tool-button
Микроклимат Technologies TM.
Торговое и промышленное холодильное оборудование.
Монтаж, ремонт, техническое обслуживание.
+7 926 888 45 75

Построения и расчёты холодильного цикла в Log P-h диаграмме

Главная/В помощь инженеру/Статьи/Главные статьи/Построения и расчёты холодильного цикла в Log P-h диаграмме
← Предыдущая Следующая →
105

Построение холодильных циклов в Log P-h диаграмме.

 

диагр 404а пустая

            От умения правильно пользоваться диаграммами во многом зависит качество работы инженера. В данной статье рассмотрен пример и даны основные понятия по построению цикла и определению исходных данных.

 

  1. Исходными данными для построения цикла служат:

- Температура воздуха в обслуживаемом холодильной установкой объёме, °С;

- Температура воздуха на улице, °С;

- В случае, если применяется промежуточный теплоноситель, то его температуры.

  1. Для того, чтобы определиться с исходными данными необходимо понимание протекания процессов холодильного цикла и общепринятых констант как в изготовлении, так и в проектировании.

 

Принимая во внимание, что расчёты теплообмена довольно сложны, производители и проектировщики приняли типовые коэффициенты для расчётов и подборов оборудования. Эти коэффициенты прежде всего – температурные напоры.

Температурный напор.

Для конденсаторов:

а) Температура конденсации и температура на выходе после конденсатора. Разность составляет от 5 до 10 °С.

Температура конденсации и температура на входе в конденсатор. Разность составляет от 10 до 20 °С.

Переохлаждение в конденсаторе от 4 до 7 °С.;

Для испарителей:

б) Температура воздуха на входе в испаритель и температура воздуха после испарителя:

- климатическая техника (без образования инея на поверхности) от 5 до 10 °С.

- средний и низкий холод от 3 до 5 °С.

Температура воздуха на входе в испаритель и температура кипения в испарителе

- климатическая техника (без образования инея на поверхности) от 15 до 20 °С.

- средний и низкий холод от 5 до 10 °С.

Перегрев паров при охлаждении воздуха от 5 до 8 °С.

в) Температура воды на входе в испаритель и температура воды после испарителя

от 6 до 8 °С.

Температура воды на входе в испаритель и температура кипения в испарителе 10 °С.

Перегрев паров при охлаждении воздуха от 5 до 8 °С, при охлаждении воды от 4 до 8 °С. Обычно задаются перегревом не ниже от 6 до 8 °С.

г) Температура нагнетания после компрессора в районе от 60 до 90 °С.

 

  1. Перейдём к диаграмме. Что представляет диаграмма Log P-h.

Пограничная кривая или линия насыщения изображена в виде «горба», и разделяет области состояния газа.

- Верхняя точка «горба» характеризует критическую температуру. Выше неё газ возможно сконденсировать применяя транскритические схемы с газовыми охладителями, эжекторами и т.п., или каскадные схемы.

- Точка критической температуры газа делит «горб» на 2 части.

Левая часть и всё что за ней влево – область жидкости.

Правая часть и всё что за ней вправо – область газа.

Внутри «горба» - область пара, а нисходящие линии из точки критической температуры характеризуют паросодержание. Параллельные линии оси ординат (энтальпии) внутри «горба» характеризуют изотермы и соответствуют температурам.

Параллельные оси абсцисс (давление) линии – адиабаты. Наклонные вправо – изохоры. Сетка соответствует абсолютному давлению (Pманометра + 1 бар) и энтальпии.

! Линии конденсации и расширения строятся по изотермам. Линии дросселирования и сжатия в компрессоре строятся параллельно адиабатам.

  1. Теперь понимая, что к чему можно приступать к определению исходных данных.

Возьмём, например задачку для цикла холодильной установки в камере хранения цветов цветочного магазина в г. Москва.

 Испаритель будет охлаждать воздух в камере. Температуру в камере примем +10 °С.

Ориентируясь на п.п. 2. б), температура кипения в испарителе будет 0 °С. Эта область работы соответствует среднетемпературному холодильному оборудованию с диапазоном Т кипения +5 / -15 °С. Эти диапазоны характеризуют типы компрессоров, применяемых в схемах. Т.к. существует привязка к массовым расходам прокачиваемого компрессором газа, и, соответственно к рабочим токам электродвигателей и рабочим полостям сжатия.

Итак, мы получили первую исходную точку. Она составляет: То= 0 °С.

Среднетемпературное торговое (а в нашем случае именно торговое – холодильные моноблоки и сплит-системы т.к. объёмы таких камер небольшие, требуемые холодопроизводительности также небольшие) холодильное оборудование в основном работает на фреоне R-404a. Может применяться фреон R-507a, но он чаще используется в промышленном холоде.

Итак, мы определились с рабочим телом (газом). Это фреон R-404a.

Получить вторую точку можно из справочников по климатологии, или задавшись температурными условиями работы конденсаторов. Из п.п. 2.а) мы знаем температурный напор. Примем его значение = 15 К (°С). Для Москвы примем уличную температуру в тёплое время года Тн= +28 °С. Тогда температура конденсации составит:

Тк = + 43 °С.

Итак, мы получили вторую исходную точку. Она составляет Тк = + 43 °С.

 

  1. Получив исходные данные, а их в данном примере только часть, можно приступать

к работе в диаграмме. Существует несколько программ, позволяющих выполнять построения, рассчитывать параметры циклов. Наиболее популярные Solkane и CoolPack. Вооружимся Solkane.

Выбираем тип хладагента, вводим значения: То, Тк, перегрева, переохлаждения. Если выполнить расчёт нагрузок и теплопритоков, то можно задать значение требуемой холодопроизводительности.

В примере мы приняли Qхол. = 2500 Вт. и То = -15 ºС (реальная сплит-система) и 0 ºС (расчётная Т)

Выводим диаграмму для просмотра:

-15

 

0

 

Выводим таблицу входных данных, где можно посмотреть значения во всех точках процесса.

Q хол 2,5

Выводим таблицу с показателями производительности. По этим параметрам можно ориентироваться при выборе элементов холодильного контура, конструировании холодильной машины, и проч..

Q хол 2,5 таблица

По пученным из диаграммы данным и используя формулы из учебников не сложно найти требуемы значения рабочих параметров холодильной установки.

Надеемся, что материал был полезен инженерно-техническому персоналу предприятий, обслуживающему холодильное оборудование. А так же новичкам холодильной индустрии.

Вы можете проконсультироваться у нас по всем возникающим вопросам.

Яндекс.Метрика

    Снимок qr

            Наши контакты:

Звоните по номеру
Мы  находимся по адресу:
г. Пушкино филиал в г.Сергиев Посад, Московсокая область
Электронная почта:
Оставить заявку
это поле обязательно для заполнения
Ваше имя*
это поле обязательно для заполнения
Ваша почта*
это поле обязательно для заполнения
Ваш телефон:*
это поле обязательно для заполнения
Область ввода:*
это поле обязательно для заполнения
Политика*
Спасибо! Форма отправлена