Цикл холодильной машины с регулирующим вентилем и регенеративным теплообменником

Циклы холодильных машин строятся в диаграммах энтальпия – давление, энтропия – температура, энтальпия – энтропия. Построение циклов начинается с нанесения линий постоянного массового расходного паросодержания (х = 0 и х = 1). Линии постоянного паросодержания называют также линиями насыщения или пограничными кривыми. Данные линии отделяют на диаграмме области переохлажденной жидкости (слева от кривой х = 0), парожидкостной смеси или влажного пара (между кривыми х=0 и х=1) и область перегретого пара (справа от кривой х = 1).

х=0 х=1

Рис.1. Цикл холодильного агрегата с регулирующим вентилем и регенеративным теплообменником в Р - i диаграмме:

1-2 - адиабатический процесс сжатия хладагента в компрессоре при постоянной энтропии;

2-3 – процесс охлаждения паров холодильного агента в нагнетательном трубопроводе и части конденсатора;

3-4 - изотермический, изобарический процесс конденсации холодильного агента в конденсаторе;

4-5 - процесс переохлаждения жидкого хладагента в регенеративном теплообменнике;

5-6 - адиабатический процесс дросселирования хладагента в регулирующем вентиле при постоянной энтальпии;

6-7 - изотермический и изобарический процесс кипения хладагента в испарителе;

7-1 - процесс перегрева паров холодильного агента в регенеративном теплообменнике.

Рис 2. Схема холодильного агрегата компрессионной холодильной машины с регулирующим вентилем и регенеративным теплообменником: КМ - герметичный хладоновый компрессор; КД - конденсатор; РТ - регенеративный теплообменник; РВ - регулирующий вентиль; И - испаритель.

Расчет цикла холодильного агрегата начинается с определения основных термодинамических параметров узловых точек. Термодинамические параметры точек цикла определяются из таблиц термодинамических свойств насыщенных и перегретых паров холодильного агента. По таблицам определяются параметры состояния хладагента на линиях насыщения, т.е. свойства насыщенной жидкости и насыщенного пара. Параметры, обозначение в таблицах свойств хладагентов с одним штрихом, соответствуют жидкой фазе хладагента, а параметры с двумя штрихами - парообразной фазе хладагента.

После окончания расчета цикла все данные представляются в табличной форме. На основе полученных термодинамических параметров рассчитываются основные показатели эффективности цикла холодильного агрегата.

1) Удельная холодопроизводительность:

q_о=i₇-i₆ (1)

2) Удельная теплота отводимая от конденсатора:

q_к=i₃-i₄ (2)

3) Удельная работа цикла:

l_s=i₂-i₁ (3)

4) Холодильный коэффициент:

e=q_о/l_s (4)

5) Массовый расход хладагента:

G_а=Q_о/q_о (5)

6) Теоретическая мощность компрессора:

N_s= G_а×l_s (6)

7) Объемная производительность компрессора:

V_д=G_а×v₁ (7)