разное

Теоретическая схема и цикл

Построение цикла каскадной машины осуществляется по следующему алгоритму:

• температура производства холода является определяющей для выбора температуры кипения рабочего вещества нижнего каскада

Rrt. грНК.

1хол 10 >

• температура окружающей среды (или производства тепла) является определяющей для выбора температуры конденсации

Рабочего вещества верхнего каскада Тср(гор) —> Т*к ;

• промежуточная температура в конденсаторе-испарителе определяется как

Tnp=jTK T0 , (15.1)

Где значения температур участвуют в уравнении в абсолютных значениях;

• температура кипения рабочего вещества верхнего каскада Т0ВК = Тпр - AT;

• температура конденсации рабочего вещества нижнего каскада Т"К =Тпр+AT.

По полученным значениям температур кипения и конденсации для каждого каскада выбирают рабочие вещества каскадов согласно общим правилам.

15.2. Основы расчета

Особенностью расчета каскадной холодильной машины (теплового насоса) является строгое соблюдение теплового баланса конденсатора-испарителя, которое иногда носит название основного уравнения каскадной машины

QkK=QOK - (15.2)

Массовый расход рабочего вещества определяется как:

• для нижнего каскада

«2^; (15.3) яо hi ~ h4

• для верхнего каскада

О вк

М[45]К --------------- (154)

Hn-h14

Для расчета каскадного теплового насоса известной величи­ной считают Qk* , поэтому, первоначально определяют массовый расход рабочего вещества верхнего каскада, и, в соответствии с ур.(16.2), переходят к расчету массового расхода рабочего вещества нижнего каскада.

Тепловой расчет каскадной холодильной машины выполня­ется раздельно по каскадам в соответствии с методикой, приведенной в главе 10.

Эффективность каскадной машины*:

• действительное значение СОР •• холодильной машины

О нк

СОРш =_______ —______ • Л S

Действ НК, АГ ВК '

Ne +Ne •• теплового насоса

Ти Q ВК

СОРдейств = нк ВК ; (15.6)

Ne + Ne

• СОР соответственного цикла Карно •• холодильной машины

C0PZ»o = ВК Т НК ' (15.7)

7 а: ло

•• теплового насоса Т ^

СОРКарно = - ІГвкЧГтГ ;

• степень термодинамического совершенства

СОР

Vcmc = ' (15.9)

СОР

Карно

Для низкотемпературных каскадных холодильных машин величина СОРдейСтв зачастую принимает значения СОРдейств< 1, в то время как г\стс-0,5 ...0,7. Это свидетельствует о том, что для получения единицы холода при столько низких температурах необходимо затратить работы больше, чем произведенный холод (по Первому закону термодинамики). С точки зрения термодинамики, применение таких машин нецелесообразно. Вспомним, что холодильные машины не имеют альтернативы, поэтому для получения достаточно низких температур приходится нести большие капитальные и эксплуатационные затраты.