21 Холодильная техника
21.1 Аммиачный пар при температуре t1=-10ºC поступает в компрессор, где адиабатно сжимается до давления, при котором его температура t2=20ºC, сухость пара x2=1. Из компрессора аммиак поступает в конденсатор, где при постоянном давлении обращается в жидкость (x3=0). После чего в особом расширительном цилиндре адиабатно расширяется до температуры t4=-10ºC. При этой же температуре аммиак поступает в охлаждаемое помещение, где, забирая теплоту охлаждаемых тел, он испаряется, образуя влажный пар со степенью сухости x1. Определить холодопроизводительность аммиака, тепловую нагрузку конденсатора, работу, затраченную в цикле, и холодильный коэффициент.
21.2 Компрессор К холодильной установки (рис. 34) всасывает пар фреона-12 при t1=-15 ºC и степени сухости x1=0,972 и изотропно сжимает его до давления, при котором степень сухости x2=1.
Из компрессора фреон-12 поступает в конденсатор B, где охлаждается водой с температурой на входе t1в=12 ºС, а на выходе t2в=20 ºС.
В дроссельном вентиле Д жидкий фреон-12 дросселируется до состояния влажного насыщенного пара, после чего направляется в испаритель А, из которого выходит со степенью сухости х1. Теплота, необходимая для испарения фреона-12, подводится из охлаждаемой камеры.
Определить теоретическую мощность двигателя холодильной установки, часовой расход фреона-12 и охлаждающей воды, если холодопроизводительность установки Q0=100 МДж/ч.
Использовать табл. 30 приложения.
Ответ: N=12,2 кВт, mф=1769 кг/ч, mв=7280 кг/ч.
21.3 Холодопроизводительность воздушной холодильной установки Q=83,7 МДж/ч. Определить ее холодильный коэффициент и потребляемую теоретическую мощность двигателя, если известно, что максимальное давление воздуха в установке р2=0,5 МПа, минимальное давление р1=0,11 МПа, температура воздуха в начале сжатия t1=0ºC, а при выходе из охладителя t3=20ºC. Сжатие и расширение воздуха принять политропными с показателем политропы n=1,28.
Ответ: ε=2,56, Nдв=9,1 кВт.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
21.4 В аммиачной холодильной машине осуществляется сухой цикл с переохлаждением конденсата до 20ºC. Температура в испарителе минус 5ºC , в конденсаторе 40ºC. Холодопроизводительность установки 120 кВт.
Определить расход хладагента, холодильный коэффициент, теоретическую мощность двигателя компрессора, теоретически максимальный холодильный коэффициент. Определить температуру и давление в узловых точках цикла. Изобразить цикл на T-s и lgp-i диаграммах.
21.5 В схеме аммиачной холодильной установки, приведенной в предыдущей задаче, расширительный цилиндр заменяется редукционным вентилем. Определить новое значение холодильного коэффициента ε и сравнит его с ε для схемы с расширительным цилиндром.
21.6 Компрессионная холодильная установка работает по сухому циклу на фреоне 22. Холодопроизводительность установки 50 кВт, давление в испарителе 1,6 ат, а в конденсаторе 10,0 ат.
Как изменятся экономичность и расход мощности, если конденсат переохлаждать на 15ºС? Каковы характеристики соответствующего влажного цикла? Изобразить все циклы на T-s и lgp-i диаграммах.
21.7 Из испарителя аммиачной холодильной установки пар выходит сухим насыщенным при температуре t1=-20ºC. Температура адиабатного сжатия аммиачного пара t2=125ºC. Пройдя через конденсатор и переохладитель, пар превращается в жидкий аммиак с температурой t=15ºC. Принимая производительность холодильной установки Q0=290,7 кДж/c, провести сравнение данной установки с установкой, работающей без переохлаждения, определив для них холодопроизводительность 1 кг аммиака, часовой количество аммиака, холодильный коэффициент и теоретическую мощность двигателя холодильной машины. Задачу решить, пользуясь диаграммой T-s.
21.8 Из испарителя аммиачной холодильной установки пар выходит сухим насыщенным при температуре t1 = -20ºС. Температура адиабатно сжатого пара аммиака t2 = 25ºС. Пройдя через конденсатор и переохладитель, пар превращается в жидкий аммиака с температурой t = 15ºС.
Принимая производительность холодильной установки Q0 = 290,7 кДж/с, провести сравнение данной установки с установкой, работающей без переохлаждения, определив для них холодопроизводительность 1 кг аммиака, часовое количество аммиака, холодильный коэффициент и теоретическую мощность двигателя холодильной машины. Задачу решить, пользуясь диаграммой i – lg p.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
21.9 Из поршневого детандера воздушной холодильной машины в теплообменник воздух поступает с температурой -42 ºС и давлением 0,18 МПа. В изобарном процессе в теплообменнике от охлаждаемого тела к воздуху подводится 34 кДж/кг тепла. Степень повышения давления в компрессоре ВХМ πк=3,6. Сжатие и расширение воздуха считать политропным с показателем n=1,38. Определить холодильный коэффициент ВХМ.
ВУЗ: ПГАТУ
21.10 Воздушная холодильная установка имеет холодопроизводительность Q=837200 кДж/ч. Состояние воздуха, всасываемого компрессором, характеризуется давлением р1=0,1 МПа и температурой t1=-10ºC. Давление воздуха после сжатия р2=0,4 МПа. Температура воздуха, поступающего в расширительный цилиндр, равна 20ºС. Определить теоретическую мощность двигателя компрессора и расширительного цилиндра, холодильный коэффициент установки, расход холодильного агента (воздуха), а также количество теплоты, передаваемой охлаждающей воде.
