Расчет батареи из оребренных труб

Батареи из оребренных труб целесообразно применять в камерах хранения замороженных неупакованных продуктов с целью снижения массовых потерь.

Примем к установке пристенные однорядные змеевиковые 6-трубные батареи из секций СЗГ и СЗХ, характеристика которых приведена в прил. 23. При длине секций 2,75 м общая длина батареи составит 5,5 м, а длина шланга 5,5×6 = 33 м, что допустимо. Выбираем секции с шагом оребрения 30 мм, тогда поверхность теплообмена секций СЗГ и СЗХ составит 21,5 м² каждая. Поверхность теплообмена одной пристенной батареи равна 43 м². На стенах камеры устанавливаем 15 батарей общей теплообменной по-верхностью F ₀ = 43 ×15= 645 м². Холодопроизводительность установлен-ных пристенных батарей при коэффициенте теплопередачи 3,1 Вт/(м²×К) (см. прил. 22) составит

Q _пр = 3,1×645×10×10^–3 = 20 кВт.

На долю потолочных батарей остается компенсация теплопритоков в размере Q _п = 23 – 20 = 3 кВт. Требуемая площадь поверхности теплообмена потолочной батареи должна быть не менее F _п = 3000/(4×10) = 75 м². С целью обеспечения примерно одинакового гидравлического сопротивления пристенных и потолочных батарей выполним потолочную батарею в виде коллекторной из двух секций СК и трех секций СС. Площадь поверхности теплообмена одной 4-трубной батареи составит F _п = 2×14,3 + 3×31,9 = = 120,3 м².

Конструкции пристенной и потолочной батарей приведены на рис. 26. Эскиз размещения батарей в камере хранения показан на рис. 27.

Рис. 26. Батареи из оребренных труб:

а – пристенная батарея; б – потолочная батарея

Масса пристенной батареи равна М _пр = 120,5 + 121,3 = 141,8 кг. Масса потолочной батареи составляет М _п = 2×83,9 + 3×181,7 = 712,9 кг. Общая масса батарей из оребренных труб равна М = 141,8×15 + 1069 = 2840 кг.

Геометрическая вместимость одной пристенной батареи составляет V _пр = 6×5,5×p(0,038 – 0,0025×2)²/4 = 0,028 м³. Геометрическая вместимость потолочной батареи равна V _п = (2,75×2×4 + 6×3×4)p(0,038 – 0,0025×2)²/4 = 0,321 м³. Суммарная геометрическая вместимость батарей составит V = 0,028×15 + + 0,321 = 0,741 м³.

Рис. 27. Размещение батарей из оребренных труб:

1 – пристенные батареи; 2 – потолочная батарея

Для расчета потерь давления для пристенной батареи, имеющей площадь теплообмена F _пр = 53 м², холодопроизводительность Q _пр = 16/15 = 1,07 кВт, определяем объемный поток пара в батарее V _а= 1,07×1,2/1343 = 0,00096 м³/с. Затем найдем скорость пара в батарее по уравнению сплошности потока w _а = 0,00096×4/(p(0,033 – 2·0,0025)²) = 1,1 м/с.

Потери давления на трение и на местных сопротивлениях

D p _тр = 0,03(33 + 5×12,5×0,033) 1,2×1,1²/(2×(0,033 – 2·0,0025)) 7 = 162 Па.

Высота батареи равна 1,5 м. Повышение давления в батарее (при нижней подаче аммиака) за счет статического давления хладагента и потерь давления на трение составит D р = 1,5×678×9,81×0,3 + 162 = 3155 Па, а повышение температуры кипения аммиака будет равно 0,5 °С [1].

Дата добавления: 2014-11-20