21 Холодильная техника

21.91 Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. Температура кипения хладагента в испарителе t₀. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t₁. Температура конденсации хладагента в конденсаторе t_к. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t₅.

Определить параметры (р, υ, t, h, s,x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент машины, если количество циркулирующего рабочего тела М = 5 кг/с.

Изобразить схему установки, представить цикл в координатах р-υ, T-s, lgp—h (без масштаба). Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t₅.

Параметры точек цикла свести в таблицу.

Таблица 1 — Исходные данные

21.93 Идеальная парокомпрессионная установка работает по обратному циклу Карно в интервале температур от t₁ = – 20 до t₂ = 20°С. Установка работает на фреоне–12, который сжимается в компрессоре до состояния сухого насыщенного пара. Определить удельную холодопроизводительность, холодильный коэффициент цикла и работу, затрачиваемую на цикл. Изобразить схему холодильной установки и ее цикл в Ts- и ilnp- диаграммах.

21.94 Отопительный тепловой насос отдает потребителю с Т_потр = 300 К за один цикл 300 кДж теплоты. Температура окружающей среды Т_ос = 270 К. Машина работает по циклу Карно. Определить работу, затраченную за один цикл, и отопительный коэффициент насоса, изобразить цикл в Тs- диаграмме.

21.95  «Парокомпрессионный холодильный цикл»

Парокомпрессионная холодильная установка работает по циклу с влажным ходом компрессора. Влажный пар хладагента при температуре t₁ засасывается в компрессор и сжимается там адиабатически до давления р₂, при котором он становится сухим насыщенным (x₂ = 1,0). Из компрессора пар направляется в конденсатор, где при постоянном давлении р₂ полностью конденсируется (x₃ = 0), после чего дросселируется до температуры t₄ = t₁. В результате часть жидкости испаряется, образуя влажный пар. Далее этот пар направляется в испаритель, где продолжает испаряться при постоянном давлении, отбирая тепло из холодильной камеры. Образовавшийся влажный пар с параметрами p₁, t₁, x₁ снова засасывается в цилиндр компрессора и цикл повторяется.

Пользуясь таблицами, определить параметры (p, υ, t, h, s) рабочего тела для всех четырех характерных точек цикла; тепловую нагрузку конденсатора; работу цикла; холодильный коэффициент; расход хладагента для обеспечения заданной хладопроизводительности Q и эксергетический КПД холодильного цикла η_ex.

Исходные данные принимать по таблице 1.11.

Таблица 1.11 — Исходные данные по вариантам

21.96 Пар фреона — 12 при температуре  поступает в компрессор, где изоэнтропно сжимается до давления, при котором его температура становится равной , а степень сухости пара . Из компрессора фреон поступает в конденсатор, где при постоянном давлении обращается в жидкость, после чего адиабатно расширяется в дросселе до температуры .

Определить холодильный коэффициент установки, массовый расход фреона, а также теоретическую мощность привода компрессора, если холодопроизводительность установки Q. Изобразите схему установки и ее цикл в  и  — диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 5.5.

Указание. Задачу решить с помощью таблицы параметров насыщенного пара фреона — 12 (см. приложение ).

Ответить на вопрос:

— как изменится холодильный коэффициент для вашего варианта задачи, если вместо дросселя использовать детандер, в котором фреон-12 расширяется изоэнтропно:

Таблица 5.5 – Численные значения к задаче 5 по вариантам

21.97 В сушильной камере для конденсации водяного пара и возврата теплоты конденсации в камеру установлена паровая холодильная машина работающая на фреоне-12.

Холодильная машина работает по идеальному циклу в диапазоне температур от t₁  = 19ºС до t₂ = 65ºС.

Масса конденсируемой влаги G_вл = 15 г/с.

Определить: параметры p_i, T_i, υ_i, i_i, s_i для всех узловых точек цикла, холодопроизводительность, теплопроизводительность, массу циркулирующего хладагента, холодильный, отопительный коэффициенты, мощность привода компрессора.

Теплота конденсации пара r = 2500 кДж/кг.