Расчет поршневого холодильного компрессора

    1. Исходные данные  для выполнения  индивидуальной работы

    Выполнить тепловой и газодинамический расчеты холодильного поршневого непрямого одноступенчатого двухрядного компрессора простого действия при следующих данных: 

    Таблица 1.1 Исходные данные

    2. Определение основных  размеров и параметров  компрессора

    Температура конденсации холодильного агента, [1], с.6:

    Температура поступающей воды в конденсатор, [1], с.6:

    где - нагрев охлаждающей воды в конденсаторе ( ).

    Охлаждение  происходит при помощи рассола, температура  кипения R22, [1], с.6:

    где - температура рассола на входе в испаритель.

    Температура R22 перед всасыванием в компрессор,[1], с.7:

    где - перегрев R22 на всасывание в компрессор. 
 

    По  диаграмме для R22 находим параметры в точках(рисунок 2.1):

    В точке 1 параметры  будут следующие:

    В точке 2:

    В точке 3:

    Для нахождения температуры  перед дроссельным  вентилем (точка 4) используем уравнение теплового баланса:

    Из  диаграммы найдем параметры в точках и

     .

    Тогда ,

    В точке 4:

Рисунок 2.1 Представление  цикла в р-i диаграмме 

    3. Определение мощности и КПД компрессора и выбор приводного электродвигателя 

    Удельная  холодопроизводительность:

    Удельная  объемная холодопроизводительность:

    Массовый  расход R22:

    Степень сжатия:

    Депрессия на всасывание,  [1], с.8:

    Депрессия на нагнетание, [1], с.8:

    Коэффициент подачи:

    где - объемный коэффициент подачи;

     - относительный  мертвый объем;

     - коэффициент  дросселирования;

     - коэффициент  нагрева;

      - коэффициент плотности. Находится в интервале 0,95…0,99 при отношении давлений 10…2.

    Действительная  объемная производительность:

    Теоретическая объёмная производительность:

    Принимаем:

    Ход поршня .

    Частота вращения коленчатого  вала .

    Число рядов 

    Диаметр поршня цилиндра:

    Относительный ход поршня:

    что удовлетворяет условию 0.55<0.58<0.8.

    Средняя скорость поршня:

    что удовлетворяет условию 2.5<4,1<5 м/с.

    Мощность  адиабатного сжатия хладогена R22:

    где - коэффициент адиабатного сжатия.

    Индикаторный  КПД компрессора  определяем по формуле  Левина, [1], с.10:

    где - коэффициент, принятый согласно [1], с.10.

    Индикаторная  мощность:

    Мощность  трения поршневого компрессора:

    где - среднее давление трения. Значение принято из [1], с.10.

    Эффективная мощность компрессора:

    Стандартный режим

    Исходные  данные в таблице.

     По  диаграмме находим давление конденсации и испарения, удельные энтальпии для R22 (рисунок 2.2).

     Р_к = 1,5МПа, Р₀ = 0,3МПа

     Рисунок 2.2 Представление  цикла в p-i диаграмме

     Параметры в точке 4 найдем из соотношения:

     Удельная  холодопроизводительность:

     Удельная  объемная холодопроизводительность:

     Степень сжатия:

     Депрессия на всасывание,  [1], с.8:

     Депрессия на нагнетание, [1], с.8:

     Коэффициент подачи:

    где - объемный коэффициент подачи;

     - относительный  мертвый объем;

     - коэффициент  дросселирования;

     - коэффициент  нагрева;

      - коэффициент плотности. Находится в интервале 0,95…0,99 при отношении давлений 10…2.

    Стандартная холодопроизводительность, [1] , с.8:

    Массовый  расход R22:

    Действительная объемная производительность:

    Теоретическая объёмная производительность:

    Принимаем:

    Ход поршня .

    Частота вращения коленчатого  вала .

    Число рядов 

    Диаметр поршня цилиндра:

    Относительный ход поршня:

    что удовлетворяет условию 0.55<0.596<0.8.

    Средняя скорость поршня:

    что удовлетворяет условию  2,5<4,1<5 м/с.

    Мощность  адиабатного сжатия R22:

    где - коэффициент адиабатного сжатия. 
 

    Индикаторный  КПД компрессора  определяем по формуле  Левина, [1], с.10:

    где - коэффициент, принятый согласно [1], с.10.

    Индикаторная  мощность:

    Мощность  трения поршневого компрессора:

    где - среднее давление трения. Значение принято из [1], с.10.

    Эффективная мощность компрессора:

    Эффективная мощность больше при стандартном режиме. Таким образом последующий расчет ведем для .