МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ РОЗДІЛІВ ІНДИВІДУАЛЬНОГО ЗАВДАННЯ

Індивідуальні початкові дані вибираються із таблиць при умові, що номер залікової книжки студента являється індивідуальним шифром.

Таблиця 1.1

Таблиця 1.2

Остання цифра шифру	Тиск нагнітання , МПа	Тиск нагнітання р, МПа	Адіабатний к.к.д. компресора hsк	Адіабатний к.к.д детандера hs¶
	0,31	0,14	0,74	0,825
	0,32	0,15	0,75	0,83
	0,33	0,16	0,76	0,835
	0,34	0,17	0,77	0,84
	0,35	0,18	0,78	0,845
	0,36	0,19	0,79	0,85
	0,37	0,2	0,8	0,855
	0,38	0,21	0,81	0,86
	0,39	0,22	0,82	0,865
	0,4	0,23	0,83	0,87

Теплообмін в регенеративному теплообміннику вважається ідеальним у разі відсутності недорекуперації.

При розрахунках замкнутих циклів ПХМ вважається, що повітря є сухим, і його теплоємність, Дж/(кг×К), дорівнює

.

Температура повітря на виході з проміжного холодильника, К, з урахуванням недорекуперації дорівнює

.

Температура повітря на виході з апарата, К, з урахуванням недорекуперації дорівнює .

При розрахунках дійсних циклів ПХМ враховуються гідравлічні втрати в трубопроводах і апаратах ПХМ за допомогою відповідних коефіцієнтів відновлення повного тиску, а процеси стиснення в компресорі і розширення в детандері є необоротними (реальними), що враховується відповідними адіабатними ккд компресору та детандеру.

Відношення тисків у компресорі з урахуванням гідравлічних втрат дорівнює

.

З урахуванням цього під час розрахунку відношення тисків у детандері буде меншим, ніж відношення тисків у компресорі, і дорівнюватиме .

Температура повітря після його оборотного адіабатного розширення у детандері, дорівнює

.

Дійсна температура після детандеру визначається в залежності від ккд детандеру

Питома масова холодопродуктивність ПХМ, Дж/кг, дорівнює

.

Масова витрата повітря в ПХМ, кг/с, дорівнює

.

Температура повітря на виході з компресора,при оборотному стисканні, К, дорівнює

.

Дійсна температура стиснення у компресорі розраховується у залежності від адіабатного ккд компресору

Питоме теплове навантаження на проміжний холодильник, Дж/кг, дорівнює

.

Питома робота стиснення у компресорі, Дж/кг, дорівнює

.

Питома робота розширення у детандері, Дж/кг, дорівнює

.

Питома робота дійсного циклу ПХМ, Дж/кг, дорівнює

.

Холодильний коефіцієнт ПХМ з дійсним нерегенеративним замкненим циклом дорівнює

.

Ефективна потужність компресора, Вт, дорівнює

.

Ефективна потужність детандера, Вт, дорівнює

.

Потужність на привід дійсної ПХМ, Вт, дорівнює

.

Під час розрахунку дійсного регенеративного замкнутого циклу, відношення тисків у детандері через гідравлічні втрати у трубопроводах і апаратах ПХМ буде меншим, ніж у компресорі, і дорівнює .

Відношення тисків у компресорі з урахуванням гідравлічних втрат дорівнює

.

Температура повітря після його оборотного адіабатного розширення в детандері, К, дорівнює

.

Питома масова холодопродуктивність ПХМ, Дж/кг, дорівнює

.

Масова витрата повітря у ПХМ, Дж/кг, дорівнює

.

Температура повітря на виході з компресору при оборотному стисненні, К, дорівнює

.

Дійсна температура стиснення у компресорі розраховується у залежності від адіабатного ккд компресору

Питоме теплове навантаження на проміжний холодильник, Дж/кг, дорівнює

.

Питоме теплове навантаження на регенератор, Дж/кг,
дорівнює

.

Питома робота адіабатного стиснення в компресорі, Дж/кг, дорівнює

.

Питома робота адіабатного розширення в детандері, Дж/кг, дорівнює

.

Питома робота дійсного циклу ПХМ, Дж/кг, дорівнює

.

Холодильний коефіцієнт ПХМ з дійсним регенеративним замкненим циклом дорівнює

.

Ефективна потужність компресора, Вт, дорівнює

.

Ефективна потужність детандера, Вт, дорівнює

.

Потужність на привод дійсної ПХМ, Вт, дорівнює

.

При розрахунках теоретичного і дійсного розімкнених нерегенеративних циклів ПХМ (рис. 1.3.б.)приймається,що Т₁ = Т_ос, тиск на вході в компресор р₁ = р_о, Т₃ = Т_w1 +D Т₁. При цьому необхідно враховувати вологість та фазові переходи водяної пари при розширенні повітря у детандері. Тиски сухої насиченої пари води, які відповідають температурам повітря на вході в детандер і виході з нього , визначають із довідкових таблиць.У розрахунках теоретичного розімкненого нерегенеративного циклу нехтуєть гідравлічними втратами в трубопроводах і апаратах ПХМ, тобто р_2s = р₃, а процеси стиснення в компресорі і розширення в детандері вважають адіабатними, тому відношення тисків у них однакові (p_кт=p_¶т). Парціальний тиск водяної пари на вході в компресор,Па, дорівнює .

Вологомісткість повітря перед компресором, кг/кг, дорівнює

.

Вважаємо, що повітря не містить краплинної вологи, тоді ентальпія вологого повітря на вході в детандер Д, Дж/кг, дорівнює

,

де r_о =2500 кДж/кг – прихована теплота випаровування води при 0^оС;

с_ВП =1,89 кДж/кг – питома теплоємність водяної пари;

d₃ =0,622 - вологомісткість вологого повітря перед детандером.

Вважаємо, що вся волога, яка випала з повітря при розширенні в детандері, перетворилась у лід, тоді його ентальпія, Дж/кг, дорівнює

,

де r_пл =335 кДж/кг – прихована теплота плавлення льоду;

с_л =2,09 кДж/кг – питома теплоємність льоду;

d₄ =0,622 - вологомісткість вологого повітря після детандеру.

Газова стала вологого повітря при вході в детандер, Дж/(кг×К), дорівнює

.

Теплоємність вологого повітря перед детандером, Дж/(кг×К), дорівнює

.

Температура повітря після його оборотного адіабатного розширення в детандері, К, дорівнює

.

Тиск повітря перед детандером, Па, дорівнює

.

Під час виконання розрахунків дійсного розімкнутого нерегеративного циклурозраховуються гідравлічні втрати у трубопроводах і апаратах ПХМ, а процеси стиснення у компресорі і розширення у детандері являються адіабатними, рівень необоротності яких визначається їх адіабатними ккд..

Тиск повітря за компресором з урахуванням гідравлічних втрат, Па, дорівнює

.

Відношення тисків у компресорі p_к дорівнює

.

Дійсна температура після детандеру визначається в залежності від ккд детандеру

Питома ентальпія повітря на виході з детандера, Дж/кг, дорівнює

.

Процес розширення у детандері супроводжується конденсацією та кристалізацією водяної пари, що обумовлює підвищення температури потоку на величину, яка визначається із рівняння енергетичного балансу.

Дійсна питома робота детандеру, Дж/кг,

Відношення тисків у детандері p_¶ і питома робота адіабатного розширення в ньому . Визначаються методом розв’язанням нелінійного рівняння для графоаналітичним методом у координатах (, p_¶). Після цього визначаються остаточні значення Т₄, d₄, h ₄ , p₄. Умовна питома холодопродуктивність ПХМ з дійсним розімкненим нерегенеративним циклом, Дж/кг, дорівнює

.

Масова витрата холодного повітря після детандера, кг/с, дорівнює

.

Масова витрата повітря через компресор, кг/с, дорівнює

.

Масова витрата вологи, яка випадає в проміжному холодильнику, кг/с, дорівнює .

Дійсна температура повітря після адіабатного стиснення в компресорі, К, дорівнює .

Питома робота реального адіабатного стиснення в компресорі, Дж/кг, дорівнює

.

Питоме теплове навантаження на проміжний холодильник, Дж/кг, дорівнює

.

Питома робота дійсного циклу ПХМ, Дж/кг, дорівнює

.

Умовний холодильний коефіцієнт ПХМ з дійсним нерегенеративним розімкненим циклом дорівнює

.

Ефективна потужність компресора, Вт, дорівнює

.

Ефективна потужність детандера, Вт, дорівнює

.

Потужність на привод дійсної ПХМ, Вт, дорівнює

.

Поиск по сайту: