Составим эксергетический баланс для расхода рабочего агента.

    Удельное  количество эксергии, вводимое в установку  в виде

    электрической энергии, подведенной к электродвигателю компрессора:

     =21/0,06=350 кДж/кг;

    Удельные  электромеханические потери в компрессоре:

     =35 кДж/кг

1. Внутренние потери в компрессоре.

    В компрессор подводятся 2 потока эксергии: электрическая энергия

      и эксергия потока всасываемого  рабочего агента  ; из компрессора отводится эксергия потока рабочего агента . Следовательно, внутренние потери эксергии в компрессоре:

     =315+107-389=33 кДж/кг;

    3. Потеря эксергии в конденсаторе  состоит из двух слагаемых:  эксергии, отводимой охлаждающей водой, и эксергии, теряемой из-за необратимого теплообмена между рабочим агентом и охлаждающей водой.

    Эксергия, отданная хладоагентом:

     =389-291=98 кДж/кг;

    Эксергия, полученная охлаждающей водой, приближенно  определяется по формуле:

     =10 кДж/кг

    где - коэффициент работоспособности отводимого тепла, который определяется по формуле:

     =1-293/298=0,007

    Т_В.СР – средняя температура хладоагента в конденсаторе:

     ;

     =295 К.

    Эксергия, теряемая из-за необратимого теплообмена  между рабочим агентом и охлаждающей  водой:

     =98-10=88 кДж/кг;

    Так как эксергия охлаждающей воды после  конденсаторов компрессионных установок  обычно не используется, то суммарные  потери эксергии в конденсаторе составят:

     =88-10=78 кДж/кг;

2. Потеря эксергии в дроссельном вентиле:

     =20 кДж/кг;

3. Отвод эксергии в испарителе:

     =164 кДж/кг;

    Отвод эксергии в испарителе равен эксергии холода, произведенного в испарителе:

     ;

    Из  эксергии, отводимой в испарителе, используется в виде эксергетической  холодопроизводительности эксергия:

     -131,5 кДж/кг;

     - коэффициент работоспособности  полученного холода, определяемый по формуле:

     =1-293/261= -0,12;

    Остальная эксергия теряется из- за необратимого теплообмена в испарителе:

     =164+131,5=295,5 кДж/кг.

    Удельный  баланс эксергии рассматриваемой холодильной  установки:

 

 

5. Подбор поршневого компрессора.

Заданы:

Параметры всасывания:

=0,22 МПа;

=255 К;

=0,58 м³/кг

Давление нагнетания: =1,2 МПа;

Температура конденсации  =304 К;

Расчетная объемная подача =11 м³/ч.

1. Объемный коэффициент, учитывающий влияние вредного пространства:

;

=0,91;

где с = 0,03 – коэффициент  вредного пространства;

m=1,3 – показатель политропы расширения.

2. Коэффициент подогрева:

=0,83;

Коэффициент плотности  принимается равным

3. Объемный коэффициент подачи компрессора:

=0,74.

4. Объем, описываемый поршнями компрессора:

=14,8 м³/ч;

5. За основу принимаем серию компрессоров с ходом поршня           L = 0,07 м; и диаметром цилиндра Д = 0,08 м при частоте вращения коленчатого вала . Тогда число цилиндров компрессора: и округляем его до ближайшего целого числа:

=8

6. Выбираем по таблицам поршневых компрессоров, например, восьмицилиндровый компрессор марки АУУ – 90. Производительность этого компрессора составит при :

;

=110 м³/ч;

Индикаторный  КПД

=0,81. 

Заключение.

 

    В ходе данной курсовой работы была рассчитана схема аммиачной одноступенчатой  холодильной установки с охладителем хладоагента, составлен эксергетический баланс установки и определены потери эксергии в отдельных ее элементах. В заключение был подобран поршневой компрессор и определены его объемные и  энергетические коэффициенты. Результаты работы отражены в графической части, в которую входят основные диаграммы и расчетная схема установки.

 

    

Литература

1. Добровольский А.П. Судовые холодильные установки.
2. Соколов В.Я. Энергетические основы трансформации тепла и процессы охлаждения.
3. Стенин В.А., Матвиенко С.И. Холодильные машины и установки. Методические указания.