У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Методика расчета Проведение теплового расчета теплонасосной установки необходимо для оценки её эффект

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-30

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

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 6.4.2025

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:

  1. т.1 – пар на линии насыщения x = 1 для температуры кипения t0 ;
  2. т.a – область перегретого пара для критического давления P1, и  ta = t1+tКР;
  3. т.3 – на линии насыщения x = 0 при известной температуре tк;
  4. т.2’ – перегретый пар для критического давления, равного Pк,  при S2’=Sa;
  5. т.4 – жидкая фаза для критического давления, равного Pк,  при t = t4;
  6. т. 5 – влажный пар  для критического давления, равного P0, при i4' = i4.

Температура жидкого рабочего агента, охлаждаемого в теплообменнике, определяется из уравнения теплового баланса.

2.3. Пример расчета ТНУ

Исходные данные:

  1. Тепловая производительность QВ=5500 кВт.
  2. Рабочий агент – фреон R-134a.
  3. Температура нижнего источника тепла:
  4. температура на входе в испаритель tН1=22 0С;
  5. температура на выходе из испарителя tН2=12 0С.
  6. Температура верхнего источника тепла:
  7. температура на входе в переохладитель tВ1=20 0С;
  8. температура на выходе из конденсатора tВ2=65 0С.
  9. КПД компрессора:
  10. ηi = 0,81
  11. ηм=0,9.

Расчет:

  1. На основе рекомендаций принимаем значение разности температур между греющей и нагреваемой средой в испарителе Ти, конденсаторе Тк и переохладителе    Тпо :

tи=tн2-tн0=2 град.

tк=tк-tв1=5 град.

tпо=10 град.

  1. Расчетная температура испарения:

tи= tн2- tи=12-2=10оС.

  1. Расчетная температура конденсации:

tк= tв2+tк=65+5=70 оС.

  1.  Температура жидкого рабочего агента перед регулирующим вентилем :

t4= tв1+ tпо=20+10=30 оС.

  1. Используя приложение, находим основные параметры рабочего агента в характерных точках цикла (рис.10):
  2.  т.1 – на линии насыщения х=1 при известной температуре t0;
  3.  т.2’– перегретый пар при s = const для т.1 и т.2` на линии p = const для т.2`, т.2, т.3 и т.4;
  4.  т.3 – на линии насыщения х = 0 при известной температуре tк;
  5.  т.4 – на линии насыщения х = 0 при температуре t4;
  6.  т.5 – влажный пар на линии i = const для т.4 и т.5 при температуре t0.

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

  1. Удельная внутренняя работа компрессора

.

  1. Энтальпия рабочего агента на выходе из компрессора

.

  1. Удельный подвод тепла в испарителе

.

  1. Удельный подвод тепла в конденсаторе

.

  1. Удельный подвод тепла в переохладителе

.

  1. Удельная теплопроизводительность, баланс тепла

  1. Массовый расход рабочего агента

.

  1. Объемный расход рабочего агента

. Еще раз

  1. Тепловой поток в испарителе

.

  1. Тепловой поток в переохладителе

.

  1. Удельный расход энергии

.

  1. Электрическая мощность компрессора

.

  1. Коэффициент преобразования

  1. Средняя температура нижнего источника тепла

.

  1. Средняя температура верхнего источника тепла

.

  1. Удельный расход механической энергии в идеальном цикле

  1. Эксергическая температурная функция состояния холодного источника

  1. Эксергическая температурная функция состояния горячего источника

  1. Эксергический КПД ТНУ

  1. Экономия топлива по сравнению с котельной

.




1. Пермский государственный педагогический университет Кафедра дошкольной педагогики и психологии
2. Политическая культура и политическая социализация
3. Реалізація категорії ретроспекції в сучасних газетних текстах
4. по теме- Арифметические основы ЭВМ.html
5. . Bd. 16. Пер. с нем. Л
6. Древнерусское право
7. Політичний та соціально-економічний розвиток Греції у 19902005 рр
8. Полупроводниковые материалы
9. Сроки в наследственном праве
10. затраты Организация ~ это набор кадров изменение структуры предприятия под новый план и запуск оборуд

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе