Удельной холодопроизводительностью компрессора называют отношение его холодопроизводительности к мощности

Эффективная удельная холодопроизводительность или холод. Коэффициент

ε = > 1 – величина характеризующая экономичность компрессора.

Тепловой расчет одноступенчатого компрессора

Пример: Произвести тепловой расчет аммиачного бескрейцкопфного компрессора и подобрать его для холодильной установки, если:

Q_o = 150000 Вт., t_о = -10^оС, t_к = +30^оС, t_вс = ±0^оС, С = 5%.

1. Удельная массовая холодопроизводительность хладагента

q_o = i₁ – i₄ кДж/кг

q_o = 1671 – 561 = 1100 кДж/кг

2. Действительная масса всасываемого пара

m_g = кг/с

m_g = = 0,135 кг/с

3. Действительная объемная подача

V_g = m_g ∙ υ₁' м³/с

V_g = 0,135 ∙ 0,42 = 0,057 м³/с

4. Индикаторный коэффициент подачи

λ_i =

5. Коэффициент подогрева – коэффициент невидимых потерь

λ_w' = - непрямоточный компрессор

λ_w' = = 0,799

6. Коэффициент подачи компрессора

λ = λ_i ∙ λ_w'

λ = 0,83 ∙ 0,799 = 0,663

7. Теоретическая объемная подача – или объем описанный поршнем

V_т = V_h = 0,0859 м³/с

8. Удельная холодопроизводительность в рабочих условиях

q_vp = кДж/м³

q_vp = = 2643 кДж/кг³

9. Удельная объемная холодопроизводительность в стандартных условиях

q_vс = кДж/м³

q_vс = 2214 кДж/м³

10. Коэффициент подачи компрессора в стандартных условиях

λ_ст = λ_{i ст} ∙ λ_w'_ст

λ_ст = 0,779 ∙ 0,851 = 0,662

11. Стандартная холодопроизводительность компрессора

Q_{o ст} = Вт

??? Q_{o ст} = = 125485 Вт

12. Адиабатическая мощность при сжатии в компрессоре

N_a = m_g ∙ (i₂ – i₁')

N_a = 0,135 ∙ (1900 – 1700) = 27 кВт.

13. Индикаторный КПД η_i

η_i = λ_w' + в t_о

η_i = 0,799 + 0,001 ∙ (-10) = 0,789

14.Индикаторная мощность

N_i =

N_i = = 34 кВт

15. Мощность трения

N_тр = V_тр ∙ Р_т

N_т = 0,0859 ∙ 34 = 2,94 кВт

16. Эффективная мощность

N_е = N_i + N_т

N_е = 34 + 2,94 = 37 кВт

17. Мощность на валу электродвигателя

N_дв = (1,1 – 1,2) ∙

N_дв = = 42,39 кВт

18. Холодильный коэффициент

ε =

ε = = 4,05 > 1

Подбираем агрегат А110 -1-2

А110 -1-3 (т.9 стр.86 «Лашутиной»)

(Расчет двухступенчатого агрегата – подробно в методическом пособии)

Теплообменные аппараты холодильных установок

По способу отвода теплоты конденсаторы делятся на:

- проточные – теплота конденсатора отводится водой

- оросительно-испарительные, в которых теплота отводится в воздух

- с воздушным охлаждением.

1. Горизонтальные – кожухотрубные и кожухозмеевиковые – «КТГ» - «КА» - трубы с наружным проволочным спиральным оребрением – на плакатах = «КТР» для хладона.

2. Вертикальные – кожухотрубные конденсаторы – охлаждение – прямотоком – недостаток: температуру Ж.Х.А. невозможно охладить < t_к «КВИ».

3. Оросительные – для средних и крупных холодильных установок «МКО» - 90,100.

4. Испарительные – в аммиачных и хладоновых средней и крупной Q_o – установках стационарных и транспортных «ИК»-90, «Эвако-200».

5. Конденсаторы воздушного охлаждения – торговое оборудование, транспорт, домашние холодильники. Для крупных и средних – конденсаторы «ВКЛ».

Расчет конденсатора в определении «F» теплопередающей поверхности.

F =

Q_к – тепловой поток, нагрузка на конденсатор «Вт»

К – коэффициент теплопередачи

Ө_m – средний логарифмический температурных напор

Q_к = m_w ∙ С_w(t_w2 – t_w1), откуда

??? m_w =-

при условии, что вся теплота от хладагента отводится водой.

m_w – кг/с

С_w – 4,186 кДж/кг

t_w2 – t_w1 = 4 ÷ 5^оС, объемный расход охлаждаемой воды:

V_в = м³/ч

ρ_w = 1000 кг/м³

Устройства для охлаждения воды

СОВ – позволяет сократить расход воды на охлаждение, что снижает затраты на выработку холода в рублях.

1. Брызгальные бассейны

2. Градирни брызгальные и капельные без вентилятора.

3. Вентиляторные градирни – брызгальные, пленочные, капельные.

Вентиляторные градирни.

Для холодильных установок любой производительности. Корпус и поддон из листовой стали, δ = 1 мм, иногда из прессованной пластмассы. Устанавливаются в любом месте – вплоть до крыши зданий. Вентиляторы могут быть отсасывающие (сверху) и нагнетательные (снизу). Градирни типа ППВ для холодильных установок Qo до 1000 кВт.

Вверху осевой вентилятор – воздух просасывается со υ = 4 – 4,2 м/сек.

Работа градирни характеризуется условной плотностью теплового потока –

q_F =

F_о – площадь поперечного сечения охлаждающего устройства и плотностью гидравлического потока или плотностью орошения.

Н_w =

H_w – плотность орошения кг/м² ∙ с

F_o =

Ө_гр = t_w2 – t_w1 = 4-5^оС.

Испарители и приборы охлаждения

Классификация – по характеру охлаждаемой среды делятся на 2 группы:

1. Испарителя для охлаждения жидких хладоносителей.

2. Испарители для охлаждения воздуха – приборы охлаждения.

В зависимости от условий циркуляции хладоносителя различают 2 типа испарителей – испарители открытие – панельные, испарители закрытые – кожухотрубные, кожухозмеевиковые.

Кожухотрубные – кожухозмеевиковые – применяются в аммиачных и хладоновых холодильных установках при Q_о > 12000 Вт ИКТ, ИТР. Трубки Ø25 х 2.5 мм – 4-8 ходов рассола.

рассол поступает снизу, выходит через верхний патрубок. Ж.Х.А. поступает в межтрубное пространство через штуцер – в нижней части кожуха. Пар отсасывается через сухопарник. Внизу приварен м/с – для спуска масла, загрязнений. На испарителе установлены – мановакууметр, АПК и Р.У.

Преимущества:

- закрытая система без воздуха, постоянная ψ, что снижает расход соли, меньшая коррозия труб, сокращается расход энергии на работу насосов – меньший напор – Р_рас.

Недостаток:

- возможность замерзания рассола при остановке насоса или недостаточной ψ – что приведет к повреждению испарителя.

Уровень ж.х.а. в испарителе – 80%, поддерживается визуально – стекла клингер или с помощью ПРУ-5.

Ө_m = 5^оС при этом q_F = 2320-2620 Вт/м²

υ_рас – 0,75-1 м/с К = 465-525 Вт/м² ∙ К

В кожухотрубных испарителях – хладагент кипит в трубах, а хладоноситель протекает в межтрубное пространство, что исключает возможность разрыва труб при замерзании хладоносителя. Трубы медные – с накатанными ребрами – в ИКТ хладоновых кожух стальной

К_{хладона} = 350-465 Вт/м² ∙ К

Расчет испарителя –

??? F =

Ө_m =

V_p = м³/с

t_p1 - t_p2 = 2-4^oC

Для панельного расхода рассола:

Ө_m = t_p2 – t_o

??? V_p =

t_p1 - t_p2 = 2-4^oC

Панельный испаритель – для аммиачных холодильных установок ИП-60. F = 20 ÷ 320 м².

Металлический сварной бак – изолирован снаружи. В баке хладоноситель, покрывающий панельные секции с NH₃.

Все секции объединяются коллектор подачи NH₃, отсасывания паров и отвода масла. Ж.х.а. через распределительный коллектор поступает в каждую секцию сверху, где кипит, отнимая тепло от хладоносителя. Пар отсасывается через сборный коллектор в О.Ж. Для циркуляции рассола – пропеллерная мешалка и направляющие перегородки q_п = 2900 ÷ 3500 Вт/м² при Ө_m – 5-6^оС при υ_р = 0,3-0,4 м/с.

Достоинства - прост в изготовлении, обслуживании, ремонте.

Недостатки – большая коррозия труб, бака. повышенный расход энергии на насос и мешалку.

Панельные аккумуляторы холода АКХ.

АКХ-30 – АКХ-160 – потом сдвоенные

2АКХ-30 – 2АКХ-160 – двухъярусные

Аккумуляция холода в виде льда, с использованием его в часы пик, или при островке холодильной установки. Лед, намороженный на теплообменной поверхности до δ = 4 мм – используется для охлаждения воды.

Дата добавления: 2014-01-07