Принципиальная схема двухступенчатого компрессора холодильника - курсовая работа готовая
Приём заказов:
Круглосуточно
Москва
ул. Никольская, д. 10.
Ежедневно 8:00–20:00
Звонок бесплатный

Принципиальная схема двухступенчатого компрессора холодильника

Диплом777
Email: info@diplom777.ru
Phone: +7 (800) 707-84-52
Url:
Логотип сайта компании Диплом777
Никольская 10
Москва, RU 109012
Содержание

Оглавление

холодильник компрессор воздух теплообменник

  • Задание на курсовую работу
  • 1. Принципиальная схема двухступенчатого компрессора
  • 2. Расчет процесса сжатия в компрессоре
    • 2.1 Мощность привода идеального компрессора
    • 2.2 Построение процесса сжатия и охлаждения в р-v диаграмме
    • 2.3 Построение процесса сжатия и охлаждения в T-s диаграмме
  • 3. Принципиальная схема холодильника
  • 4. Расчет охладителя воздуха
    • 4.1 Теплопроизводительность промежуточного холодильника
    • 4.2 Расход охлаждающей воды через холодильник
    • 4.3 Определение площади поверхности теплообменника
    • 4.4 Определение длины труб и числа секций охладителя
    • 4.5 Схема изменения температуры воздуха и воды вдоль поверхности теплообмена

Список литературы

Задание на курсовую работу

В идеальном двухступенчатом компрессоре сжимается воздух от давления р1 = 0,1МПа до давления р3. Температура воздуха на входе в ступени t1 = 20С. Объемная производительность компрессора при условиях входа V1, показатели политропы сжатия в обеих ступенях одинаковы и равны n. Определить параметры воздуха в начале и конце сжатия в каждой ступени, теоретическую мощность привода компрессора, расход охлаждающей воды, прокачиваемой через промежуточный холодильник. Изобразить процессы сжатия и охлаждения воздуха в p-V и Т-s координатах в масштабе.

Холодильник выполнен из параллельно включенных стальных труб (ст = 50Вт/(мК)) диаметром 20х2 мм, по которым движется воздух. Число труб n1 = 19. Вода, поступающая в межтрубное пространство, имеет температуру tвод. Повышение температуры воды в холодильнике принять равным tвод = 20С. Определить поверхность теплообмена холодильника. При этом коэффициент теплоотдачи от воздуха к трубам 1, а от поверхности труб к воде 2. Изобразить изменение температуры воздуха и воды вдоль поверхности теплообмена. Представить эскиз теплообменника и принципиальную схему двухступенчатого компрессора.

Исходные данные: n = 1,2; V1 = 0,07м3/с; 2 = 800Вт/(м2К); р3 = 3МПа; tвод = 5С.

1. Принципиальная схема двухступенчатого компрессора

Рис. 1

1 – цилиндр низкого давления; 2 – промежуточный холодильник;

3 – цилиндр высокого давления

2. Расчет процесса сжатия в компрессоре

2.1 Мощность привода идеального компрессора

Примем степень повышения давления в каждой ступени одинаковой:

.

Тогда давление воздуха на выходе из первой ступени:

МПа.

Теоретическую мощность привода компрессора определим по формуле:

Вт = 27,6кВт.

2.2 Построение процесса сжатия и охлаждения в р-v диаграмме

Процесс 1-2 сжатия в первой ступени – политропный.

Удельный объем на входе в первую ступень компрессора найдем из уравнения состояния идеального газа:

где газовая постоянная воздуха – R = 287Дж/(кгК);

К.

м3/кг.

Удельный объем воздуха на выходе из первой ступени найдем из уравнения политропного процесса:

м3/кг.

Для более точного изображения процесса сжатия в первой ступени определим параметры воздуха в трех промежуточных точках. Для этого зададимся тремя промежуточными значениями удельного объема:

м3/кг; м3/кг; м3/кг;

Давления в этих точках определим по соотношениям:

МПа;

МПа;

МПа.

Процесс 2-2 охлаждения воздуха – изобарный. Поэтому давление воздуха на входе во вторую ступень компрессора:

МПа.

Температура воздуха на входе во вторую ступень такая же, как и на входе в первую:

К.

Удельный объем на входе во вторую ступень компрессора найдем из уравнения состояния идеального газа:

м3/кг.

Процесс 2-3 сжатия во второй ступени – также политропный.

Удельный объем воздуха на выходе из второй ступени найдем из уравнения политропного процесса:

м3/кг.

Зададимся тремя промежуточными значениями удельного объема:

м3/кг; м3/кг; м3/кг;

Давления в этих точках определим по соотношениям:

МПа;

МПа;

МПа.

p-v – диаграмма теоретического цикла – рис. 2.

Рис. 2

2.3 Построение процесса сжатия и охлаждения в T-s диаграмме

Температура воздуха после политропного сжатия в каждой ступени определяется по уравнению:

К, t2 = 389 – 273 = 116C.

Энтропию в точке 1 найдем из условия, что энтропия при нормальных условиях (Тн.у. = 273,15К; рн.у. = 101325Па) равна нулю:

где кДж/(кгК) – изобарная теплоемкость воздуха.

кДж/(кгК).

Изменение энтропии в процессе сжатия в первой ступени:

где кДж/(кгК) – изохорная теплоемкость воздуха;

k = 1,4 – показатель адиабаты двухатомных газов.

кДж/(кгК);

кДж/(кгК).

Для более точного изображения процесса сжатия в первой ступени определим параметры воздуха в трех промежуточных точках. Для этого зададимся тремя промежуточными значениями температуры:

Та = 320К; Тb = 350К; Тс = 370К.

Энтропия в этих точках:

кДж/(кгК);

кДж/(кгК);

кДж/(кгК).

Изменение энтропии в охладителе:

кДж/(кгК);

кДж/(кгК).

Также зададимся тремя промежуточными значениями температур:

Тd = 370К; Тe = 350К; Тf = 320К.

кДж/(кгК);

кДж/(кгК);

кДж/(кгК).

Изменение энтропии в процессе сжатия во второй ступени такое же, как и в первой, поэтому:

кДж/(кгК).

Для тех же промежуточных значений температур, что и для первой ступени, определим значения энтропии:

кДж/(кгК);

кДж/(кгК);

кДж/(кгК).

Строим процессы сжатия и охлаждения в Т-s – координатах – рис. 3.

Рис. 3

3. Принципиальная схема холодильника

Рис. 4

4. Расчет охладителя воздуха

4.1 Теплопроизводительность промежуточного холодильника

Количество тепла, которое воздух должен отдать холодильнику после сжатия в первой ступени для охлаждения до первоначальной температуры t1 = 20С, определяем по формуле:

где Gвоз – массовая производительность компрессора, определяем из уравнения состояния:

кг/с.

Вт.

4.2 Расход охлаждающей воды через холодильник

Расход охлаждающей воды определяем по формуле:

где свод = 4190Дж/(кгК) – теплоемкость воды;

tвод = 20С – повышение температуры воды в охладителе, заданная величина.

кг/с.

4.3 Определение площади поверхности теплообменника

Площадь поверхности теплообмена определяем по основному уравнению теплопередачи:

где k – коэффициент теплопередачи;

– средний логарифмический температурный напор между воздухом и охлаждающей водой.

Средний температурный напор определяем по формуле:

где С;

С;

С.

Необходимо также определить коэффициент теплоотдачи от воздуха к трубам – 1.

Расчет ведем по средней температуре воздуха в теплообменнике:

С; К.

По справочным данным определим параметры воздуха при средней температуре:

кг/м3 – плотность воздуха;

м2/с – кинематическая вязкость;

Вт/(мК) – теплопроводность.

Скорость воздуха:

м/с.

Критерий Рейнольдса:

Критерий Нуссельта:

Коэффициент теплоотдачи от воздуха к трубам охладителя:

Вт/(м2К).

Коэффициент теплопередачи в соответствие с указаниями к заданию можем определять по формуле для плоской стенки:

Вт/(м2К).

Поверхность теплообмена:

м2.

4.4 Определение длины труб и числа секций охладителя

Длину труб определим исходя из общей поверхности теплообмена:

м.

Определяем число секций охладителя исходя из их стандартных размеров 1м, 1,5м, 2м, 3м.

Выбираем 2 секции по 1,5м.

4.5 Схема изменения температуры воздуха и воды вдоль поверхности теплообмена

Рис. 5

Список литературы

1. Баскаков А.П. и др. Теплотехника. – М.: Энергоиздат, 1991.

2. Бакластов А.М., Горбенко В.А., Удыма П.Г. Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок. – М.: Энергоиздат, 1981.

Валерий Авдеев
Валерий Авдеев
Более 12 лет назад окончил КНИТУ факультет пищевых технологий, специальность «Технология продукции и организация общественного питания». По специальности работаю 10 лет, за это время написал 15 научных статей. Являюсь кандидатом наук. В свободное время подрабатываю в компании «Диплом777», занимаясь написанием курсовых и дипломных работ. Люблю помогать студентам и повышать их уровень осведомленности в своем предмете.
Поделиться курсовой работой:
Поделиться в telegram
Поделиться в whatsapp
Поделиться в skype
Поделиться в vk
Поделиться в odnoklassniki
Поделиться в facebook
Поделиться в twitter
Похожие статьи
Раздаточный материал для дипломной работы образец

Когда студент выходит на защиту перед экзаменационной комиссией, ему требуется подготовить все необходимые материалы, которые могут повысить шансы на получение высокого балла. Один из таких

Читать полностью ➜
Задание на дипломную работу образец заполнения

Дипломная — это своеобразная заключительная работа, которая демонстрирует все приобретенные студентом знания во время обучения в определенном вузе. В зависимости от специализации к исследовательским работам

Читать полностью ➜