і - це відношення об'ємної продуктивності компресора до робочого обсягу циліндрів. Він дорівнює л=0,51.
Рис. 4.1
Значить дійсна холодопродуктивність компресора дорівнює:
Q 0д=0,51 * 393,1=200,5 Вт
Дійсна холодопродуктивність завжди менше теоретичної. Це пов'язано з тим, що обсяг всмоктуваного пара завжди менше робочого об'єму циліндра, описуваного поршнем, через стисливості пара холодоагенту.
. 2 Обчислення холодильного коефіцієнта
Холодильний коефіцієнт машини - це безрозмірна величина, яка виражається у вигляді відношення поглиненої в охолоджуваному просторі теплоти до теплового еквіваленту енергії, витраченої компресором. Для простої парової компресійної машини він дорівнює:
е=q 0/q сж,
де q 0 - питома холодопродуктивність (кДж/кг);
q сж - теплота стиснення (робота стиснення) (кДж/кг).
Питома холодопродуктивність дорівнює q 0=Я п -Я ж=145,584 кДж/кг. Теплота стиснення дорівнює 57,03 кДж/кг. Значить холодильний коефіцієнт дорівнює:
е=145,584/57,03=2,55.
5. Вибір конструкції конденсатора
Конденсатор, як і випарник, є теплообмінним апаратом. Теплота від гарячої пари холодоагенту передається через стінки конденсатора охолоджуючої середовищі. В результаті передачі теплоти охолоджуючої середовищі пар холодоагенту спочатку охолоджується до температури насичення, а потім перетворюється на рідину. Як охолоджуючої середовища найчастіше застосовують повітря. Проектований конденсатор буде охолоджуватися повітрям. (Мал. 5.1).
Рис.5.1 Конденсатор
. 1 Обчислення продуктивності конденсатора
Знайдемо площі зовнішньої і внутрішньої поверхонь конденсатора. Для цього потрібно знати:
a - довжина трубки конденсатора, a=0,85м;
m - кількість трубок, m=11шт;
k - кількість заокруглень, k=10шт;
R - радіус кривизни напівкруглого ділянки труби конденсатора, R=0,025 м;
d нар.труби=0,006м;
s - товщина стінки труби, s=0,0015;
d прутка=0,001 М;
n - кількість прутків, n=280;
h прутка - довжина прутка, h прутка=0,6 м.
Довжина трубки конденсатора:
L труби=а * m + k * р * R=0,85 * 11 + 10 * 3,14 * 0,025=10,135 м
S нар=S прутків + S нар. труби;
S прутків=n * р * d прутка * h прутка=280 * 3,14 * 0,001 * 0,6=0,53 м 2
S нар.труби=р * d нар.труби * L труби=р * d нар.труби * (a * m + k * р * R)=3,14 * 0,006 * (0, 85 * 11 + 10 * 3,14 * 0,025)=0,2 м 2.
S нар=0,53 + 0,2=0,73 м 2.
S внутр=р * (d нар.труби - 2s) * L труби=р * (d нар.труби - 2s) * (a * m + k * р * R)=3, 14 * (0,006 - 0,003) * (0,85 * 11 + 10 * 3,14 * 0,025)=0,09 м 2.
Теплопередача через стінки конденсатора здійснюється за рахунок теплопровідності. Тому продуктивність конденсатора визначають за основним рівнянню теплопередачі:
де k - коефіцієнт теплопровідності (Вт/м2К);
F - площа зовнішньої поверхні конденсатора (м2);
tк - температура конденсації (К);
tв - температура навколишнього повітря (К).
Коефіцієнт теплопередачі обчислюється по наступному рівнянню:
1/k=д1/л1 * F1/F2 + д2/л2 * F1/F2 + 1/БВН,
де Д1, Д2 - товщина стінки труби і стінки конденсатора (товщина прутка),
д 1=0,0015 м;
д 2=0,001 М;
F 1/F 2=0,12 - відношення площі внутрішньої поверхні конденсатора до зовнішньої;
л 1=0,0751 Вт/мК - коефіцієнт теплопровідності від теплого середовища (робочого тіла) до конденсатора;
л 2=52 Вт/мК - коефіцієнт теплопровідності матеріалу конденсатора (сталь);
б вн=9,37 Вт/м 2 К - коефіцієнт тепловіддачі від конденсатора до охолоджувальної среде.
Таким чином, коефіцієнт теплопередачі конденсатора дорівнює:
R=(0,0015/0,0751) * 0,12 + (0,001/52) * 0,12 + 1/9,37=0,108 м 2 К/Вт
k=1/R=9,3 Вт/м 2 К
Температура конденсації дорівнює 40 0 ??С, температура повітря +22 0 С.
Тепер знаходимо продуктивність конденсатора: