Метою побудови холодильного циклу є отримання даних для розрахунку елементів холодильної машини: компресора, конденсатора, теплорегулюючого вентиля та випаровувача.

як правило, для охолодження холодоагенту у конденсаторі використовується зовнішнє повітря. тому температура конденсації холодоагенту повинна бути більшою на 10¸15°С.

,                                      (6.1)

де t_з – зовнішня температура поітря, ⁰С.

На підставі відомої температури холодоагенту у випаровувачі t₀=-10,5⁰С знаходимо тиск у останньому Р₀=0,19 МПа, за відомою температурою конденсації t_к=39⁰С знаходимо тиск конденсації Р_к=0,95 МПа. Проводимо на діаграмі ізобари Р₀=const та P_к=const. Оскільки у випаровувачі холодоагент кипить, то на виході з нього пара буде вогкою (тобто міститиме у собі частки не випаруваного холодоагенту). Тому точка 1¢, яка відповідає параметрам пари на виході з випарника, знаходиться на перетині ізобари Р₀=const та лінії міри сухості X₁=const (X₁ - ступінь сухості парів холодоагенту на виході з випаровувача, звичайно вона дорівнює X₁=0,96¸0,98).

На шляху від випаровувача до компресора пара холодоагенту нагрівається та стає сухою перегрітою. Величина перегрівання Dt_пер залежить від місця розташування випаровувача і складає 3¸5^°С. Тоді точка 1, яка характеризує параметри холодоагенту на вході у компресор, знаходиться на перетині ізобари Р₀=const та ізотерми t₁=t₀+Dt_пер=-10,5+5=-5,5⁰С. Стиск пари холодоагенту в компресорі приймаємо адіабатним (S=const). Точка 2, відповідна параметрам холодоагенту на виході з компресора (тобто на вході у конденсатор), знайдеться на перетині адіабати, проведеної з точки 1 та ізобари P_к=const. У конденсаторі при незмінному тиску пара холодоагенту охолоджується і, як тільки їхня температура дорівнюватиме температурі конденсації (точка 2), почнеться перетворення пари у рідину аж до повної конденсації (точка 3¢). Для отримання сталої рідинної фази конденсатори проектують таким чином, щоб на виході з останнього холодоагент мав температуру завжди нижче температури конденсації (але завжди вище температури зовнішнього повітря)

t₃=t_зов+(4¸5)^°С                                                        (5.1)

t₃=29+ 5=34^°С

Точка 3, яка відповідає параметрам холодоагенту на виході з конденсатора, знаходиться на перетині ізобари P_к=const та ізотерми t₃=const. Процес дроселювання йде без зміни тепловмісту холодоагенту, тому точка 4, яка відповідає параметрам холодоагенту на вході до випаровувача, знаходиться на перетині ізобари Р₀=const та ізоентальпи i₃=const.

На підставі побудованого циклу ПКХМ знаходимо такі дані, що необхідні для розрахунку елементів холодильної машини:

· питома холодопродуктивність 1 кг пари холодоагенту, кдж/кг

q₀=i₁-i_4,                                        (5.2)

де i1,i4 – відповідна ентальпія холодоагенту;

q₀=i₁-i₄=553-432=121 кДж/год

· кількість холодоагенту, що циркулює в системі, кг/год

,                                   (5.3)

де Q0 – холодопродуктивність однієї холодильної машини;

· питомий об¢єм холодоагенту на вході в компресор v_ха.1, м³/год визначаємо по діаграмі (ізохора, яка проходить через точку 1). v_ха.1 = 0,083 м³/год.

· об¢єм холодоагенту, що всмоктується в компресор в одиницю часу, м³/год

V_ха=М_ха* v_ха1                                                           (5.4)

V_ха=419,14*0,083=34,8 м³/год

· питома робота стиску в компресорі, кдж/кг

l_к=i₁-i₂                                                   (5.5)

l_к=553-580= - 27 кДж/кг

· холодильний коефіцієнт

                                          (5.6)

· корисна потужність приводу компресора, кВт

                                              (5.6)

· питоме теплове навантаження на конденсатор та переохолоджувач

q_к= i₂-i₃ (кдж/кг)                                            (5.7)

q_к= 580-432=148 кдж/кг