![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Выбор способа охлаждения и схемы холодильной установки. ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Выбираю смешанное охлаждение, при котором применяют как батареи, так и воздухоохладители, довольно широко применялось ранее в камерах хранения охлажденных грузов и на специализированных холодильниках для хранения яиц, фруктов и некоторых других продуктов. При нулевых температурах (в случае хранения охлажденных грузов) — только воздухоохладители, хотя не исключается возможность использования и пристенных батарей. 5.1. Расчёт и подбор оборудования. 5.1.1. Выбор расчётного рабочего режима. По d — i-диаграмме для влажного воздуха определяем температуру мокрого термометра tм.т = 13° С. Температура воды, поступающей на конденсатор, зависит от внешних условий: температура оборотной воды на 3 — 4°С выше температуры по мокрому термометру, температура воды в реках и озерах на 6 — 8°С ниже температуры наружного воздуха (точные данные можно получить по климатологическим справочникам). Температура оборотной воды будет tвд = 19°С. Конденсатор — испарительный. Рабочий режим холодильной установки характеризуется температурами кипения t0, конденсации tK, переохлаждения (жидкого хладагента перед регулирующим вентилем) tn, всасывания (пара на входе в компрессор) tВС. Температуру кипения хладагента принимают в зависимости от температуры воздуха в охлаждаемом объекте. При длительном хранении фруктов и овощей перепад температур может быть принят 3 — 4°С. Тогда t0 = tВ—(3÷ 4)°С. t0 = 0 – 4 = - 4°С. Температура конденсации в конденсаторах, охлаждаемых водой, зависит от температуры и количества подаваемой воды. Оптимальной можно считать температуру конденсации, которая на 3 — 5°С выше температуры воды, отходящей с конденсатора: tк = tВД2+(3÷ 5)°С. Нагрев воды на конденсаторах (от 2 до 6°С) зависит от типа конденсатора: tВД2 = tВД1+(2÷ 6)°С. tВД2 = 19 + 4 =23°С. Тогда, температура конденсации равна tк = 23 + 5 = 28°С. Температура переохлаждения хладагента перед регулирующим вентилем выше температуры подаваемой в переохладитель воды на 3— 5°С: tп = tВД+(3÷ 5)°С. tп = 23 + 3 = 26°С. Температуру переохлаждения жидкого хладагента принимаем на 4°С выше температуры оборотной воды (tn = 26°C). Для исключения влажного хода компрессора пар перед компрессором перегревается. В машинах, работающих на аммиаке, перегрев может быть получен либо непосредственно в испарителе, если его заполнение регулируется по перегреву пара, либо в трубопроводе на пути к компрессору в результате притока тепла от внешней среды. Для машин, работающих на аммиаке, безопасность работы обеспечивается при перегреве пара на 5 — 15°С. tвс = t0+(5÷ 15)°С. Температуру всасываемого пара принимаем на 7°С выше температуры кипения: tвс = - 4 + 7 = 3°С. Определение параметров хладагента для всех точек цикла, характеризуемого температурами t0 = —4°С, tK = 28°C, tn = 26°C, tВС = 3°С. Хладагент — аммиак. По таблицам насыщенных паров определяют параметры точек, находящихся на пограничных кривых (для сухого насыщенного пара и для насыщенной жидкости) и в области переохлажденной жидкости: φ 1' — для сухого насыщенного пара при t0; 2' -для сухого насыщенного пара при tк; 3' — для жидкости при tK; 3 — для жидкости по tД, кроме давления, которое в процессе переохлаждения не изменяется, а потому в данной точке равно давлению конденсации рк (следует помнить, что точка 5 в диаграмме s — Т нанесена на пограничной кривой с некоторым приближением: она должна быть на пересечении линии давления рк с линией температуры tп). Параметры точек 1, 2 и 4 определяют по диаграммам согласно построению: 1 — в области перегретого пара на пересечении линий р0 и tвс; 2 — в области перегретого пара на пересечении линий Sj = const и рк, 4 — в области влажного пара на пересечении линий i3 = const и t0, p0. В случае выхода из испарителя перегретого пара точку Г находят по диаграммам в области перегретого пара на пересечении линий р0 и температуры установленного регулятором перегрева, а точку 1" — по таблицам для сухого насыщенного пара при t0. Параметры хладагента в точках диаграммы приведены в таблице 6. Таблица 6.
5.1.2. Тепловой расчёт одноступенчатой холодильной машины и подбор компрессоров. Исходными данными для теплового расчета холодильной машины являются: нагрузка на компрессор, определенная при расчете теплопритоков с учетом потерь в системе; температурный режим работы; вид хладагента. Одноступенчатый компрессор можно применять в довольно широком диапазоне рабочих условий. Ограничивают возможность применения одноступенчатого компрессора температура нагнетания, которая не должна превышать 160°С, и разность давлений рк—р0, которая для современных поршневых компрессоров не должна превышать 1, 7 МПа. В машинах предыдущих серий разность давлений ограничивалась величиной 1, 2 МПа, а степень сжатия рк/ра = 9. По заданному температурному режиму строится цикл в диаграмме и определяются параметры хладагента, необходимые для последующих расчетов. Расчет производится в следующей последовательности:
1.Определение холодопроизводительности q0 (кДж/кг) 1 кг хладагента: q0=i1 - i 4. В холодильных машинах, работающих на аммиаке, принимают, что из испарителя выходит сухой насыщенный пар (перегрев пара при использовании регуляторов перегрева не оказывает существенного влияния на расчет, но может быть при необходимости учтен). q0=1654 – 564 =1090 кДж/кг.
2. Расчет массового расхода пара — массовой подачи компрессора (кг/с): M=Q0/ q0, M=107, 454/ 1090 = 0, 099 кг/с.
3. Определение объемного расхода пара — объемную подачу компрессора (м3/с) VД=Mv1, где v1 — удельный объем всасываемого пара, м3/кг. VД = 0, 099*0, 7 = 0, 069 м3/с.
4. По графику находят коэффициент подачи компрессора в зависимости от степени сжатия рк/р0, типа компрессора и хладагента, на котором будет работать компрессор: Рк/Ро= 1, 39 /0, 17=8, 2
5. Определяют описываемый объем компрессора V (м3/с): V=VД/λ По этому объему подбирают один или несколько компрессоров соответствующего размера. Количество компрессоров должно быть согласовано с характером работы установки, степенью неравномерности нагрузки: при постоянных нагрузках лучше иметь небольшое количество компрессоров большого размера, при переменных — несколько компрессоров меньшего размера, что позволит получить более точное соответствие холодопроизводительности тепловой нагрузке. Описываемый объем: V= 0, 069 /0, 58= 0, 12 м3/с. По этому объему в табл. подбираем два компрессорных агрегата А110-7-2 с объемом, описываемым поршнем, V = 0, 0836 м3/с при частоте вращения вала 24, 5 с-1. Суммарный объем, описываемый поршнями двух компрессоров, составляет 0, 17 м3/с. Нами принято два однотипных компрессора с объемом, несколько большим, чем это требуется по расчету. В данном случае такое решение можно считать оправданным.
6. Вычисляют теоретическую (адиабатную) мощность NT (кВт) компрессора: NT=M(i2-i1) NT=0, 099*(1985 -1670) = 31, 2 кВт.
7. Определяют действительную (индикаторную) мощность N i (кВт) компрессора: Ni=NT/ή i где ή i — индикаторный к.п.д. Для бескрейцкопфных компрессоров индикаторный к.п.д. можно принимать 0, 79—0, 84. Большие значения коэффициента относятся к более крупным компрессорам. Для малых и средних компрессоров, работающих на хладонах, индикаторный к.п.д. можно принимать в пределах от 0, 65 до 0, 8. Ni = 31, 2/0, 82 = 38, 1 кВт.
8. Рассчитывают эффективную мощность Ne (кВт) на валу компрессора: Ne=Ni/ή м где ή м—механический к.п.д., учитывающий потери на трение. Для крупных бескрейцкопфных компрессоров механический к.п.д. можно принимать от 0, 82 до 0, 92; для малых и средних компрессоров, работающих на хладонах, — от 0, 84 до 0, 97, причем большие значения коэффициентов относятся к большим по размерам компрессорам. По эффективной мощности подбирают электродвигатель компрессора с запасом мощности 10—15%. Это указание не относится к встроенным электродвигателям, мощность которых может быть значительно меньше мощности, необходимой для привода открытого компрессора. Ne= 38, 1/0, 87 = 43, 8 кВт.
9. Определяют тепловой поток QK (кВт) в конденсаторе: а) действительный с учетом потерь в процессе сжатия: QK.=Q0+Ni QK = 107, 454 + 38, 1 = 145, 55 кВт. б) теоретический по разности удельных энтальпий в теоретическом цикле с учетом переохлаждения в конденсаторе: QK.= M(i2-i3) Qk = 0, 099* (1985 — 564) = 140, 8 кВт. без учета переохлаждения в конденсаторе: QK.= M(i2-i3’) QK = 0, 099* (1985 —588) = 138, 3 кВт. Тепловой расчёт одноступенчатой холодильной машины и подбор компрессора для других камер аналогичен, поэтому результаты расчётов представлены в таблице 7. Таблица 7.
5.2. Расчёт и подбор теплообменных аппаратов.
|