Термодинамический расчет источника холода

Рис. 3 Схема и TS – диаграмма рабочего цикла холодильной машины с регенеративным охлаждением конденсата хладагента: I – компрессор, II – конденсатор, III – регенеративный охладитель ХА, IV – дроссель, V – испаритель.
Таб.2 Термодинамические параметры ХА в цикле
№
точки tо,oC
Po,МПа I,кДж/кг S,кДж/кг∙К
1 4 0,5838 409,15 1,745
2ад 80 2,957 410,9 1,745
2 90 2,957 390,2 -
3 24 2,957 232,8 -
4 21 2,957 182,71 -
5 -14 0,3433 182,71 -
6 -14 0,3433 399,51 -
Принята величина перегрева паров ХА на линии всасывания Δt = 17,5°С
Энтальпия в точке 4 i4 определяется из соотношения:
i4 = i3+i6-il = 182,71 кДж/кг
Энтальпия в точке 2 i2 находим из выражения для адиабатного КПД компрессора, где принято ηад = 0,8:
i2 = П+((i2ад-il)/ηад) = 400,2 кДж/кг
Удельная тепловая нагрузка испарителя:
qo = i6-i5 = 216,2 кДж/кг
Удельная внутренняя работа компрессора:
lк = i2-il = 19 кДж/кг
Массовый расход ХА, циркулирующего в контуре холодильной машины:
Gxa = Qo/qo = 0,72 кг/с
Тепловая нагрузка конденсатора ХМ:
Qk = Gxa∙ (i2-i3) = 113,3 кВт
Мощность, потребляемая компрессором:
Nxm к = Gxa∙lк = 13.7 кВт
Электрическая мощность холодильной машины при принятом значении КПД ηэм = 0,92:
Nxm э = Nxm к/ηэм = 12.6 кВт
Холодильный коэффициент ХМ:
Ео = Qo/Nxm э = 12.45
Эксергетический КПД холодильной машины по хладагенту:
ηex = (Qo∙ (τq)н)/Nxm э =(156,9∙ (2,64)) / 12,6 = 33,9%
где (τq)=|l-Twl/To|=2.64- коэфф