³/с:

.
м³/с.
Расход воды в промежуточном контуре, м³/с:

V_ПК = V_О + V_В + V_РТ.
V_ПК = 0,010 + 0,006 + 0,006 = 0,022 м³/с.
3. Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов
Наилучшие энергетические показатели теплонасосной установки достигаются при последовательной схеме включения конденсаторов тепловых насосов по нагреваемой воде. В этом случае во всех конденсаторах, кроме последнего, температура и давление рабочего агента ниже расчетных.
При соединении испарителей и конденсаторов тепловых насосов необходимо выполнение условий:

V_НП = (0,7…1,05)V_ИН.

V_ПК = (0,7…1,05)V_КН.
где V_ИН, V_КН, V_НП, V_ПК, – объемные расходы воды, м³/с.

V_НП =0,7·0,0033 = 0,023 м³/с.

V_НП =1,05·0,033 = 0,035 м³/с.

0,023 V_НП ≤0,035, т.к. V_НП =0,023, байпас не нужен

V_ПК =0,7·0,035 = 0,0175 м³/с.

V_ПК =1,05·0,036 = 0,0262 м³/с.

0,0175 V_ПК ≤0,0262, т.к. V_ПК =0,022, байпас не нужен

.
Из-за того, что V_ПК < 0,7 V_КН предусматривается байпасная линия. Здесь разделение потока осуществляется после выхода из конденсатора последнего теплового насоса по ходу нагреваемой воды.

Из-за того, что V_НП < 0,7 V_ИН возникает необходимость использования байпасной линии и разделение потока воды осуществляется после выхода из испарителя последнего теплового насоса по ходу охлаждаемой воды.

Маслоохладители тепловых насосов соединяются параллельно и включаются в промежуточный контур нагреваемой воды перед конденсаторами с целью обеспечения наилучшего охлаждения масла.

Температура охлаждаемой воды на входе в испаритель первого теплового насоса после предварительного теплообменника, °С:

---

.

Температура охлаждаемой воды на выходе из i-го испарителя рассчитывается с учетом охлаждения ее в испарителе, °C:
.
Для последовательно соединенных испарителей N тепловых насосов температура воды на входе в (i+1)-й испаритель равна температуре воды на выходе из i-го испарителя, °C:

t^'_u,i+1 = t^''_u,i , i =1, …, N-1.









Проверка расчета распределения температуры охлаждаемой воды производится в соответствии с условием:

t^''_u,N = t_ox.

20,04 20.

Для последовательно соединенных конденсаторов тепловых насосов, противоточной схемы движения воды через конденсаторы и испарители, а также ранее принятой нумерации тепловых насосов в направлении движения охлажденной воды через испарители можно записать:

t^''_к,1 = t_о , t^'_к,i = t^''_к,i+1

t^'_к,i = t^''_к,i - .

t^''_к,1 = 60 °C;









Температура нагреваемой воды промежуточного контура на входе в маслоохладители тепловых насосов, °C:

---

.

Проверка расчета распределения температуры нагреваемой воды производится на основании уравнения теплового баланса при смешении потоков воды промежуточного контура, поступающих из разделительного теплообменника, систем отопления и вентиляции:
.


44,22≈44,25.

Средняя температура воды в конденсаторах и испарителях тепловых насосов, °C:

.
.














Для каждого теплового насоса рассчитывается разность средних температур воды в конденсаторе и испарителе:
.
Δt₁ =58 – 30 = 28 °C.

Δt₂ =55 – 27,5 = 27,5 °C

Δt₃ =51,5 – 24,5 = 27 °C

Δt₄ =48 – 21,5 = 26,5 °C
Максимальное значение этой разности температур Δt₁ =28 °C соответствует тепловому насосам №1 который работает в наиболее тяжелых условиях.

---

4. Расчет термодинамического цикла теплового насоса

Целью расчета является определение производительности компрессора и мощности его электродвигателя, тепловых нагрузок испарителя и маслоохладителя, вычисление коэффициента трансформации. Расчет термодинамического цикла выполняется для того теплового насоса, который работает в наиболее тяжелых условиях. По результатам расчета делается вывод о правильности выбора типоразмера теплового насоса.

Исходные данные для расчета:

1. 
   Рабочий агент-фреон R134a
   
2. 
   Схема теплового насоса.
   
3. 
   Тепловая нагрузка конденсатора Q_К=310 кВт.
   
4. 
   Средняя температура охлаждаемой воды в испарителе 30 °С.
   
5. 
   Средняя температура нагреваемой воды в конденсаторе 58°С.
   
6. 
   Температура воды на входе в маслоохладитель t´_МО=44,22°С.
   

Температура кипения и конденсации фреона, °C:

t_и = t₅ = t₆ = .

t_к = t₃ = .

где ∆ , ∆ – средний температурный напор в испарителе и конденсаторе, принимается: =3…5 °C, =5…7 °C.

t_и =30 – 3 = 27 °C;

t_к =58 + 6 = 64 °C.
С помощью p-h-диаграммы (рис.2) для фреона R-134a определим:
р_и = 0,6 МПа;

p_к = 1,3 МПа;

h₆ = 562 кДж/кг.



Рис.2. P-h-диаграмма для фреона R-134а

Степень повышения давления в компрессоре:

ε = p_к/p_и.

ε = 1,3 / 0,6 = 2,17.
Температура пара на входе в компрессор,°C:

t₁ = t

---

₆ + Δt_пе,
где Δt_пе – перегрев пара в регенеративном теплообменнике, принимается Δt_пе = =25…35 °С. t₁ = 27 + 25 = 52°С.
По давлению р_и = 0,6 МПа и температуре t₁ =52 °С при помощи диаграммы определим h₁ = 579 кДж/кг, h₃ = 456 кДж/кг, удельный объем фреона V₁ = 0,035 м³/кг.

Энтальпия жидкого фреона находится из уравнения теплового баланса для регенеративного теплообменника, кДж/кг:
h₄ = h₃ + h₆ – h₁.

h4 = 456+562-579=439 кДж/кг.
Поскольку процесс дросселирования 4-5 является изоэнтальпийным, то h₅ = h₄ =439 кДж/кг.

Энтальпия пара фреона в конце политропного процесса сжатия в компрессоре, кДж/кг:

h^''₂ = h₁ + ((h^’₂ – h₁)/η_i),

где η_i – внутренний КПД компрессора;

h^’₂ – энтальпия пара фреона в конце идеального изоэнтропийного процесса сжатия в компрессоре.

Внутренний КПД компрессора находится из зависимости, обобщающей опытные данные:

η_i = 0,5925 + 0,0079 ε+ 0,0045 ε² – 0,00084 ε³ .

η_i= 0,5925 + 0,0079 2,17 + 0,0045 2,17 ² – 0,00084 2,17 ³ = 0,622;
h^’₂ =596 кДж/кг;

h^’’₂ = 579 + ((596 – 579)/0,632) = 606 кДж/кг.
Энтальпия пара фреона h₂ в конце процесса отвода теплоты впрыскиваемым маслом определяется из диаграммы при давлении p_k и температуре масла на выходе из компрессора t^’’_м, которая составляет:

t^’’_м = t^’_м + Δt_м,
где t^’_м – температура масла на входе в компрессор, принимается t^’_м =t^’

---

Смотрите также файлы

• Тесты по изучаемым темам. Для студентов медицинских и фармацевтических вузов.doc

• Сочинение Заступник родной земли.docx

• Кодекс акции Георгиевская лента Акция Георгиевская ленточка.pdf

• Основные методы и направления психотерапии.rtf

• 1. Тепловой расчет двигателя.doc