Потери давления в трубопроводе возврата хладоносителя
Δ
P
2
определяются аналогичным образом. Для расчета гидравлического со-
противления теплообменников необходимо знать их конструктивные
особенности, поэтому величины
Δ
P
то
и
Δ
P
и
определялись по техни-
ческой документации производителя теплообменников для условий
модели (пластинчатые теплообменники и кожухотрубные испарители
Alfa-Laval).
Мощность, потребляемая компрессором,
N
к
=
G
ф
l
s
η
к
=
G
х
(
i
к.сж
−
i
н.сж
)
η
к
,
(9)
где
G
ф
—
массовый расход фреона в холодильной машине, кг/с;
l
s
—
удельная изоэнтропная работа сжатия в компрессоре, равная разности
удельных энтальпий хладагента в начале
i
н.сж
и конце
i
к.сж
процесса
сжатия, кДж/кг;
η
к
–
КПД компрессора, принятый равным 85%.
Массовый расход фреона
G
ф
=
Q
х
q
х
=
Q
х
i
к.кип
−
i
н.кип
,
(10)
где
Q
х
—
холодопроизводительность холодильной машины;
q
х
=
=
i
к.кип
−
i
н.кип
—
разность энтальпий в начале и конце процесса
кипения хладагента, кДж/кг. Необходимые значения энтальпий хлад-
агента определяются путем построения цикла в диаграмме давление-
энтальпия для фреона R404a.
Допустим, что работа, совершаемая насосом, без потерь переда-
ется хладоносителю в виде кинетической и тепловой энергий, тогда
холодопроизводительность
Q
х
=
Q
+
N
н
.
(11)
В случае использования хладоносителя с фазовым переходом в
рассматриваемой схеме испаритель заменяется кристаллизатором би-
нарного льда скребкового типа (рис. 2). Кристаллизаторы скребкового
типа являются наиболее распространенными и технологически разви-
тыми на сегодняшний день в диапазоне значений холодопроизводи-
тельности до 500 кВт.
В целях сохранения температурного уровня потребителя неизмен-
ным в качестве раствора для производства бинарного льда применен
10%-
ный водный раствор этиленгликоля с температурой замерзания
и, соответственно, температурой бинарного льда в точке 1 (см. рис. 2)
минус 3,5
◦
С. Ледяная шуга ведет себя как ньютоновская жидкость и
перекачивается по трубопроводам без затруднений при массовой кон-
центрации частиц льда
c
,
не превышающей 25. . . 30%. Примем кон-
центрацию льда на выходе из кристаллизатора
c
1
= 0
,
25
.
Рассмотрим
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
65