Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

Подписываем
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2. Расчет компрессионной ТНУ
2.1. Методика расчета
Проведение теплового расчета теплонасосной установки необходимо для оценки её эффективности. Для проведения такого расчета необходимо построить термодинамический цикл ТНУ в T-S диаграмме (рис.6).
Рис.6. Т-s диаграмма рабочего агента |
На расчетной схеме установки цифрами 1, а, 2, х, 3, 4, 5 отмечены состояния рабочие агенты, которые соответствуют точкам теоретического цикла. В таком термодинамическом цикле ТНУ протекают следующие процессы:
1-2 сжатие РА в компрессоре (может также осуществляться подогрев РА перед входом в компрессор для исключения попадания в компрессор жидкой фазы РА);
2-3 передача теплоты теплопотребителю в конденсаторе с одновременной конденсацией РА, где 2-х охлаждение рабочего агента, х-3 конденсация при Т=const;
3-4 переохлаждение РА в переохладителе с отдачей теплоты теплопотребителю;
4-5 снижение давления РА в результате дросселирования;
5-4 передача теплоты от ИНТ к РА в испарителе.
Для построения цикла в Т S диаграмме необходимо знать температуры в его характерных точках: температуру кипения РА в испарителе tи, температуру конденсации РА в конденсаторе tк и температуру перед регулирующим вентилем t4. Необходимо также значение температуры РА перед входом в компрессор t1. Ориентировочно эти температуры определяют с помощью упрощенных зависимостей, основанных на опыте эксплуатации ТНУ.
Температуру кипения принимают в зависимости от температуры ИНТ, его типа и конструкции теплообменника. Рассчитывается она по формуле
tи=tH2 - ∆tи.
Для случая, когда ИНТ является жидкостью, перепад температур ИНТ в испарителе обычно принимают равным 2…6 °С в зависимости от размеров теплообменника.
Температуру конденсации tк принимают в зависимости от температуры теплопотребителя. Ее расчет производится по формуле
.
Здесь температура теплопотребителя на выходе из конденсатора; недогрев в конденсаторе; в случае, когда теплопотребителем является вода, 2…8 0С в зависимости от размеров теплообменника.
Температура жидкого рабочего агента перед регулирующим вентилем
,
где - температура теплопотребителя на входе в ТНУ; - недогрев в переохладителе. Обычно = 5…15 0С в зависимости от размеров теплообменника.
Температура рабочего агента перед входом в компрессор определяется двумя факторами: температурой испарения t0 и перегревом рабочего агента на всасывании в компрессор .
Перегрев рабочего агента при всасывании создает более безопасные условия работы компрессора. Величина перегрева индивидуальна для различных видов рабочих агентов. Ориентировочно для одноступенчатых компрессоров:
для аммиака 5…10 0С,
для фреонов 10…35 0С.
Величина вычисляется по формуле
,
где температура рабочего агента после выхода из испарителя.
После определения характерных температур цикла проводится определение термодинамических параметров точек цикла в следующей последовательности:
Температура жидкого рабочего агента, охлаждаемого в теплообменнике, определяется из уравнения теплового баланса.
2.3. Пример расчета ТНУ
Исходные данные:
Расчет:
tи=tн2-tн0=2 град.
tк=tк-tв1=5 град.
tпо=10 град.
tи= tн2- tи=12-2=10оС.
tк= tв2+tк=65+5=70 оС.
t4= tв1+ tпо=20+10=30 оС.
В табл. приведены параметры рабочего агента в характерных точках схемы для температуры испарения t0 = 10 0С и tн1= 220С.
Таблица
№ т. |
р, МПа |
t, оС |
i, кДж/кг |
s, кДж/кг К |
v, м3/кг |
1 |
0,4149 |
10 |
404,5 |
1,7229 |
0,0 |
2` |
2,1174 |
86 |
460,6 |
1,7229 |
|
3 |
2,1174 |
70 |
304,8 |
||
4 |
2,1174 |
30 |
241,9 |
||
5 |
0,4149 |
10 |
241,9 |
.
.
.
.
.
.
. Еще раз
.
.
.
.
.
.
.