Curs frigorifice

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 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:


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]


[kW]

Puterea termic a schimb de caldura:

[kW]

Puterea adiabatic de comprimare:

[kW]


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)





Presiunea intermediar

Temperatura intermediara : ti = f(pi)Puterea frigorific specific masic:



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]


[kW]


[kW]

Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:

[kW] Puterea adiabatic in a doua treapta de comprimare:

[kW]


Q0+Pa1 + Pa2 = Qk + QSREficienta frigorifica


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:








Temperatura intermediara : ti = f(pi)

Temperatura amoniacului lichid la iesirea din BRI: t7 = ti + ti , ti = 10....15 CPuterea frigorific specific masic:



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]


[kW]


[kW]Puterea termica pe BRI: [kW]Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:


[kW]




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:









Temperatura amoniacului lichid la iesirea din BRI: t7 = ti + ti , ti = 10....15 CPuterea frigorific specific masic:




[kg/s]


[kg/s]


[kW]


[kW]Puterea termica pe BRI: [kW]



[kW]



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:






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



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]


i5 = i6

[kg/s]


[kW]

Puterea termic a schimbat de caldura:

[kW]Puterea termica pe BRI: [kW]



[kW]


Q0+Pa1 + Pa2 = Qk Eficienta frigorifica


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:


Determinarea temperaturii i presiunii de vaporizare in V2:






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:



[kg/s]

Debitul masic de agent frigorific vehiculat in V2:

[kg/s]Debitul masic de agent frigorific in a doua treapta:

[kg/s]


[kW]


[kW]Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:


[kW]


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:




Presiunea intermediara din BRI1:

Presiunea intermediara din BRI2:




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]


[kg/s]

Debitul masic de agent frigorific in a treia treapta:


[kW]


[kW]Puterea adiabatic in prima treapta de comprimare:


[kW]

Puterea adiabatic in a treia treapta de comprimare:

[kW]


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:



Temperaturile agentului de racire: tW1 / tW2 [C]Calculul termic:Cascada inferioara:


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]


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:



Temperaturile agentului de racire: tW1 / tW2 [C]Calculul termic:Cascada inferioara:


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

Curs frigorifice

Documents

Transcript of Curs frigorifice