Файл: Цейтлин Ю.А. Установки для кондиционирования воздуха в шахтах [Текст] 1974. - 166 с.pdf

Холодопроизводительность (холодильная мощность) уста­ новки

(94)

Тогда холодопроизводительность, обеспечиваемая конденсато­ ром определенного типа, может быть выражена уравнением сле­

дующего вида:

ски только от температур испарения и конденсации хладагента в установке. На рис. 21 представлена зависимость этой величи­ ны от температуры конденсации при различных температурах испарения [7] для фреона 12 и фреона 22.

Характеристики конденсатора КТР-140 при различных тем­ пературах конденсации и постоянной температуре охлаждающей воды показаны на рис. 22. Снижение температуры охлаждаю­ щей воды приводит к повышению разности температур, обме­ нивающихся теплом сред, и к увеличению возможной тепловой мощности аппарата.

При анализе работы холодильных установок часто исполь­ зуют характеристики компрессорно-конденсаторного агрегата. Эти характеристики показывают возможные режимы работы компрессора и конденсатора определенных типов, используемых

59

1

в хололплыюй установке. Для построения характеристики комп­ рессорно-конденсаторного агрегата па одном графике строят характеристики (липни 1 2, 3) компрессора (рис. 23) и конден­ сатора (линии 4. 5, 6) при одних и тех же температурах конден­ сации хладагента. Тонки пересечения характеристик, построен­ ных для одинаковых температур конденсации, будут опреде­ лять режим совместной работы этих узлов ПК.ХУ (точки а н б).

Рис. 23. Характеристики компрессорно-кон­ денсаторного агрегата

Характеристика компрессорно-конденсаторного агрегата пред­ ставляет собой геометрическое место точек, определяющих ре­ жимы совместной работы компрессора и конденсатора ІІКХУ при различных температурах конденсации (линия 7).

строим характеристику конденсатора, соответствующую температуре конден­

точки пересечения характеристик, соответствующих одинаковым температу­ рам конденсации (точки а и б). Проводим через эти точки характеристику компрессорно-конденсаторного агрегата (линия 7).

60

Характеристика испарителя представляет собой зависимость холодильной мощности этого аппарата от температуры испаре­ ния хладагента, которую можно выразить уравнением

ИТР-210 фреоновой (Ф-12) ПІ\ХУ, если известны: площадь поверхности теп­ лообмена аппарата 210 м-; коэффициент теплопередачи 330 вт/м--град (см. пример 5) и средняя температура охлаждаемой среды 0°С.

Согласно уравнению (96), получаем

Qx = 330 • 210 (0 — /,,) = — 69 300/,,, вт = — 69,3/„, квт.

Характеристика испарителя, построенная по этому уравнению,— линия 1 (см. рис. 25). Характеристики испарителя аппарата при средней температуре охлаждаемой среды 4-5° С и +10° С — линии 2 и 3.

Под характеристикой регулирующего вентиля (РВ) пони­ мают зависимость холодильной мощности установки, обеспечи­ ваемой при различных положениях запорного органа РВ, от температуры кипения хладагента. Расход жидкости через дрос­ сельное устройство может быть определен по выражению L22]:

где а — коэффициент расхода дроссельного устройства; F — площадь живого сечения потока в дросселе, м2;

Рк и ра — соответственно давление перед дросселем (в кон­ денсаторе) и после него (в испарителе), м/м2;

рк — плотность жидкости перед дросселем, кг/м3.

61

Характеристики РВ в координатах расход — давление в ис­ парителе показаны на рис. 25. Каждая кривая отвечает опре­ деленному положению запорного органа вентиля, причем все кривые сходятся в одной точке иа оси абсцисс, в которой дав­ ления в испарителе и конденсаторе равны и, следовательно, рас­ ход хладагента равен нулю.

Так как при постоянной температуре конденсации холодо­ производительность установки определяется расходом хлад­ агента и температурой испарения, кривые на рис. 25 могут быть

Рис. 25. Характеристики регулирующего вентиля (РВ)

перестроены в системе координат: холодопроизводителыюсть — температура испарения. Как видно из рисунка, при некоторой температуре испарения за счет изменения положения запор­ ного органа регулирующего вентиля может быть обеспечен опре­ деленный диапазон холодопроизводительности AQX.

Если при определенном положении запорного органа РВ уве­ личивается температура конденсации, характеристика этого элемента перемещается вверх, а точка пересечения характери­

9.Режим работы парокомпрессорной холодильной установки

иего регулирование

Установившийся режим работы ПКХУ возможен лишь в том случае, когда холодопроизводительности, обеспечиваемые все­ ми основными элементами установки, будут одинаковы. Пара­ метры соответствующего режима могут быть определены графи­ чески. Если совместить на одном графике характеристики 1

62

компрессорно-конденсаторного агрегата и 2 испарителя (рис. 26), то режим работы установки будет определяться точ­ кой а пересечения этих характеристик. Однако точка а соответ­ ствует режиму работы установки только в том случае, если по­ ложение регулирующего вентиля будет таким, что и его харак­ теристика пройдет через эту точку (линия 3). Если же регули­ рующий вёнтнль открыт недостаточно или чрезмерно, то режим работы установки не будет характеризоваться точкой а, отве­ чающей оптимальным условиям. При недостаточном открытии регулирующего вентиля происходит снижение уровня хладаген­

щий вентиль открыт чрезмерно, то испаритель переполняется жидким хладагентом, и компрессор начинает работать «влаж­ ным ходом». При этом резко снижается производительность компрессора и характеристика компрессорно-конденсаторного агрегата смещается вниз (линия 1" на рис. 28). Характеристи­ ка испарителя становится круче, чем при нормальной работе (линия 2), так как при полном заполнении аппарата жидким хладагентом увеличивается коэффициент теплопередачи, а зна­ чит и качество его. Температура конденсации понижается,.- вследствие чего меняется положение характеристики регули­ рующего вентиля (линия 3"). Переходный режим работы уста­ новки и связанные с ним изменения характеристик элементов^ происходят до тех пор, пока не наступит установившийся режим,, т. е. все три характеристики не пересекутся в одной точке Ь.. Как видно из рисунка, установившийся режим работы при чрез­ мерно открытом РВ характеризуется пониженной по сравнению- с оптимальным режимом (точка а) холодильной мощностью, не-

65