Заданными являются Q0, Т0, р0, Тк, рк, t1 ≈ 00С, t8 ≈ tm +50C,, t3 = 30…350С,
t1 = t0 +2…30С, λІ, λІІ, ηiІ, ηiІІ,, ηм .
Определению подлежат:
1) промежуточное давление
рm = ;
2) положение т. 4 определяют из уравнения смешения
i4 = i11 + GaІ (i3 – i11)/GaІІ;
3) состояние рабочего вещества в точке 7 находят из теплового баланса теплообменника V
I7 = i6 – GaІ(i1– i12)/GaІІ;
4) массовый расход рабочего вещества в первой ступени
GaІ = Q0/(i12 – i9);
5) величину массового расхода GaІІ рассчитывают из уравнения теплового баланса системы, состоящей из теплообменников V и VІ
GaІІi6 + GaІi12 = GaІ i8 + (GaІІ - GaІ )i11 + GaІ i1,
откуда
;
6) объемные производительности компрессоров в циклах первой и второй ступеней
Wц І = GaІ·υІ, Wц ІІ = Ga ІІ·υ4;
8) с учетом объемных потерь теоретические объемные производительности этих компрессоров
WТ І = Wц І /λІ, WТ ІІ = Wц ІІ /λІІ,
где λІ и λІІ – коэффициенты подачи компрессоров первой и второй ступеней;
9) адиабатные мощности, потребляемые компрессорами первой и второй ступеней
Ns І = GaІ(i2s – i1), Ns ІІ = GaІІ(i5s – i4);
10) с учетом энергетических потерь в процессе сжатия в компрессорах мощности, необходимые для привода компрессоров
NеІ = NsІ/ηеІ, NеІІ = NsІІ/ηеІІ,
где ηеІ и ηеІІ – коэффициенты, учитывающие потери энергии в действительных циклах (здесь ηе = ηi·ηм);
ηi – индикаторный (адиабатный) кпд компрессора;
ηм – механический кпд компрессора;
11) действительный холодильный коэффициент
.
Холодильная машина с системой «экономайзер »
Система «экономайзер» применяется в установках с одноступенчатыми винтовыми, двухступенчатыми поршневыми и одноступенчатыми спиральными компрессорами, имеющими промежуточные порты всасывания.
В качестве примера ниже рассматривается двухступенчатая холодильная машина с одноступенчатым винтовым компрессором. Принципиальная схема и действительный цикл на i – р диаграмме с однократным дросселированием приведены на рис. 3.14.
Термодинамические процессы рассматриваемого цикла:
11 – 1 – охлаждение и потеря давления пара хладагента на участке от сечения выхода из испарителя VІ до сечения входа в компрессор І;
1 – 2s и 1 - 2 – теоретическое и действительное сжатие паров хладагента в компрессоре І на первом этапе;
2 – 3 – практически изохорное сжатие и охлаждение паров после их сжатия на первом этапе;
3 – 4s и 3 – 4 – теоретическое и действительное сжатие паров хладагента в компрессоре І на втором этапе;
3 – 4n – процесс сжатия на втором этапе для маслозаполненного винтового компрессора;
4 – 5 – охлаждение в нагнетательном трубопроводе за счет его теплообмена окружающим воздухом и понижение давления, обусловленного потерями давления при прохождении пара в трубопроводе;
5 – 6 – охлаждение перегретого пара до состояния насыщения, конденсация и переохлаждение жидкого хладагента в конденсаторе ІІ;
6 – 7 – понижение давления части жидкого хладагента от давления конденсации рк до промежуточного давления рm в дроссельном вентиле ІІІ второй ступени;
6 – 8 – изобарное охлаждение жидкого хладагента в парожидкостном теплообменнике (экономайзере) ІV первой ступени за счет кипения жидкости при температуре Тm, которая подается через дроссельный вентиль ІІІ;
8 – 10 – охлаждение жидкого холодильного агента в дроссельном вентиле V первой ступени с давления рк до давления кипения р0 в испарителе VІ.