Довгялло Александр Иванович Некрасова Светлана Олеговна

Глава 5. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ДРОССЕЛЬНОГО ХОЛОДИЛЬНИКА 
5.1 Расчёт параметров дроссельной системы охлаждения 
В соответствии с рисунком 5.1. ниже представлен расчёт стандартной 
баллонной дроссельной системы охлаждения. В качестве исходных данных
приняты следующие основные параметры ДСО: 
1
2
4
5
2
1
3
3
0
290
;
80
;
100
,
1, 5
;
1
1 10
;
1
;
297
.
Т
Т
K
T
T
K
p
бар
p
бар
V
л
м
Q
Вт
Дж
R
кг K








 



Для начала расчёта используется диаграмма состояния азота. При 
известных Т и р по диаграмме снимаем значения энтальпий в точках 1, 2, 5. 
1
2
5
8400
,
7900
,
2200
.
Дж
Дж
Дж
i
i
i
моль
моль
моль



В соответствии с тепловым балансом в теплообменнике-регенераторе ДСО 
определяется тепловые потоки на участках 5-1, 2-3 соответственно по 
следующим формулам: 
5 1
1
5
2 3
2
3
3
4
;
,
.
q
i
i
q
i
i
i
i


 
 

Учитывая, что процесс 3-4 происходит при постоянной энтальпии, то 
получаем следующее уравнение: 
5 1
2 3
1
5
2
3
q
q
i
i
i
i




  

Из полученного уравнения определяем значение энтальпии в точке 3: 
3
2
1
5
7900 8400 2200 1700
.
Дж
i
i
i
i
моль
   



Для проведения расчётов выбирается рабочий шаг по времени в течении 
которого считаем, что параметры во всех точках остаются постоянными. 

---

109 
Например, в данном случае рабочий шаг по времени работы системы в режиме 
дросселирования принимается равным
150
с

 
. 
За данный промежуток времени масса азота в баллоне уменьшится в 
соответствии с соотношением: 
;
m
G

  
При этом средний массовый расход азота определится выражением: 
0
.
Q
G
q

Далее определяется удельная холодопроизводительность ДСО на данном 
шаге расчёта по следующему соотношению: 
0
5
4
3
0
3
3
2200 1700
500
;
500
17,86 10
;
28 10
28 10
Дж
q
i
i
моль
q
Дж
кг


  







Так как на диаграмме состояния параметры энтальпии имеют 
размерность Дж/моль∙К, то для расчётов ее необходимо в дальнейшем 
перевести в Дж/кг∙К: 
0
5
4
3
0
3
3
2200 1700
500
;
500
17,86 10
;
28 10
28 10
Дж
q
i