21 Холодильная техника
21.51 (Вариант 04) Воздушная холодильная установка работает при следующих параметрах: р1=0,1 МПа — давление перед компрессором и t1, ºC; после компрессора р2=0,5 МПа. Температура воздуха на выходе из охладителя t3, ºC. Определить: холодильный коэффициент, температуру воздуха, поступающего в холодильную камеру, количества тепла, передаваемого охлаждающей воде в теплообменнике (кВт), расход воздуха и теоретическую потребную мощность, если хладопроизводительность установки Q. Расчет иллюстрировать принципиальной схемой установки и ее циклом в p-V и T-S — диаграммах. Исходные данные приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Вариант | t1, ºC | t3, ºC | Q, кВт |
| 04 | -6 | 17 | 100 |
21.52 В схеме аммиачной холодильной установки, приведенной в предыдущей задаче, расширительный цилиндр заменяется редукционным вентилем. Новая схема представлен на рис. 109. В остальном все условия предыдущей задачи сохраняются.
Определить новое значение холодильного коэффициента εʹ и сравнить его с ε для схемы с расширительным цилиндром.
Ответ: εʹ = 8,32; εʹ/ε = 0,929.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
21.53 На рис. 117 представлена схема, а на рис. 118 изображен цикл паровой компрессорной холодильной установки. Пар аммиака при температуре t1 = -10ºС поступает в компрессор В, где адиабатно сжимается до давления, при котором его температура t2 = 20ºС, а сухость пара х2 = 1. Из компрессора аммиак поступает в конденсатор С, где при постоянном давлении обращается в жидкость (х3 = 0), после чего в особом расширительном цилиндре D адиабатно расширяется до температуры t4 = -10ºС; при этой же температуре аммиак поступает в охлаждаемое помещение А, где, забирая теплоту от охлаждаемых тел, он испаряется, образуя влажный пар со степенью сухости х1.
Определить холодопроизводительность аммиака, тепловую нагрузку конденсатора, работу, затраченную в цикле, и холодильный коэффициент.
Ответ: q0 = 1067,8 кДж/кг, q = 1186,9 кДж/кг, l0 = 119,1 кДж/кг, ε = 8,96.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
21.54 В углекислотной холодильной установке с регулирующим вентилем компрессор всасывает сухой пар и сжимает его по адиабате так, что его энтальпия становится равной 700 кДж/кг. Температура испарения углекислоты t1=-20 ºC, а температура ее конденсации t3=20 ºC.
Определить часовой расход углекислого газа и теоретическую мощность двигателя, если холодопроизводительность установки Q=502,4 МДж/ч.
Ответ: Ма=2810 кг/ч, Nтеор=34,3 кВт.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
21.55 Спроектировать холодильник с площадью охлаждаемых камер 60 м², расположенный в г. Рязань. Температурный режим камер [60% (-10ºС); 40% (+5ºС)].
Внимание! Контрольная работа
21.56 В камере охлаждения фруктов находятся 2 т слив в деревянной таре. Фрукты поступили с температурой 15 ºС и в течение 1 суток были охлаждены до температуры 2 ºС, а затем хранились при этой температуре 5 суток. Определить расход холода на охлаждение и хранение фруктов (с учётом их внутренних тепловыделений). Удельная теплоемкость слив 3680 Дж/(кг·К). Принять теплоту дыхания в диапазоне температур от 15 до 2 ºС равной 6457 кДж/(т·сут), а при температуре 2 ºС она составляет 1789 кДж/(т·сут). Массу тары принять 20% от массы фруктов. Удельная теплоемкость деревянной тары 2500 Дж/(кг·К).
21.57 Холодопроизводительность фреоновой холодильной машины при температуре испарения минус 15 ºС и температуре конденсации 50 ºС равна 9,3 кВт и потребляемая компрессором мощность 5,8 кВт.
Определить холодильный коэффициент и изменение холодопроизводительности при понижении температуры конденсации до 30 ºС.
При расчете принимать коэффициент подачи компрессора неизменным.
21.58 РАСЧЕТ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
По данным таблиц 4, 5 необходимо:
1 Изобразить схему и цикл двухступенчатой паровой холодильной машины в диаграмме s-T или i-lgp.
2 Составить таблицу параметров узловых точек цикла.
3 Рассчитать двухступенчатую холодильную машину и подобрать основное оборудование.
Таблица 4 — Исходные данные для контрольной работы 2
| Исходные данные | Начальная буква имени |
| Н | |
| Холодопроизводительность, кВт | 130 |
| Хладагент | R407c |
Таблица 2 — Исходные данные для контрольной работы 1
| Исходные данные | Начальная буква фамилии |
| С | |
| Температура кипения, ºС | -45 |
| Температура конденсации, ºС | +25 |
21.59 В компрессор воздушной холодильной установки поступает воздух из холодильной камеры при давлении, равном р1=0,1 МПа и температуре t1. После адиабатного сжатия до давления р2=0,4 МПа воздух поступает в охладитель, где его температура снижается до t3 в процессе при постоянном давлении. Затем воздух поступает в детандер, где адиабатно расширяется до первоначального давления p1. После этого воздух возвращается в холодильную камеру, где при постоянном давлении нагревается до температуры t1, отнимая теплоту у охлаждаемых тел.
Необходимо определить: холодильный коэффициент, температуру воздуха, поступающего в холодильную камеру, количество теплоты, передаваемое охлаждающей воде в охладителе, расход воздуха и теоретическую потребную мощность, если холодильная мощность установки равна Q.
Построить цикл работы установки в pυ и Ts — диаграммах.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Q0, кВт | t1, ºС | t3, ºС |
| 51 | 110 | -11 | 22 |
21.60 Цикл воздушно-компрессорной холодильной установки
Исходные параметры воздуха установки принять по таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные для расчета цикла
| № п/п в журнале | р1, МПа | р2, МПа | t1, ºС | t3, ºС | Q2, кВт |
| 1 | 0,1 | 0,4 | -10 | 17 | 100 |
1 Вычертить принципиальную схему воздушно-компрессорной установки, обозначить позициями ее основные элементы и записать их наименование.
2 Рассчитать идеальной цикл воздушно-компрессорной холодильной установки.
1 Определить неизвестные параметры в узловых точках цикла.
2.2 Определить изменение удельной энтропии Δs, кДж/(кг·К).
2.3 Определить удельную тепловую мощность теплообменника 3 q1, кДж/кг.
2.4 Определить удельную производительность холода холодильной камеры q2, кДж/кг.
2.5 Определить расход воздуха М, кг/c.
2.6 Определить удельную теоретическую потребляемую мощность (теплоту цикла) q0 ( кДж/кг) и полную мощность Q0 (кВт).
2.7 Определить холодильный коэффициент ε.
3 Вычертить цикл установки в р-υ и T-s — координатах по данным расчета, обозначить узловые точки цикла.
4 Ответить на контрольные вопросы:
-
- что такое холодильный коэффициент?
- за счет чего работают компрессорные холодильные установки?
- чем определяется работа, затраченная на осуществление цикла в данной холодильной установке?
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
