21 Холодильная техника

21.81 Пар фреона-12 при температуре t₁ поступает в компрессор, где изотропно сжимается до давления, при котором его температура становится равной t₂, а степень сухости пара x₂=1. Из компрессора фреон поступает в конденсатор, где при постоянном давлении обращается в жидкость, после чего адиабатно расширяется в дросселе до температуры t₂=t₁.

Определить холодильный коэффициент установки, массовый расход фреона, а также теоретическую мощность привода компрессора, если холодопроизводительность установки Q. Изобразите схему установки и ее цикл в T-s и i-s — диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из табл.5.

Указание. Задачу решить с помощью таблицы параметров насыщенного пара фреона-12 (см. приложение 3).

Таблица 5 — Исходные данные

21.82 Для хранения овощей предприятие имеет холодильную камеру строительным объемом 24 м³. В камере поддерживают температуру +6 ºС и относительную влажность воздуха 95%. Кратность вентиляции камеры 4 объема в сутки. Температура наружного воздуха +30 ºС, относительная влажность 60%. Определите тепловыделения от вентиляционного воздуха.

21.83 Температура воздуха, поступающего в компрессор воздушной холодильной машины (ВХМ), t₁; давление p₁. Давление воздуха, поступающего в детандер, p₂; температура t₃. Массовый расход воздуха М=0,1 кг/c.

Определить: параметры узловых точек цикла, теплоту и работу каждого процесса, а также цикла в целом, холодильный коэффициент и холодопроизводительность ВХМ. Сравнить цикл ВХМ с обратным обратимым циклом Карно, осуществляемым в том же интервале температур источников t₁ и t₃, определив его холодильный коэффициент.

Изобразить схему установки и цикл ВХМ в диаграммах р-υ, T-s. Вместе с циклом ВХМ изобразить цикл Карно.

Для расчета показателя адиабаты k использовать уравнение Майера. Средняя массовая изохорная теплоемкость воздуха с_υ=0,723 кДж/(кг·К), удельная газовая постоянная R=287 кДж/(кг·К).

Таблица 2 – Исходные данные

21.84 Выполнить расчет циклов работы паровой компрессионной холодильной машины в рабочем и номинальном режиме. Сделать перерасчет холодопроизводительности из рабочих условий в номинальные.

Исходные данные:

Вид хладагента R-12,

Холодопроизводительность ПКХМ — Q=1 кВт,

Температура кипения хладагента — t₀=-30 ºC,

Температура конденсации хладагента — t_к=+30 ºC,

Температура всасывания ( перегрева ) хладагента — t_вс=-10 ºC,

Температура переохлаждения хладагента — t_пер=+20 ºC,

Коэффициент подачи (коэффициент объемных потерь) -λ_р/λ_н=0,68/0,75 ,

Коэффициент полезного действия индикаторный — η_i=0,78,

Коэффициент полезного действия механический — η_м=0,84.

21.87 Режим работы аммиачной холодильной установки таков: t_к=35 ºС, t₀₁=-10 ºC, t₀₂=-28 ºC. Тепловая нагрузка на компрессоры составляет по температурам кипения соответственно Q_т1=320 кВт и Q_т2=420 кВт. Подобрать компрессорные агрегаты.

21.88 В воздушной холодильной установке поступающий из холодильной камеры (рефрижератора) в компрессор воздух имеет температуру t₃ = -16ºС при давлении р₂ = 0,1 МПа. В компрессоре воздух адиабатно сжимается до давления р₁ = 0,5 МПа, а затем при постоянном давлении охлаждается в охладителе до температуры t₁ = -15ºС. После охладителя воздух поступает в детандер, где адиабатно расширяется до давления р₂, после чего снова направляется в холодильную камеру, где отбирает теплоту q₂ от охлаждаемого вещества и нагревается до температуры t₃. Определить температуру воздуха за компрессором t₄; температуру воздуха, поступающего в холодильную камеру t₂; теоретическую удельную работу, затраченную на осуществление цикла; теоретическую удельную холодопроизводительность; теоретический холодильный коэффициент цикла; холодильный коэффициент цикла Карно в том же интервале температур. Определить также расход холодильного агента и теоретическую мощность, необходимую для привода компрессора, если холодопроизводительность установки должна составлять Q = 200 кВт. Теплоемкость воздуха считать постоянной и равной с_р = 1,012 кДж/(кг·К), k = 1,4.