Осы тақырыпқа арналған материал бекітуіне міндеттер

Міндет 3.1. Аммиакты тоңазытқыш қондырғыға арналған поршеньді компрессор теріп алу, оның көлемді және энергетикалық коэффициенттер анықтап. Сору параметрлер: р₁=0,15 МПа, t₁=-25 °С, . Қысымдауштын қысымы р₂=1,2 МПа, конденсаттау температурасы t_к=30 °С, есеп-қисап көлемді өнімділік . с=0,03, қабыл алу.

Міндет 3.2. Хладон тоңазытқыш қондырғыға поршеньді компрессор теріп алу, оның көлемді және энергетикалық коэффициенттер анықтап. Сору параметрлері: р₁=0,095 МПа, t₁=10 °С, . Конденсаттау температурасы t_к=30 °С, булану температурасы t_и= -30 °С. Қысымдауштын қысымы р_к=0,75 МПа. Есеп-қисап көлемді өнімділік . с=0,04, қабыл алу.

Міндет 3.3. Аммиакты тоңазытқыш қондырғыға арналған поршеньді компрессор теріп алу, оның көлемді және энергетикалық коэффициенттер анықтап. Сору параметрлер: р₁=0,134 МПа, t₁=-28 °С, . Қысымдауштын қысымы р₂=1,38 МПа, конденсаттау температурасы t_к=35 °С, есеп-қисап көлемді өнімділік . с=0,03, қабыл алу.

Міндет 3.4. Көлемді өнімділігі V және индикаторлық ПӘК тік тура ағының компрессорының ФВ-85 келесі шарттар жанында: бунды білік айналу жиілігі n = 720 об/мин, цилиндрлерінің саны z = 2, поршеньнің жүру =130 мм, цилиндр диаметрі D = 190 мм, зиянды кеңістік коэффициенті с=0,02, хладагент қысулары дәрежесі , тығыздық коэффициенті =0,97, кеңейту политропасы көрсеткіші . Компрессордың шартты жұмыстары стандарттық – t₀= -15 °С, t_к=30 °С.

Міндет 3.5. Көлемді өнімділігін V және индикаторлық ПӘК У-бейнелі тура тотықсыз компрессорының ФУ-40 келесі шарттар жанында: бунды білік айналу жиілігі n = 960 об/мин, цилиндрлерінің саны z = 4, поршеньнің жүру =70 мм, цилиндр диаметрі D = 100 мм, зиянды кеңістік коэффициенті с=0,04, хладагент қысулары дәрежесі , тығыздық коэффициенті =0,98, кеңейту политропасы көрсеткіші . Компрессордың шартты жұмыстары стандарттық – t₀= -15 °С, t_к=30 °С.

Міндет 3.6. Көлемді өнімділігін V және индикаторлық ПӘК У-бейнелі тура ағынның компрессорының ФУУ-350 келесі шарттар жанында: бунды білік айналу жиілігі n = 720 об/мин, цилиндрлерінің саны z = 8, поршеньнің жүру =130 мм, цилиндр диаметрі D = 190 мм, зиянды кеңістік коэффициенті с=0,01, хладагент қысулары дәрежесі , тығыздық коэффициенті =0,96, кеңейту политропасының көрсеткіші . Компрессордың шартты жұмыстары стандарттық – t₀= -15 °С, t_к=30 °С.

Міндет 3.7. Көлемді өнімділігін V және индикаторлық ПӘК тік тура тотықсыз сальниксыз компрессорының ФВ-6 келесі шарттар жанында: бунды білік айналу жиілігі n = 1440 об/мин, цилиндрлерінің саны z = 2, поршеньнің жүру =50 мм, цилиндр диаметрі D = 67,5 мм, зиянды кеңістік коэффициенті с=0,03, хладагент қысулары дәрежесі , тығыздық коэффициенті =0,98, кеңейту политропасының көрсеткіші . Компрессордың шартты жұмыстары стандарттық – t₀= -15 °С, t_к=30 °С.

4 ТАҚЫРЫП. ГАЗДЫ КОМПРЕССИОНДЫҚ ЖЫЛУ ТРАНСФОРМАТОРЛАРЫ

Сабақ мақсаты:Студент газды тоңазытқыш қондырғылар джоуль циклімен жұмыс істеушілер, есептеуге тиісті білу.Есеп-қисап нәтижесіндепроцестің схемасының өзіндік нүктелерінде параметрлерін, аппараттардың жылу жүктемелерін, компрессор және детандерді қуаттылық, тоңазытқыш коэффициент және қондырғының эксергетикалық ПӘК-ы анықтау.

Үлгі 4.1. Джоуль циклімен жұмыс істеушінің идеалды газдық тоңазытқыш қондырғының схеманы есептеу (сур. 4.1), келесі шарттар артынан: суықөнімділік Q₀ = 100 кВт, сығуауаның қысымы Р₂ = 0,4 МПа, компрессордың алдында ауаның температурасы Т₁ = = 268 К және детандер алдында Т₃ = 293 К. Теплоемкость воздуха С_р = 1,01кДж/(кг*К).

Есеп-қисап нәтижесіндепроцеста схемасының өзіндік нүктелерінде параметрлерін, аппараттардың жылу жүктемелерін, компрессор және детандердың қуаттылығы, тоңазытқыш коэффициент және қондырғының эксергетикалық ПӘК-ы есептеу.

Сурет 31. Идеалды тоңазытқыш қондырғының схемасыжәне процес диаграмада

Шешім .Изоэнтроптік сығудың соңғыда ауаның температурасы

Компрессордың жұмысы

Детандердан шығуда ауаның температурасы

Меншікті жұмыс, детандердан әкету,

Қондырғының суықөнімділігі

Меншікті жұмыс, процес өткізі пайдаланатын,

Салқындатқыштын меншікті жылу жүктемесі

Қондырғының энергетикалық балансі

Ауаның шығыны

G = Qo/qo = 100/71,3 = 1,4 кг/с

Компрессор қуаттылығы

= 128 *1,4 = 179 кДж/с = 179 кВт

Детандер қуаттылығы

= 96,5*1,4=135 кДж/с 1135 кВт

Процес өткізу пайдаланатын, қуаттылығы

=179 - 135 = 44 кВт

Энергияның меншікті шығыны

Э= = 44/100 = 0,44

Тоңазытқыш коэффициенті

Қондырғының эксергетикалық ПӘК (орта температура арқылы)

мұнда

Үлгі 4.2.Регенерациямен газды (ауаның) тоңазытқыш қондырғының схемасын есептеу, келесі шарттарға арналған:суықөнімділік Q₀ = 100 кВт, компрессор алдында ауаның қысымы Р = 0,1 МПа, алынған ауаның температуралық деңгейі =-5 ⁰С, қоршаған орта температурасы =20 ⁰С, ауаның жылусыйымдылығы С_р = 1,01кДж/(кг*К), компрессор және детандердың ішкі индикаторлық ПӘК = , машиналардың электрмеханикалық ПӘК , салқындатқышта ең аз температуралы арыны = 7 °C және тоңазытқышта = 5 °C. Регенератордың жылу соңысында температуралық айырымы = 10 °C.

Ауаның қысу ақырғы қысымы , өзіндік нүктелерінде параметрлерін,аппараттардың жылу жүктемелерін, компрессор және детандер қуаттылықтарын, энергияның меншікті шығыны, эксергетикалық қондырғының ПӘК анықтау.

Температуралардың көрсеткіштері өзіндік нүктелерінде параметрлерін анықтау:

Т₃= 200 К; Т₁=263 К;

Сурет 32. Регенерациямен газдық тоңазытқыш қондырғының схемасы және процес диаграммада

а - схема; б – процес T, s – диаграммада

Шешім. Компрессор алдында ауаның температурасы

Т₅ = Т₃ - 300 - 10 = 290 К

Детандер алдында ауаның температурасы

T₆ = T₁ + 263 + 10 = 273 К

Компрессорда ауаны сығу кезінде ақырғы қысымы

Компрессордан кейін ауаның температурасы

Т₂ = Т₅+ =290+ (394 - 290)/0,8 = 420 К

Компрессордың меншікті ішкі жұмысы

= 1,01 (420 - 290) = 130,5 кДж/кг

Детандердан шығу кезінде ауаның температурасы

Т₄ = Т₆ - (Т₆ - = 273 - (273 - 200) 0,8 = 214,6 К

Детандердың меншікті жұмысы

= 1,01(273-214,6) =59 кДж/кг

Процес өткізу пайдаланатын, меншікті жұмыс

= 130,5 - 58,6 = 71,9 кДж/кг

Қондырғының меншікті суықөнімділік

= 1,01 (263 - 214,6) = 49,8 кДж/кг

Регенератордың меншікті жылу жүктеме

С_р (Т₃ - Т₆) = 1,01 (300 - 273) = 27,2 кДж/кг

Салқындатқыш меншікті жылу жүктемесі

С_р(Т₂ - Т₃)= 1,01(420 - 300)= 121 кДж/кг

Қондырығының жылу балансі

Ауаның шығыны

G = Q ₀/q₀= 100/49,8= 2 кг/с

Компрессордың қуаттылығы

= 2*130,5=261 кВт

Қуаттылық, электр торабынан пайдаланатын

кВт

Торабына қайтаратын, қуаттылық

= 106,2 кВт

Пайдалану қуаттылық

290 - 106,2 = 183,8 кВт

Энергияның меншікті шығыны

Э=Nэ/Q₀= 183,8/100= 1,84

Тоңазытқыш коэффициенті

0,54

Қондырғының эксергетикалық ПӘК (хладагент бойынша)

где

Қондырғының эксергетикалық ПӘК (суық тасымалдауыш бойынша)

Үлгі 4.3.Өзіндік нүктелерінде параметрлерін процес анықтау, пайдаланатын қуаттылығын, энергияның меншікті пайдалану, газдық (ауаның) Гиффорд — Макмагон қондырғының ығыстырғышпен тоңазытқыш коэффициентін және эксергетикалық ПӘК (сур. 4.3) келесі шарттарға арналған: температуралық деңгейінде Т_н = 90 К суықөнімділік 0,1 кВт, қысылған газ қысымы р=1,0 МПа және үлкейтілген газының р_р=0,1 МПа, қоршаған орта температурасы t_0с=20 ⁰С, компрессордың ішкі индикаторлық ПӘК = 0,8, электрмеханикалық ПӘК _эм=0,9, тоңазытқышта температуралардың ең аз айырымы =3 °С және салқындатқышта = 5 °С, регенератор соңысында температуралардың айырымы а = 5 °С.