19.12.2017

Температурные ограничения на применение одноступенчатого сжатия в парокомпрессионных установках

В.В. Шишов, главный инженер Группы компаний «Фармина», доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана
(журнал "Холодильная Техника" №8, 2017 г.)

 

   На рис. 1 показаны изменения адиабатного КПД компрессора (КМ) (программа Copeland Select v.7.13) и на рис. 2 - относительных дроссельных потерь  в одноступенчатом парокомпрессионном цикле для различных хладагентов (ХА) при температуре конденсации tконд = +420 С в зависимости от температуры кипения t, а в таблице результаты расчетов удельных (относительных) потерь работы в цикле при  t= – 310 С и tконд = +420 С , где Δl уд.конд, Δl уд.исп, Δl уд.км,  Δl уд.друдельные величины  минимально необходимой работы для компенсации производства энтропии в основных рабочих процессах холодильной установки (в конденсаторе, испарителе, КМ, дросселе).  Расчеты проводились с помощью энтропийно – статистического метода термодинамического анализа (ЭСМТА).

                  

                           Рис. 1.                                                                                                     Рис.2.

Таблица. Результаты расчетов удельных (относительных) потерь работы в цикле

Наименование ХА

 

Удельные потери

Δlуд.конд

Δlуд.исп

Δlуд.км

Δlуд.др

R22

0.098

0.037

0.45

0.134

R404А

0.084

0.033

0.40

0.248

R134а

0.087

0.036

0.45

0.173

R1234yf

0.089

0.037

0.45

0.164

R600а

0.089

0.037

0.55

0.163

R717

0.155

0.039

0.46

0.074

 

 

   Высокий адиабатный КПД КМ позволяет на практике применять одноступенчатое сжатие до t= – 350 С, хотя, как видно из таблицы потери в КМ при t= – 310 С и tконд = +420 С для R404А сопоставимы с потерями при дросселировании (40% и соответственно 24.8%), адиабатный КПД КМ ηад = 0.6 (рис.1). Поэтому в этих случаях необходимо переходить на другие циклы, например, цикл с экономайзером, у которого холодильный коэффициент ε на 30% выше ε простого одноступенчатого цикла.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

  1. Шишов В.В., Верховный А.И., Васильев М.К., Сахапов Р.Р. Выбор хладагента для холодильной установки на основе энтропийно – статистического анализа // Холодильная техника. 2017. №5. С.38-41.
  2. Архаров А.М., Шишов В.В., Талызин М.С. Энтропийно – статистический анализ низкотемпературных холодильных циклов и выбор на его основе оптимальной системы холодоснабжения магазина // Холодильная техника. 2016. №3. С.30-34.