Холодопроизводительность, расчет

В случае с холодильником, процесса преобразования нет, а есть отбор тепла (энергии) от охлаждаемой среды.

Холодопроизводительность любой холодильной установки охлаждения жидкости сильно зависит от температуры, до которой необходимо охлаждать жидкость. Чем выше конечная температура жидкости, тем выше холодопроизводительность. Это связано с тем, что хладагент способен отобрать больше тепла у жидкости, при более высокой температуре кипения.

Определить требуемую холодопроизводительность можно в соответствии с исходными данными по формулам (1) или (2).

1. объемный расход охлаждаемой жидкости G (м3/час);

2. требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С);

3. температура входящей жидкости Тн(°С).

Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения воды:

(1) Q (кВт) = G x (Тн – Тk) x 1,163

Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения любой жидкости:

(2) Q (кВт) = G x (Тнж– Тkж) x Cpж x rж / 3600

Cpж – удельная теплоемкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг °С) (таблица),

rж – плотность охлаждаемой жидкости, кг/м3(таблица).

Удельная теплоемкость вещества показывает количество энергии, которую необходимо сообщить/отобрать, для того, чтобы увеличить/уменьшить температуру одного килограмма вещества на один градус Кельвина.

Что касается воды, необходимо отметить, что это жидкость с самым высоким значением удельной теплоемкости. Другими словами, чтобы обеспечить заданное количество температуры, вода должна поглотить или отдать количество тепла значительно больше, чем любое другое тело такой же массы.

В связи с этим становится понятным интерес к воде, когда нужно обеспечить искусственный теплообмен. Количество тепла, необходимое для повышения температуры с Тн до Тk тела массой m можно рассчитать по следующей формуле:

Q = C x (Тн – Тk) x m, кДж

Источник

Холодопроизводительность компрессора

При работе холодильной машины в ее испарителе происходит кипение жидкого агента. Производительность компрессора при этом должна быть такой, чтобы обеспечивать удаление пара из испарителя с той же интенсивностью, с которой он образуется в результате кипения холодильного агента. Если он кипит быстрее, чем компрессор может отводить пар, то избыточное количество пара накапливается в испарителе, давление увеличивается и в результате повышается температура кипения. Если производительность компрессора такова, что пар отводится из испарителя слишком быстро, то давление в испарителе будет падать, вследствие чего будет снижаться температура кипения (последний случай имеет место в испарителе бытового холодильника, из-за чего он периодически и отключается).

Холодопроизводительность компрессора – понятие условное и определяется массой всасываемого пара G_a в единицу времени и удельной массовой холодопроизводительностью q₀:

, (4.8)

Имея ввиду, что , , получим окончательно:

, (4.9)

где n₁ – удельный объем пара при всасывании в компрессор, м 3 /кг;

– удельная объемная холодопроизводительность, кДж/м 3 ;

V_д – действительный объем пара, прошедший через компрессор в единицу времени, м 3 /с.

Следовательно, холодопроизводительность компрессора равна произведению трех сомножителей, из которых только один – V_h зависит от размеров компрессора (см., например, формулу (4.1)), а остальные два – зависят от режима его работы.

Действительно, режим работы компрессора во многом определяется температурой и давлением кипения и конденсации. А ранее было показано, что коэффициент подачи l зависит от степени сжатия в компрессоре Р_к/Р₀. Нетрудно убедиться, что и величина q_v для любого холодильного агента зависит от параметров его состояния при всасывании в компрессор, т.е. от Р₀, t₀. Следовательно, с изменением режима работы компрессора будут изменяться величины l и q_v, а значит, и холодопроизводительность компрессора Q₀. Оказывается, что одна из важнейших характеристик компрессора – его холодопроизводительность – является не постоянной величиной, а функцией параметров, при которых он работает. Представляет практический интерес выяснить более подробно характер этой зависимости.

а) Пусть имеются два одинаковых компрессора, работающие при одинаковых температурах кипения холодильного агента t₀, но при различных температурах конденсации t_к. Цикл первой холодильной машины – 1, 2, 3, 4, 5, цикл второй холодильной машины – 1, 2‘, 3‘, 4‘, 5‘ (рис. 4.3), t_к1

Вопросы для самоконтроля:

1. В чем отличие конструкции прямоточного компрессора от непрямоточного?

2. Расшифруйте марки компрессоров в холодильных агрегатах А165-1-3, Вх230-2-2.

3. Что такое коэффициент подачи компрессора? Как его определяют для конкретного компрессора?

4. Какая мощность компрессора больше N_i или N_e? Почему?

5. Когда холодопроизводительность компрессора выше летом, или зимой?

6. Неизвестна марка компрессора. Как определить его холодопроизводительность на каком-то режиме?

7. Что представляет собой графическая характеристика холодопроизводительности компрессора?

8. Нарисуйте индикаторную диаграмму идеального компрессора. В чем отличие такой диаграммы для реального компрессора?

Литература: [1, с. 97; 2, с. 90. 162]

Лекция 5. Теплообменные АППАРАТЫ
холодильных машин

К ним относятся конденсаторы, испарители, а также испарители-конден-
саторы каскадных холодильных машин. Важнейшее требование к ним – высокая интенсивность теплопередачи, что предопределяет хорошие массогабаритные показатели аппаратов и холодильной машины в целом.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Что такое производительность холодильного компрессора?

Очень часто в данном вопросе используется термин «холодопроизводительность компрессора» или «холодопроизводительность холодильной машины» среди специалистов, монтажников и сервисников, работающих в данной отрасли.

В чистом виде это способность механизмов компрессора перенести какое-либо количество газообразного хладагента с одной, «холодной», стороны холодильной установки на другую, «горячую», за единицу времени.

Компрессор хладагента для холодильной или кондиционерной установки, выполненный по любой из существующих технологий (поршневой, роторной, спиральной, винтовой и даже «линейной») не является и, в принципе, не может являться идеальной холодильной машиной, а имеет очень ограниченную область применения, в которой его работа может быть более-менее эффективной (многое зависит и от эксплуатации холодильных установок).

Перенос им хладагента основан на принципе «разрежение/сжатие» (схема компрессора):

Понятие «горячая сторона» в работе холодильной машины возникло не только из-за реального физического разогрева хладагента в процессе цикла сжатия, к этому следует добавить, что в разогрев внутренних механизмов компрессора и его корпуса немалую толику вносят силы трения движущихся относительно друг друга поверхностей механизмов и тепловая энергия от обмоток электродвигателя, заставляющего компрессор выполнять доставшуюся ему работу.

Процесс сжатия хладагента в любом холодильном компрессоре и, естественно, его подача на выходной нагнетающий терминал, осуществляется «порционно» (пульсирующе), даже в тех, которые используют спиральную и винтовую технологию сжатия: и при каждом движении спиралей, и при каждом обороте винтов, возникают ситуации когда «толкающие» хладагент поверхности размыкаются и максимально достигнутое в «камере сжатия» текущее (моментальное) давление имеет «провал».

Количество хладагента, которое компрессор фреоновый может передать от входного терминала к выходному терминалу за один оборот ведущего вала (один цикл движения спиралей, один оборот винтов, один цикл движения поршня или ротора) — это и есть «мерило», лежащее в основе определения производительности компрессора.

Зная скорость вращения вала (или количество циклов движения поршня линейного компрессора) можно просчитать удельную производительность хладонового компрессора за единицу времени.

Единственной правдивой технической характеристикой компрессора (производители компрессоров берутся любые), является его объемная производительность за единицу времени, измеренная при нормальных условиях.

Источник

Холодильный компрессор

Компрессор, или как в нашем случае холодильный компрессор, важнейшая часть современного холодильного оборудования, например, парокомпрессионных холодильных установок, по сути это «сердце» холодильной машины. Поэтому очень важно понимать, что это такое и как он устроен. Компрессор холодильный, как устройство, очень распространен. Область применения и использования компрессоров огромна. Везде, где требуется сжатие или подача веществ под давлением, без компрессора не обойтись. Холодильные компрессорыизготавливается, согласно самым высоким требованиям герметичности, так как предназначены для сжатия и передачи паров специального вещества в холодильных установках. Это специальное рабочее вещество называется холодильным агентом, в дальнейшем будем упоминать как хладагент.

Основные хладагенты, которые приненяются в холодильных компрессорах:

— диоксид серы (еще известен как сернистый ангидрид),

Предназначение холодильного компрессора

Задача холодильного компрессора в холодильном агрегате заключается в отсасывании паров хладагента из испарителя холодильного агрегата, сжатия, и подачи их под давлением в конденсатор холодильной парокомпрессионной машины.

Холодопроизводительность компрессора

Основные типы холодильных компрессоров:

—Поршневые холодильные компрессоры как видно из названия, выделяются наличием поршневой группы (до 12 поршней). Такие компрессоры наиболее часто применяются для малой холодильной техники (системы кондиционирования воздуха, бытовые и торговые холодильники).

—Винтовые (роторные) холодильные компрессоры, при примерно одинаковых габаритах, более холодопроизводительны чем поршневые,.

—Ротационные холодильные компрессоры нашли применение, преимущественно, в бытовых системах кондиционирования воздуха. Их можно разделить на пластинчатые компрессоры и компрессоры с катящимся ротором.

—Спиральные холодильные компрессоры применяют в холодильном оборудовании для пищевой промышленности, а также, и в основном, в кондиционировании. Спиральные компрессоры различные модификации в зависимости от критериев классификации: маслозаполненные, с впрыском хладагента, сухого сжатия; одно- и двухступенчатые; герметичные, бессальниковые, сальниковые; с эвольвентными спиралями, со спиралями Архимеда, с кусочно-окружными спиралями; вертикальные и горизонтальные.

—Холодильные турбокомпрессоры (центробежные холодильные компрессоры)используют, главным образом, для больших систем кондиционирования воздуха.

История изобретения холодильного компрессора

Современные производители компрессоров для холодильных установок

Винтовой (роторный) холодильный компрессор представляет собой механизм с винтовыми роторами, для сжатия и подачи паров холодильного агента в холодильных машинах.

Спиральный холодильный компрессор это устройство, где сжатие газа происходит при помощи спиралей.

Источник

Что такое холодопроизводительность компрессора

Сначала вспомним про 2 системы подсчетов холодопроизводительности: ASHRAE и CECOMAF

Так для одного и того же компрессора в паспорте могут быть указаны сразу 2 таблицы мощности

Расшифровка буквенно-цифрового кода компрессоров Атлант приведена ниже.

Для серии CT таблица холодопроизводительности выглядит аналогично

Принятая маркировка компрессоров Атлант хоть и близка к зарубежным аналогам, но она в корне отличается от других производителей холодильных компрессоров, особенно для серии СК, СКО и СКН.

Так для бытовых холодильных компрессоров Embraco принята почти такая же маркировка, но в ней заложена холодопроизводительность в британских тепловых единицах в час (BTU/h), которую можно перевести в стандартную мощность в Ваттах (W) по ASHRAE с помощью коэффициента 2,5.

Коэффициент перевода у разных производителей холодильных компрессоров разный и зависит от энергоэффективности компрессора

Хоть и китайские производители выбрали буквенно-цифровой код принятый в Европе, европейские производители используют немножко измененную шифровку.

Так Danfoss (Secop) указывает в маркировке только рабочий объем цилиндров в кубических см. и тип хладагента

Aspera также указывает холодопроизводительность в килокалориях в час, которую можно перевести в системе CECOMAF или ASHRAE в стандартную холодильную мощность в Ваттах (W) с помощью примерных коэффициентов 0,85 и 1,1645 соответственно.

Конвертер перевода буквенно-цифрового кода прекрасно работает и для коммерческого холодильного оборудования.

Источник