Instalatia frigorifica cu comprimare mecanica intr-o treapta cu
subracitor de lichid si separator de lichid (pt NH3 - amoniac)
Instalatia frigorifica cu comprimare mecanica intr-o treapta cu
subracitor de lichid si separator de lichid (pt NH3 - amoniac)
Prin preluarea caldurii de la mediul care se raceste, agentul
frigorific (amoniacul) vaporizeaza in vaporizatorul V
izoterm-izobar la temp de vaporizare t0 si presiunea de vaporizare
p0. Vaporii produsi continand picaturi de lichid intra in
separatorul SL. Picaturile de lichid se depun urmand a fi returnate
in vaporizatorul frigorific. Rezulta vapori saturati uscati care
sunt comprimati adiabatic de la presiunea de vaporizare pana la
presiunea de condensare pk. Picaturile de ulei sunt separate de
vapori prin intermediul separatorului de ulei SU. Vaporii
supraincalziti prin comprimare sunt refulati in condensatorul K.
Aici are loc subracirea izobara pana la starea de saturatie urmata
de condensarea propriu-zisa, proces izoterm-izobar, la temperatura
de condensare tk si presiunea de condensare tk. Caldura de
subracire si condensare este cedata unui agent de racire (apa).
Lichidul saturat rezultat se subraceste izobar in subracitorul de
lichid cedand caldura de subracire unui agent de racire. Amoniacul
lichid subracit este inmagazinat in rezervorul de lichid RL Din
rezervor, amoniacul trece prin ventilul de laminare VL in care are
loc laminarea izentalpica rezultand vapori umezi. In SL are loc
separarea amoniacului lichid care este introdus in vaporizator, de
vaporii ce vor completa debitul de vapori rezultati in urma
procesului de vaporizare din V si care vor fi aspirati de
compresorul mecanic.Calculul termic:Determinarea temperaturii i
presiunii de vaporizare:
Temperatura de vaporizare: t0= ts2 - t0Presiunea de vaporizare:
p0=f(t0)Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk = tw2 + tk Presiunea de
condensare: pk=f(tk)
Temperatura de subrcire a lichidului n subrcitor (SR):
tSR = t4 = tw1 + tSR
Puterea frigorific specific masic:
q0 = i1 - i5 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:q0v= q0
/ v1 [kJ/m3]Puterea specific de condensare:
qk = i2 - i3 [kJ/kg]Puterea specific de subrcire:
qSR = i3 - i4 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific de comprimare:l= i2
- i1 [kJ/kg]Debitul masic de agent frigorific
[kg/s]
Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a subracitorului:
[kW]
Puterea adiabatic de comprimare:
[kW]
Bilanul energetic global:
Q0+Pa= Qk+QSREficienta frigorifica
Instalatia frigorifica cu comprimare mecanica intr-o treapta
cu schimbator de caldura regenerativ (pt freon)
In cazul freonilor procesul de vaporizare are loc in interiorul
tevilor pentru a permite vaporilor formati sa aiba viteza suficient
de mare, capabila sa produca antrenarea uleiului in exces din
vaporizator in compresor. Prin preluarea caldurii de la mediul care
se raceste, agentul frigorific vaporizeaza in vaporizatorul V
izoterm-izobar la temp de vaporizare t0 si presiunea de vaporizare
p0, tot aici avand loc si o mica supraincalzire izobara a vaporilor
(6-6). Vaporii rezultati se supraincalzesc in continuare izobar in
schimbatorul de caldura, de la lichidul saturat care se
supraraceste izobar in acelasi aparat. Vapori sunt comprimati
adiabatic de la presiunea de vaporizare pana la presiunea de
condensare pk. Vaporii supraincalziti prin comprimare sunt refulati
in condensatorul K. Aici are loc subracirea izobara pana la starea
de saturatie urmata de condensarea propriu-zisa, proces
izoterm-izobar, la temperatura de condensare tk si presiunea de
condensare tk. Caldura de subracire si condensare este cedata unui
agent de racire (apa). Amoniacul lichid este inmagazinat in
rezervorul de lichid RL Din rezervor, amoniacul trece prin
schimbatorul de caldura si apoi prin ventilul de laminare VL in
care are loc laminarea izentalpica rezultand vapori umezi. Calculul
termic:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare:Temperatura
de vaporizare: t0= ts2 - t0Presiunea de vaporizare: p0=f(t0)
Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk = tw2 + tk Presiunea de
condensare: pk=f(tk)
Temperatura de supraincalzire a vaporilor in vaporizator:t6 = t0
+ 5...6 C
Temperatura vaporilor supraincalziti aspirati de compresor: t1 =
t6 + 12...15 C
Entalpia lichidului racit i4: din bilantul termic i3 i4 = i1 i6
rezulta i4 = i3 i1 + i6Puterea frigorific specific masic:
q0 = i6 - i5 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:q0v= q0
/ v6 [kJ/m3]Puterea specific de condensare:
qk = i2 - i3 [kJ/kg]Puterea specific pe schimbat de caldura:qSC
= i1 - i6 = i3 - i4 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific de comprimare:l=
i2 - i1 [kJ/kg]Debitul masic de agent frigorific
[kg/s]
Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a schimb de caldura:
[kW]
Puterea adiabatic de comprimare:
[kW]
Bilanul energetic global:
Q0+Pa= Qk [kW]Eficienta frigorifica
Instalatia frigorifica cu comprimare mecanica in doua trepte
cu racitor intermediar RI cu o laminare (pt amoniac)
Prin preluarea caldurii de la mediul care se raceste, agentul
frigorific (amoniacul) vaporizeaza in vaporizatorul V
izoterm-izobar la temp de vaporizare t0 si presiunea de vaporizare
p0. Vaporii produsi continand picaturi de lichid intra in
separatorul SL. Picaturile de lichid se depun urmand a fi returnate
in vaporizatorul frigorific. Rezulta vapori saturati uscati care
sunt comprimati adiabatic de la presiunea de vaporizare pana la
presiunea intermediara pi in compresorul de joasa presiune C1. Are
loc apoi o racire izobara a vaporilor prin racitorul intermediar
RI. Vaporii rezultati sunt comprimati adiabatic de la presiunea
intermediara pana la presiunea de condensare pk in compresorul de
inalta presiune C2. Vaporii supraincalziti prin comprimare sunt
refulati in condensatorul K. Aici are loc subracirea izobara pana
la starea de saturatie urmata de condensarea propriu-zisa, proces
izoterm-izobar, la temperatura de condensare tk si presiunea de
condensare tk. Caldura de subracire si condensare este cedata unui
agent de racire (apa). Lichidul saturat rezultat se subraceste
izobar in subracitorul de lichid cedand caldura de subracire unui
agent de racire. De aici trece prin ventilul de laminare VL in care
are loc laminarea izentalpica rezultand vapori umezi. In SL are loc
separarea amoniacului lichid care este introdus in vaporizator, de
vaporii ce vor completa debitul de vapori rezultati in urma
procesului de vaporizare din V si care vor fi aspirati de
compresorul mecanic.Calculul termic:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare:
Temperatura de vaporizare: t0= ts2 - t0Presiunea de vaporizare:
p0=f(t0)
Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk = tw2 + tk Presiunea de
condensare: pk=f(tk)
Temperatura de subrcire a lichidului n subrcitor (SR):
tSR = t5 = tw1 + tSR
Presiunea intermediar
Temperatura intermediara : ti = f(pi)Puterea frigorific specific
masic:
q0 = i1 - i6 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:q0v= q0
/ v1 [kJ/m3]Puterea specific de condensare:
qk = i3 - i4 [kJ/kg]Puterea specific de subrcire:
qSR = i4 - i5 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in prima treapta de
comprimare:l1= i2 - i1 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in a doua
treapta de comprimare:l2= i3 - i2 [kJ/kg]Debitul masic de agent
frigorific
[kg/s]
Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a subracitorului:
[kW]
Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:
[kW] Puterea adiabatic in a doua treapta de comprimare:
[kW]
Bilanul energetic global:
Q0+Pa1 + Pa2 = Qk + QSREficienta frigorifica
Instalatia frigorifica cu comprimare mecanica in doua trepte
cu injectie partiala de lichid (pt amoniac)
Prin preluarea caldurii de la mediul care se raceste, agentul
frigorific (amoniacul) vaporizeaza in vaporizatorul V
izoterm-izobar la temp de vaporizare t0 si presiunea de vaporizare
p0. Vaporii produsi continand picaturi de lichid intra in
separatorul SL. Picaturile de lichid se depun urmand a fi returnate
in vaporizatorul frigorific. Rezulta vapori saturati uscati care
sunt comprimati adiabatic de la presiunea de vaporizare pana la
presiunea intermediara pi in compresorul de joasa presiune C1.
Vaporii supraincalziti se subracesc pana la starea de saturatie in
butelia de racire intermediara BRI., cedand caldura pt crearea de
noi vapori in BRI. Vaporii deveniti saturati impreuna cu vaporii
formati in butelie, sunt comprimati adiabatic de la presiunea
intermediara pana la presiunea de condensare pk in compresorul de
inalta presiune C2. Vaporii supraincalziti prin comprimare sunt
refulati in condensatorul K. Aici are loc subracirea izobara pana
la starea de saturatie urmata de condensarea propriu-zisa, proces
izoterm-izobar, la temperatura de condensare tk si presiunea de
condensare tk. Caldura de subracire si condensare este cedata unui
agent de racire (apa). Lichidul saturat rezultat se subraceste
izobar in subracitorul de lichid cedand caldura de subracire unui
agent de racire. De aici debitul se divide in 2 parti: o parte se
injecteaza in BRI prin intermediul ventilului de laminare VL2, iar
a doua parte se subraceste in serpentina montata in butelie.
Lichidul subracit in serpentina se lamineaza in ventilul de
laminare VL1 dupa care agentul intra in SL unde are loc separarea
amoniacului lichid care este introdus in vaporizator, de vaporii ce
vor completa debitul de vapori rezultati in urma procesului de
vaporizare din V si care vor fi aspirati de compresorul
mecanic.
Calculul termic:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare:
Temperatura de vaporizare: t0= ts2 - t0Presiunea de vaporizare:
p0=f(t0)
Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk = tw2 + tk Presiunea de
condensare: pk=f(tk)
Temperatura de subrcire a lichidului n subrcitor (SR):
tSR = t5 = tw1 + tSR
Presiunea intermediar
Temperatura intermediara : ti = f(pi)
Temperatura amoniacului lichid la iesirea din BRI: t7 = ti + ti
, ti = 10....15 CPuterea frigorific specific masic:
q0 = i1 - i8 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:q0v= q0
/ v1 [kJ/m3]Puterea specific de condensare:
qk = i3 - i4 [kJ/kg]Puterea specific de subrcire:
qSR = i4 - i5 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in prima treapta de
comprimare:l1= i2 - i1 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in a doua
treapta de comprimare:l2= i3 - i2 [kJ/kg]Debitul masic de agent
frigorific in prima treapta
[kg/s]
Debitul masic de agent frigorific in a doua treapta:
i5 = i6
[kg/s]
Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a subracitorului:
[kW]Puterea termica pe BRI: [kW]Puterea adiabatic in prima
treapta de comprimare:
[kW] Puterea adiabatic in a doua treapta de comprimare:
[kW]
Bilanul energetic global:
Q0+Pa1 + Pa2 = Qk + QSREficienta frigorifica
Instalatia frigorifica cu comprimare mecanica in doua trepte
cu injectie totala de lichid (pt amoniac)
In BRI au loc urmatoarele procese: Debitul m1 de vapori
supraincalziti se subracesc pana la starea de saturatie (pi, ti) de
la 2 la 2 si caldura de subracire este cedata debitului m2-m1 de
vapori umezi care intra cu starea 6 si vaporizeaza izoterm-izobar
pana la starea de saturatie (pi, ti) 2`` . Restul de debit de
vapori umezi (m1) condenseaza izoterm-izobar cedand caldura de
condensare debitului (m2-m1) care vaporizeaza. Pentru crearea de
noi vapori in butelie se utilizeaza atat caldura de subracire cat
si caldura de condensare. Celelalte procese sunt similare cu cele
de mai sus.Calculul termic:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare:
Temperatura de vaporizare: t0= ts2 - t0Presiunea de vaporizare:
p0=f(t0)
Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk = tw2 + tk Presiunea de
condensare: pk=f(tk)
Temperatura de subrcire a lichidului n subrcitor (SR):
tSR = t5 = tw1 + tSR
Presiunea intermediar
Temperatura intermediara : ti = f(pi)
Temperatura amoniacului lichid la iesirea din BRI: t7 = ti + ti
, ti = 10....15 CPuterea frigorific specific masic:
q0 = i1 - i8 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:q0v= q0
/ v1 [kJ/m3]Puterea specific de condensare:
qk = i3 - i4 [kJ/kg]Puterea specific de subrcire:
qSR = i4 - i5 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in prima treapta de
comprimare:l1= i2 - i1 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in a doua
treapta de comprimare:l2= i3 - i2 [kJ/kg]Debitul masic de agent
frigorific in prima treapta
[kg/s]
Debitul masic de agent frigorific in a doua treapta:
[kg/s]
Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a subracitorului:
[kW]Puterea termica pe BRI: [kW]
Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:
[kW] Puterea adiabatic in a doua treapta de comprimare:
[kW]
Bilanul energetic global:
Q0+Pa1 + Pa2 = Qk + QSREficienta frigorifica
Sper ca e bine ...ca partea asta era tema de casa.....Instalatia
frigorifica cu comprimare mecanica in doua trepte
cu o temperatura de vaporizare (pt freon)
In cazul freonilor procesul de vaporizare are loc in interiorul
tevilor pentru a permite vaporilor formati sa aiba viteza suficient
de mare, capabila sa produca antrenarea uleiului in exces din
vaporizator in compresor. Prin preluarea caldurii de la mediul care
se raceste, agentul frigorific vaporizeaza in vaporizatorul V
izoterm-izobar la temp de vaporizare t0 si presiunea de vaporizare
p0, tot aici avand loc si o mica supraincalzire izobara a vaporilor
(9-9). Vaporii rezultati se supraincalzesc in continuare izobar in
schimbatorul de caldura, de la lichidul saturat care se
supraraceste izobar in acelasi aparat. Vaporii sunt comprimati
adiabatic de la presiunea de vaporizare p0 pana la presiunea
intermediara pi in compresorul de joasa presiune C1. Vaporii
supraincalziti se subracesc pana la starea de saturatie in butelia
de racire intermediara BRI., cedand caldura pt crearea de noi
vapori in BRI. Vaporii deveniti saturati impreuna cu vaporii
formati in butelie, sunt comprimati adiabatic de la presiunea
intermediara pana la presiunea de condensare pk in compresorul de
inalta presiune C2. Vaporii supraincalziti prin comprimare sunt
refulati in condensatorul K. Aici are loc subracirea izobara pana
la starea de saturatie urmata de condensarea propriu-zisa, proces
izoterm-izobar, la temperatura de condensare tk si presiunea de
condensare tk. Caldura de subracire si condensare este cedata unui
agent de racire (apa). Lichidul se subraceste apoi in schimbatorul
de caldura dupa care debitul se divide in 2 parti: o parte se
injecteaza in BRI prin intermediul ventilului de laminare VL2, iar
a doua parte se subraceste in serpentina montata in butelie.
Lichidul subracit in serpentina se lamineaza in ventilul de
laminare VL1 dupa care agentul intra in SL unde are loc separarea
amoniacului lichid care este introdus in vaporizator, de vaporii ce
vor completa debitul de vapori rezultati in urma procesului de
vaporizare din V si care vor intra din nou in schimbatorul de
caldura.
Calculul termic:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare:Temperatura
de vaporizare: t0= ts2 - t0Presiunea de vaporizare: p0=f(t0)
Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk = tw2 + tk Presiunea de
condensare: pk=f(tk)
Presiunea intermediar
Temperatura intermediara : ti = f(pi)
Temperatura freonului lichid la iesirea din BRI: t7 = ti + ti ,
ti = 10....15 C
Temperatura de supraincalzire a vaporilor in vaporizator:t9 = t0
+ 5...6 C
Temperatura vaporilor supraincalziti aspirati de compresor: t1 =
t9 + 10...15 C
Entalpia i5:
Bilantul termic pe SC:
Bilantul termic pe BRI:
rezulta de unde se scoate i5
Puterea frigorific specific masic:
q0 = i9 - i8 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:q0v= q0
/ v9 [kJ/m3]Puterea specific de condensare:
qk = i3 - i4 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in prima treapta de
comprimare:l1= i2 - i1 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in a doua
treapta de comprimare:l2= i3 - i2 [kJ/kg]Debitul masic de agent
frigorific in prima treapta
[kg/s]
Debitul masic de agent frigorific in a doua treapta:
i5 = i6
[kg/s]
Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a schimbat de caldura:
[kW]Puterea termica pe BRI: [kW]
Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:
[kW] Puterea adiabatic in a doua treapta de comprimare:
[kW]
Bilanul energetic global:
Q0+Pa1 + Pa2 = Qk Eficienta frigorifica
Instalatia frigorifica cu comprimare mecanica in doua trepte
cu doua surse racite (2 temperaturi de vaporizare) (pt
amoniac)
Instalatia este prevazuta cu doua vaporizatoare (V1 si V2). In
V1 se asigura o temperatura mai joasa decat in V2. In V1 are loc
vaporizarea izoterm-izobara la temperatura de vaporizare t01 si
presiunea de vaporizare p01 , iar in V2 are loc vaporizarea
izoterm-izobara la temperatura de vaporizare t02 si presiunea de
vaporizare p02. In BRI se va regasi temperatura de saturatie t02 si
presiunea p02. Vaporii produsi in V1 sunt comprimati in compresorul
C1 de la presiunea p01 la presiunea p02. In compresorul C2 are loc
comprimarea vaporilor saturati de la presiunea p02 la presiunea de
condensare pk. Debitul de agent frigorific de stare 6 care intra in
butelia de racire sufera urmatoarele procese: o parte condenseaza
si alimenteaza vaporizatorul V1, o alta parte intra in V2, iar
restul sufera procesul de vaporizare preluand caldura de condensare
si caldura de subracire a vaporilor refulati de prima treapta de
comprimare. Vaporii saturati obtinuti in BRI impreuna cu vaporii
refulati de prima treapta de comprimare (care s-au subracit) si
vaporii produsi in V2 sunt aspirati in compresorul C2. Celelalte
procese sunt similare cu cele de sus.Datele de calcul:Puterea
frigorifica de joasa temperatura:
Q01 [kW]
Puterea frigorifica de inalta temperatura:
Q02 [kW]
Temperaturile agentului racit la temperatura joasa: tS1 / tS2
[C]Temperaturile agentului racit la temperatura inalta: tS3 / tS4
[C]Temperaturile agentului de racire:
tW1 / tW2 [C]Calculul termic:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare in V1:
Temperatura de vaporizare: t01= ts2 - t0Presiunea de vaporizare:
p01=f(t01)
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare in V2:
Temperatura de vaporizare: t02= ts4 - t0Presiunea de vaporizare:
p02=f(t02)
Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk = tw2 + tk Presiunea de
condensare: pk=f(tk)
Temperatura de subrcire a lichidului n subrcitor (SR):
tSR = t5 = tw1 + tSR
Puterea frigorific specific masic a lui V1:
q01 = i1 - i8 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic a lui
V1:q01v= q01 / v1 [kJ/m3]Puterea frigorific specific masic a lui
V2:
q02 = i2 - i6 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic a lui
V2:q02v= q02 / v2 [kJ/m3]Puterea specific de condensare:
qk = i3 - i4 [kJ/kg]Puterea specific de subrcire:
qSR = i4 - i5 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in prima treapta de
comprimare:l1= i2 - i1 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in a doua
treapta de comprimare:l2= i3 - i2 [kJ/kg]Debitul masic de agent
frigorific in prima treapta
[kg/s]
Debitul masic de agent frigorific vehiculat in V2:
[kg/s]Debitul masic de agent frigorific in a doua treapta:
[kg/s]
Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a subracitorului:
[kW]Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:
[kW] Puterea adiabatic in a doua treapta de comprimare:
[kW]
Bilanul energetic global:
Q01 + Q02 + Pa1 + Pa2 = Qk + QSREficienta frigorifica
Instalatia frigorifica cu comprimare mecanica in trei trepte
cu o sursa de racire (pt amoniac)
Fata de IF cu 2 trepte, IF in trei trepte este prevazuta in plus
cu o treapta de comprimare si cu o butelie intermediara de racire.
Procesele din BRI sunt cele similare injectiei totale. Din debitul
total injectat in BRI (BRI1, BRI2) o parte condenseaza, iar restul
de debit vaporizeaza izoterm-izobar (in BRI1 la presiunea
intermediara pi1 , iar in BRI2 la presiunea intermediara pi2).
Vaporizarea si deci creearea de noi vapori se realizeaza datorita
preluarii caldurii de condensare si a caldurii de subracire a
vaporilor refulati in fiecare butelie. Datele de calcul:
Puterea frigorifica a instalatiei: Q0 [kW]
Temperaturile agentului racit : tS1 / tS2 [C]
Temperaturile agentului de racire: tW1 / tW2 [C]Calculul
termic:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare:
Temperatura de vaporizare: t01= ts2 - t0Presiunea de vaporizare:
p01=f(t01)
Temperatura de condensare: tk = tw2 + tk Presiunea de
condensare: pk=f(tk)
Presiunea intermediara din BRI1:
Presiunea intermediara din BRI2:
Puterea frigorific specific masic:
q0 = i1 - i13 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:q0v= q0
/ v1 [kJ/m3]Puterea specific de condensare:
qk = i6 - i7 [kJ/kg]Puterea specific de subrcire:
qSR = i7 - i8 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in prima treapta de
comprimare:l1= i2 - i1 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in a doua
treapta de comprimare:l2= i4 - i3 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in
a treia treapta de comprimare:l3= i6 - i5 [kJ/kg]Debitul masic de
agent frigorific in prima treapta
[kg/s]
Debitul masic de agent frigorific in a doua treapta:
[kg/s]
Debitul masic de agent frigorific in a treia treapta:
Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a subracitorului:
[kW]Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:
[kW] Puterea adiabatic in a doua treapta de comprimare:
[kW]
Puterea adiabatic in a treia treapta de comprimare:
[kW]
Bilanul energetic global:
Q0 + Pa1 + Pa2 + Pa3= Qk + QSREficienta frigorifica
Instalatia frigorifica in cascada dubla cu freon - freon
Instalatia este realizata prin cuplarea prin intermediul
condensatorului vaporizator (K-V) a doua instalatii intr-o treapta
de comprimare cu schimbator de caldura regenerativ. Agentii
frigorifici (freoni) sunt diferiti in cele doua cascade.
Agentul frigorific din cascada inferioara vaporizeaza si se
supraincalzeste usor in vaporizatorul V, vaporii produsi
supraincalzindu-se in continuare in schimbatorul de caldura SC1 pe
seama subracirii lichidului. Vaporii supraincalziti sunt aspirati
de compresorul din cascada inferioara C1 care ii comprima adiabatic
de la presiunea din vaporizator pana la presiunea de condensare din
condensatorul vaporizator K-V. Vaporii comprimati sunt refulati in
condensatorul vaporizator K-V unde condenseaza cedand caldura de
condensare agentului frigorific cu care lucreaza cascada
superioara. Condensatul rezultat se subraceste in SC1, se lamineaza
in VL1 pana la presiunea din vaporizatorul V dupa care intra in V
pentru a relua ciclul din cascada inferioara.
Agentul frigorific din cascada superioara vaporizeaza si se
supraincalzeste usor in condensatorul - vaporizator K-V, vaporii
produsi supraincalzindu-se in continuare in schimbatorul de caldura
SC2 pe seama subracirii lichidului. Vaporii supraincalziti sunt
aspirati de compresorul din cascada superioara C2 care ii comprima
adiabatic de la presiunea din condensatorul vaporizator K-V pana la
presiunea de condensare din condensatorul K. Vaporii comprimati
sunt refulati in condensatorul K unde se subracesc si condenseaza.
Condensatul rezultat se subraceste in SC2, se lamineaza in VL2 pana
la presiunea din condensatorul - vaporizator K-V dupa care intra in
K-V pentru a relua ciclul din cascada superioara.
Datele de calcul:
Puterea frigorifica a instalatiei: Q0 [kW]
Temperaturile agentului racit : tS1 / tS2 [C]
Temperaturile agentului de racire: tW1 / tW2 [C]Calculul
termic:Cascada inferioara:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare:Temperatura
de vaporizare: t01= ts2 - t0Presiunea de vaporizare: p01=f(t01)
Determinarea temperaturii i presiunii de condensare in K-V:Se
impun: temperatura de condensare a agentului din cascada inferioara
tk1, si temperatura de vaporizare a agentului din cascada
superioara t02 astfel incat: tk1 t02 = 5...10 CPresiunea de
condensare: pk1=f(tk1)
Temperatura de supraincalzire a vaporilor in vaporizator:
t6 = t01 + 5...6 CTemperatura vaporilor supraincalziti aspirati
de compresor:t1 = t6 + 10...15 C
Entalpia lichidului subracit: [kJ/kg]Cascada superioara:
Presiunea de vaporizare: p02=f(t02) unde t02 a fost impusa mai
sus.Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk2= tw2 + tkPresiunea de condensare:
pk2=f(tk2)
Temperatura de supraincalzire a freonului in K-V:
t12 = t12 + 5...6 CTemperatura de supraincalzire a vaporilor in
SC2:
t7 = t12 + 10...15 C
Entalpia lichidului subracit: [kJ/kg]
Puterea frigorific specific masic:
q0 = i6 - i5 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:
q0v= q0 / v6 [kJ/m3]Puterea specifica pe SC1:
qSC1 = i1 - i6 = i3 - i4 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in
cascada inferioara:l1= i2 - i1 [kJ/kg]Puterea specific de
condensare:
qk = i8 - i9 [kJ/kg]Puterea specifica pe SC2:
qSC2 = i7 - i12 = i9 - i10 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in
cascada superioara:l2= i8 - i7 [kJ/kg]Debitul masic de agent
frigorific din cascada inferioara
[kg/s]
Debitul masic de agent frigorific din cascada superioara:
[kg/s]
Puterea termic a SC1:
[kW]
Puterea adiabatic de comprimare din cascada inferioara:
[kW] Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a SC2:
[kW]
Puterea adiabatic de comprimare din cascada superioara:
[kW] Bilanul energetic global:
Q0 + Pa1 + Pa2 = Qk Eficienta frigorifica
Instalatia frigorifica in cascada dubla cu freon - amoniac
Instalatia este realizata prin cuplarea prin intermediul
condensatorului vaporizator (K-V) a doua instalatii intr-o treapta
de comprimare cu schimbator de caldura regenerativ. Agentii
frigorifici (freon si amoniac) sunt diferiti in cele doua
cascade.
Agentul frigorific din cascada inferioara (freon) vaporizeaza si
se supraincalzeste usor in vaporizatorul V, vaporii produsi
supraincalzindu-se in continuare in schimbatorul de caldura SC pe
seama subracirii lichidului. Vaporii supraincalziti sunt aspirati
de compresorul din cascada inferioara C1 care ii comprima adiabatic
de la presiunea din vaporizator pana la presiunea de condensare din
condensatorul vaporizator K-V. Vaporii comprimati sunt refulati in
condensatorul vaporizator K-V unde condenseaza cedand caldura de
condensare agentului frigorific cu care lucreaza cascada
superioara. Condensatul rezultat se subraceste in SC, se lamineaza
in VL1 pana la presiunea din vaporizatorul V dupa care intra in V
pentru a relua ciclul din cascada inferioara.
Vaporii de amoniac ai cascadei superioare devin saturati uscati
in separatorul de lichid SL. Vaporii sunt aspirati de compresorul
din cascada superioara C2 care ii comprima adiabatic. Vaporii
comprimati sunt refulati in condensatorul K unde se subracesc si
condenseaza. Condensatul se subraceste in subracitorul SR, se
lamineaza in VL2 dupa care intra in K-V unde vaporizeaza prin
intermediul SL. Datele de calcul:
Puterea frigorifica a instalatiei: Q0 [kW]
Temperaturile agentului racit : tS1 / tS2 [C]
Temperaturile agentului de racire: tW1 / tW2 [C]Calculul
termic:Cascada inferioara:
Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare:Temperatura
de vaporizare: t01= ts2 - t0Presiunea de vaporizare: p01=f(t01)
Determinarea temperaturii i presiunii de condensare in K-V:Se
impun: temperatura de condensare a agentului din cascada inferioara
tk1, si temperatura de vaporizare a agentului din cascada
superioara t02 astfel incat: tk1 t02 = 5...10 CPresiunea de
condensare: pk1=f(tk1)
Temperatura de supraincalzire a vaporilor in vaporizator:
t6 = t01 + 5...6 CTemperatura vaporilor supraincalziti aspirati
de compresor:t1 = t6 + 10...15 C
Entalpia lichidului subracit: [kJ/kg]
Cascada superioara:
Presiunea de vaporizare: p02=f(t02) unde t02 a fost impusa mai
sus.Determinarea temperaturii i presiunii de condensare:
Temperatura de condensare: tk2= tw2 + tkPresiunea de condensare:
pk2=f(tk2)
Temperatura de subracire a lichidului:tSR = t10 = tw1 +
tSRPuterea frigorific specific masic:
q0 = i6 - i5 [kJ/kg]Puterea frigorific specific volumic:
q0v= q0 / v6 [kJ/m3]Puterea specifica pe SC:
qSC = i1 - i6 = i3 - i4 [kJ/kg]Lucrul mecanic specific in
cascada inferioara:l1= i2 - i1 [kJ/kg]Puterea specific de
condensare:
qk = i8 - i9 [kJ/kg]Puterea specifica de subracire:
qSR = i9 - i10[kJ/kg]Lucrul mecanic specific in cascada
superioara:l2= i8 - i7 [kJ/kg]Debitul masic de agent frigorific din
cascada inferioara
[kg/s]
Debitul masic de agent frigorific din cascada superioara:
[kg/s]
Puterea termic a SC:
[kW]
Puterea adiabatic de comprimare din cascada inferioara:
[kW] Puterea termic a condensatorului:
[kW]
Puterea termic a SR:
[kW]
Puterea adiabatic de comprimare din cascada superioara:
[kW] Bilanul energetic global:
Q0 + Pa1 + Pa2 = Qk + QSREficienta frigorifica
CONDENSATOARE FRIGORIFICE RACITE CU APACondensatorul frigorific
multitubular orizontal1 manta (virola); 2 capace; 3 conducta de
racire; 4 placi tubulare; 5 racord intrare apa de racire; 6 racord
iesire apa de racire; 7 racord intrare agent frigorific; 8 racord
iesire agent frigorific; 9 sicana pentru apa de racire; 10
garnitura; 11 sistem de strangere.
Apa de racire circula in interiorul tevilor, iar agentul
frigorific condenseaza in exteriorul tevilor (in spatiul
intertubular). Viteza de circulatie a apei este intre 1 si 2 m/s.
Dimensionare condensatorului multitubular orizontal:
Date de calcul:
puterea termica a condensatorului Qk [W]
agentul frigorific
temperatura de condensare a agentului frigorific: tk [C]
temperaturile apei de racire: tw1 / tw2 [C]
Dimensionarea termica:
Suprafata de transfer de caldura a condensatorului:
, unde q = puterea termica unitara [W/m2]Transferul de caldura
se realizeaza prin:
convectie de la agentul frigorific spre peretele tevii
conductie prin peretele tevii inclusiv depunerile de piatra si
ulei
convectie fortata de la peretele tevii spre apa de racire
uleiagent frigorific
piatra k , tk
apa
otel / cupru
w , tw
Pentru determinarea lui q se utilizeaza metoda grafo-analitica
deoarece temperatura peretelui tevii e necunoascuta. Se creeaza
doua functii f1 si f2:
Determinarea lui f1 :
tp temperatura peretelui
- temperatura medie a apei de racire
- rezistenta termica prin conductie la trecerea caldurii prin
peretele tevii, stratul de piatra si pelicula de ulei.
- grosimea peretelui tevii [m]
- coeficientul de conductibilitate termica a peretelui tevii din
otel (50...55 W/mK)
- grosimea stratului de piatra depus pe interior (0,4...0,5
mm)
- coeficientul de conductibilitate termica a stratului de piatra
(2,3...3,4 W/mK)
- grosimea stratului de ulei depus pe exterior (0,05...0,08
mm)
- coeficientul de conductibilitate termica a peliculei de ulei
(0,14 W/mK)
w - coeficientul de convectie pe partea apei de racire
- coeficientul de conductibilitate termica a apei [W/mK]
di diametrul interior al tevilor din fascicol [m]
Nu = 0,023 Re0,8 Pr0.4
- vascozitatea cinematica a apei [m2/s]
w viteza de circulatie a apei [m/s]
, , Pr - se determina pentru apa din tabele in functie de
temperatura medie a apei twm;Determinarea lui f2 :
tp temperatura peretelui
k - coeficientul de convectie a agentului frigorific
- coeficientul de conductibilitate termica a agentului
frigorific [W/mK]
di diametrul echivalent al tevilor din fascicol [m] (pt tevi
netede dech=de)
Nu = 0,724 (Ga . Pr . Ku)0,25
- criteriul Galilei
- criteriul Kutateladze
cp , , , Pr - se determina pentru freon sau amoniac din tabele
in functie de temperatura de condensare tk;Eroarea relativa
Notam ; c2 = twm ; ; c4 = tk .f1(tp) = c1 (tp c2);
f2(tp) = c3 (c4 tp)0,75
Condensatorul frigorific cu placi
Se utilizeaza tot mai mult in instalatiile frigorifice; sunt
caracterizati de coeficienti de transfer termic ridicati, diferenta
de temperatura intre cei doi agenti frigorificieste mica (2 K);
dimensiuni si gabarite mici, debit de agent frigorific mai mic
decat la cele tubulare.
Sunt realizate prin 2 metode:
cu etansare pe circuitul apei de racire
prin sudare: otel inoxidabil
Placile, datorita prelucrarii lor si a distantei foarte mici
intre ele, permit realizarea unei turbulente ridicate, ceea ce duce
la cresterea k.
Apa circula ascendent intre 2 placi si agentul frigorific
actioneaza descendent.
Dimensionare condensatorului cu placi:
Date de calcul:
puterea termica a condensatorului Qk [W]
agentul frigorific
temperatura de condensare a agentului frigorific: tk [C]
temperaturile apei de racire: tw1 / tw2 [C]
Dimensionarea termica:
Suprafata de transfer de caldura a condensatorului:
, unde k = coeficientul global de caldura in condensator
[W/m2K]
- diferenta de temperatura medie logaritmica intre agentul de
racire si agentul frigorific
- rezistenta termica prin conductie la trecerea caldurii prin
pelicula de ulei, placa si stratul de piatra
w - coeficientul de convectie pe partea apei de racire
k - coeficientul de convectie a agentului frigorific
Calculul preliminar:
tk
tmin
tw2tM tw1
Se alege preliminar kp, si se propun dimensiunile placii si
distanta intre placi: l latimea placii [mm]
h inaltimea placii [mm]
distanta intre placi [mm]
Se determina suprafata preliminara a condensatorului:
- suprafata de transfer pentru o trecere
- numarul de treceri
- numarul de placiCalculul definitiv:Determinarea lui :
- coeficientul de convectie pe partea apei de racire
- coeficientul de conductibilitate termica a apei [W/mK]
dh = 2 . - diametrul hidraulic [m]
Nu = 0,3 Re0,663 Pr0,33
- vascozitatea cinematica a apei [m2/s]
w viteza de circulatie a apei [m/s]
- debitul masic de apa de racirecp ,, , , Pr - se determina
pentru apa din tabele in functie de temperatura medie a apei
twm;
Determinarea rezistentei termice prin conductie:
- rezistenta termica prin conductie la trecerea caldurii prin
pelicula de ulei, placa si stratul de piatra
- grosimea placii de otel [m]
- coeficientul de conductibilitate termica a placii de otel
- grosimea stratului de piatra depus pe placa in interior
(0,1...0,2 mm)
- coeficientul de conductibilitate termica a stratului de piatra
(2,3...3,4 W/mK)
- grosimea stratului de ulei depus pe placa pe exterior
(0,03...0,07 mm)
- coeficientul de conductibilitate termica a peliculei de ulei
(0,14 W/mK)Determinarea lui :
- coeficientul de convectie a agentului frigorific
- coeficientul de conductibilitate termica a agentului
frigorific [W/mK]
dh = 2 . - diametrul hidraulic [m]
- vascozitatea dinamica [Ns/m2]
- debitul masic specific echivalent [kg/m2s]
xm = 0,5 titlul mediu de vapori
- debitul masic specific sectiunii la trecerea debitului masic
de agent frigorific
, , , Pr - se determina pentru freon sau amoniac din tabele in
functie de temperatura de condensare tk;
Eroarea relativa
Daca eroarea e mai mare se reia calculul cu o noua valoare
pentru kp. Daca eroarea e mai mica, se determina valoarea de calcul
kc:
Functionarea reala a IFFunctionarea reala a compresorului
volumic
Randamentul volumic (gradul de livrare):
Coeficientul spaiului mort sau vtmtor:
, c0 coef relativ al spatiului mort (0,01....0,1), m coef
transformarii politropiceCoeficientul de laminare:
Coeficientul de nclzire:
Coeficientul de etaneitate:
et = 0,96...0,98
Debitul volumic real:
, - debit volumic teoreticPuterea reala consumata pentru
comprimarePuterea indicata: este puterea reala necesara comprimarii
vaporilor in cilindrul compresorului
, Li lucrul mecanic indicat la o rotatie [J], n turatia
arborelui [rot/min]Li = pi . VC , pi presiunea medie indicata; VC
volumul cilindrului
, - randamentul indicat; Pa puterea teoretica de comprimare
Puterea consumat suplimentar fa de puterea indicat, pentru
nvingerea frecrilor
, - debitul de vapori aspirati[m3/s]; pfr presiunea medie de
frecare [N/m2]Puterea efectiv (mecanica)
, - randamentul mecanic;
Puterea total
, - randamentul transmisiei (0,96....1)Puterea motorului
electric:
, N numarul de compresoarePAGE 36
_1420880186.unknown
_1420962718.unknown
_1420964998.unknown
_1420965768.unknown
_1420972873.unknown
_1420973253.unknown
_1420973344.unknown
_1420973417.unknown
_1420987174.unknown
_1420973384.unknown
_1420973262.unknown
_1420973329.unknown
_1420972977.unknown
_1420973219.unknown
_1420973059.unknown
_1420972881.unknown
_1420972472.unknown
_1420972732.unknown
_1420972804.unknown
_1420972693.unknown
_1420972352.unknown
_1420972443.unknown
_1420965824.unknown
_1420965436.unknown
_1420965582.unknown
_1420965630.unknown
_1420965463.unknown
_1420965339.unknown
_1420965414.unknown
_1420965134.unknown
_1420965154.unknown
_1420964030.unknown
_1420964524.unknown
_1420964773.unknown
_1420964848.unknown
_1420964975.unknown
_1420964691.unknown
_1420964401.unknown
_1420964456.unknown
_1420964310.unknown
_1420964352.unknown
_1420964136.unknown
_1420963603.unknown
_1420963709.unknown
_1420964022.unknown
_1420963836.unknown
_1420963652.unknown
_1420962937.unknown
_1420963558.unknown
_1420962896.unknown
_1420959562.unknown
_1420960183.unknown
_1420962197.unknown
_1420962640.unknown
_1420962651.unknown
_1420962280.unknown
_1420960270.unknown
_1420960533.unknown
_1420959596.unknown
_1420959799.unknown
_1420960095.unknown
_1420959878.unknown
_1420959790.unknown
_1420957480.unknown
_1420959069.unknown
_1420959146.unknown
_1420959152.unknown
_1420959135.unknown
_1420959084.unknown
_1420959132.unknown
_1420959082.unknown
_1420958425.unknown
_1420958511.unknown
_1420958315.unknown
_1420881383.unknown
_1420881431.unknown
_1420881450.unknown
_1420881409.unknown
_1420881347.unknown
_1420880212.unknown
_1420880275.unknown
_1420830886.unknown
_1420871530.unknown
_1420876017.unknown
_1420879556.unknown
_1420879913.unknown
_1420880160.unknown
_1420876155.unknown
_1420876168.unknown
_1420879035.unknown
_1420876143.unknown
_1420875501.unknown
_1420875843.unknown
_1420875572.unknown
_1420875728.unknown
_1420875343.unknown
_1420875381.unknown
_1420871569.unknown
_1420833205.unknown
_1420871348.unknown
_1420871474.unknown
_1420871480.unknown
_1420871441.unknown
_1420871213.unknown
_1420871282.unknown
_1420833206.unknown
_1420831068.unknown
_1420832705.unknown
_1420833102.unknown
_1420832537.unknown
_1420832675.unknown
_1420831045.unknown
_1420823963.unknown
_1420824047.unknown
_1420829194.unknown
_1420829322.unknown
_1420829328.unknown
_1420829206.unknown
_1420829124.unknown
_1420827704.unknown
_1420828757.unknown
_1420829065.unknown
_1420829113.unknown
_1420827713.unknown
_1420827761.unknown
_1420825499.unknown
_1420827403.unknown
_1420823864.unknown
_1420823893.unknown
_1420823834.unknown