Transcript DS Machines frigorifiques 2014

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DS Machines frigorifiques 2014
Exercice 1 :
Une installation de climatisation est équipée d’une unité de production d’eau glacée. Le débit d’eau est de
14kg/s. Le régime d’eau est de 7°C/12°C (Températures, entrée / sortie d’eau des échangeurs).
Le groupe d’eau glacée est une installation frigorifique à compression mécanique mono-étagée fonctionnant
au R410A dans les conditions suivantes.
Température d’évaporation 0°C
Température de condensation 40°C
Sous refroidissement liquide à la sortie condenseur 5°C.
Surchauffe à l’aspiration 10°C.
Questions
1-1
Faire un schéma de l’installation (positionner les points caractéristiques).
1-2
Déterminer la puissance frigorifique nécessaire de la machine (on rappelle Ceau=4,185 kJ/kg.K).
0 =
1-3
Réaliser le tracé du cycle sur le diagramme enthalpique joint et compléter le tableau ci-dessous.
h pt
h pt
h pt sortie
h pt entrée
aspiration
refoul th
condenseur
évaporateur
1-4
Déterminer le débit masse de fluide frigorigène qm0.
qm0 =
1-5
En supposant que le rendement volumétrique est v=1-0,05 et la fréquence de rotation du
compresseur 50 tr/s, déterminer le débit volumique aspiré, balayé ainsi que la cylindrée du compresseur.
qva =
qvb =
Vb =
1-6
En supposant que le rendement mécanique est m=0,9 et le rendement électrique e=0,95
déterminer la puissance électrique absorbée par la machine et son COPF.
Pe =
COPF =
Exercice 2 :
Une installation frigorifique industrielle est du type compression mécanique bi-étagée à injection partielle. Elle
fonctionne à l’ammoniac NH3. Sa puissance frigorifique est de 500kW. Les conditions de fonctionnement sont les
suivantes.
Température d’évaporation –24°C.
Température de condensation +40°C.
Température intermédiaire +5°C.
Point
N°
Entrée détendeur alimentation évaporateur
Sortie condenseur
Aspiration compresseur BP
Refoulement compresseur BP
Aspiration compresseur HP
Refoulement compresseur HP
Entrée échangeur de sous ref. accentué (coté qmi2)
Sortie échangeur de sous ref. accentué (coté qmi2)
Entrée évaporateur
1
2
3
4
5
6
7
8
9
θsat.
θ
Sch.
Sref.
P.
h.
+10°C
+40°C
-24°C
5°C
4°C
+70°C
5°C
+100°C
+5°C
5°C
Questions
2-1
Faire un schéma de l’installation (positionner les points caractéristiques).
2-2
Réaliser le tracé sur le diagramme enthalpique joint (réutiliser les points caractéristiques).
Compléter dans le tableau ci-dessus les colonnes des enthalpies massiques, ainsi que toute grandeur qui vous
paraîtra intéressante.
En indiquant pour les quatre questions suivantes, sur le schéma, le système isolé pour résoudre le
problème.
2-3
On isole S I
Déterminer le débit masse de fluide frigorigène au compresseur BP.
qmBP =
2-4
Déterminer le débit masse de fluide frigorigène au compresseur HP.
On isole S II
qmHP =
h th.
2-5
Déterminer le débit masse de fluide frigorigène nécessaire au sous refroidissement accentué.
On isole S III
qmi2=
2-6
Déterminer le débit masse de fluide frigorigène nécessaire à la désurchauffe.
qmi1=
2-7
En supposant que le rendement volumétrique est vBP=1-0,05BP et la fréquence de rotation
25 tr/s, déterminer le débit volumique aspiré, balayé ainsi que la cylindrée du compresseur BP.
QvaBP =
qvbBP =
VbBP =
2-8
En supposant que le rendement mécanique est mBP=0,85 et le rendement électrique eBP=0,9
déterminer la puissance électrique absorbée par le compresseur BP.
PeBP =
2-9
En supposant que le rendement volumétrique est vHP=1-0,05HP et la fréquence de rotation
25 tr/s, déterminer le débit volumique aspiré, balayé ainsi que la cylindrée du compresseur HP.
QvaHP =
qvbHP =
VbHP =
2-10
En supposant que le rendement mécanique est mHP=0,85 et le rendement électrique eHP=0,9
déterminer la puissance électrique absorbée par le compresseur HP.
PeHP =
2-11
Déterminer le COPF de la machine.
COPF =