс- швидкість руху пари холодоагенту у всмоктувальному трубопроводі
(Wвс = 12 м/c).
, (10.2)
де - масовий видаток холодоагенту, кг/год;
- питомий об'єм пари холодоагенту при всмоктуванні в компресор, м3/кг.
м3/с,
м.
Діаметр нагнітального трубопроводу компресора визначається за формулою, м:
, (10.3)
де Vнаг - об'ємний видаток пари холодоагенту при нагнітанні компресор, м3/с;
Wнаг- швидкість руху пари холодоагенту при нагнітанні компресора, Wвс=5 м/c.
, (10.4)
де - масовий видаток холодоагенту, кг/год;
- питомий об'єм пари холодоагенту при нагнітанні з компресора, м3/кг.
м3/с,
м.
ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ (РОЗРАХУНОК ТА КОНСТРУЮВАННЯ КОНДЕНСАТОРА)
Мета розрахунку конденсатора – визначення площі теплопередавальної поверхні та витрат охолодженого повітря.
Площу теплопередавальної поверхні визначаємо з рівняння теплопередачі:
, (11.1)
де Qк - теплове навантаження на конденсатор, Вт;
К - коефіцієнт теплопередачі, Вт/м2 К;
Fк - площа теплопередавальної поверхні конденсатора, м2;
Δtср - середня логарифмічна річниця температур.
, (11.2)
Коефіцієнт теплопередачі для конденсаторів з повітряним охолодженням складає 30...45 Вт/м2·К.
Рисунок 11.1 - Графік температурного режиму роботи конденсатора
tк - температура конденсації, tк=40°С;
t1 - температура повітря на вході в конденсатор (дорівнює температурі
зовнішнього повітря), t1=29°С;
t2 - температура повітря на виході з конденсатора, tк=33°С.
(t2> t1 на 3...4°С)
. (11.3)
. (11.4)
. (11.5)
°С,
°С,
°С,
м2.
Витрати повітря через конденсатор, м3/с:
, (11.6)
де Сп - теплоємність повітря, Дж/кг·К, (Сп = 1003 Дж/кг·К);
ρп - щільність повітря, кг/м3 ;
Δtп - нагрів повітря у конденсаторі.
. (11.7)
, (11.8)
де Рб - тиск атмосферного повітря, Рб = 1·105 Па;
Rп - газова стала повітря, Rп = 287 Дж/кг ·К;
Тср - середня різниця температур повітря на вході та виході з конденсатора, К.
, (11.9)
, (11.10)
. (11.11)
К,
К,
К,
кг/м3,
°С,
м3/с.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 446.