Расчет холодильной установки

 
 
 

     Лист  для замечаний 

 

      Содержание

     Исходные  данные 4

  1. Выбор  схемы холодильной установки  и

  расчет  термодинамических циклов       5

  2. Подбор  холодильного оборудования      9

  3. Описание принципиальной схемы холодильной установки 28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 

     1. Выбор схемы холодильной установки и расчет термодинамических

     циклов 

     1.1 Выбор расчетного режима. 

     При проектировании холодильной установки  в качестве расчетного принимается  наиболее напряженный для всего  холодильного оборудования период года - летний.

     Для принятого расчетного периода находим  параметры атмосферного воздуха  заданного района строительства в приложении.1.[4].

       Для г.Гродно расчетная летняя температура : t_л=36°С; относительная влажность: j_л = 77 %.

       По номограмме [7] находим температуру мокрого термометра t_м=32°С. 

1. Определение температур конденсации и кипения  хладагента.

 

     Температура воды, поступающей на конденсатор  зависит от внешних условий (температура оборотной воды на 3-4°С выше температуры мокрого термометра):

       °С = 32 + 4 = 36 °С,

     Температура воды на выходе из конденсатора:

       °С = 36 + 4 = 40 °С ;

     Температура конденсации  при водяном охлаждении конденсаторов зависит от температуры  и количества подаваемой воды:

       °С = 40 + 5= 45 °С;

     Средняя температура рассола:

     t_s= t_в –(7 10)=5-10=-5  °С.

     Температура кипения хладагента:

     t_o  = t_s - (4 ¸6) =-5-6 = -11 °С;

       Температура пара, засасываемого компрессором:

     t_вс  = t_о + (5 ¸ 10) = -11 + 9= -2 °С.

     По Т-S диаграмме для аммиака находим давление кипения и конденсации по [1] :

     t_o =-11°С , P_О =f(t_o)= 0,35 МПа;

      =45°С , Р_К =f( )=1,7 МПа .  

2. Определение отношения давления в циклах.

 

    Для выбора следует определить отношение давлений конденсации и кипения хладагента:

     e =           (1) 

     e= = 4,85. 

  Данное отношение давлений меньше, чем 7 ¸ 9, поэтому выбираем одноступенчатую схему холодильной машины. 

     1.2. Составление функциональной схемы холодильной установки и расчет циклов. 

   Функциональная схема необходима для отображения основных особенностей холодильной системы. Для одноступенчатой  холодильной установки выбираем вид хладагента  аммиак, т.к. у него удобные рабочие давления. Аммиак  инертен к черным металлам, но разрушает медь и ее сплавы, кроме фосфорной бронзы, неограниченно растворяет воду; температура замерзания: -77 °С. Недостаток: по вредности относится ко второй группе, и горюч с воздухом при концентрации 11¸13 %.Температура конденсации рабочего вещества Т_к=307К, температура кипения -Т_о=257К.  

       Параметры рабочих точек заносим  в таблицу 1., а функциональная схема и термодинамический цикл представлены соответственно на рисунке.1 и рисунке 2. 
 

     Таблица - 1. Параметры рабочих точек

 

                          

Рисунок 1 – Функциональная схема установки 
 
 

 

Рисунок 2 – Циклы в тепловых диаграммах 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Подбор холодильного оборудования 

     2.1 Подбор компрессоров. 

     Удельная  массовая холодопроизводительность, кДж/кг.:

                (2) 

       

      Массовый расход рабочего вещества, кг/с:

     G_а= .          (3) 

     G_а = = 5,1 

  Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора, м³/с : 

       G_a×n₁          (4) 

      5,1×0,075=0,38 

     Отношение  рабочих давлений : 

       = = 4,9. 

       Коэффициент подачи :  

      = ;          (5) 

      ,         (6) 

      где  _с –объемный коэффициент, характеризующий величину “мертвого пространства”,

      ,         (7)

      где  с- величина “мертвого пространства”, для малых вертикальных компрессоров с=0,06-0,10;

       _др- коэффициент дросселирования, принимаем _др=0,93-0,97;

       - коэффициент подогрева, =;

       _пл- коэффициент плотности, принимается в пределах от 0,95до 0,98.  

       .

     Требуемая теоретическая объемная производительность компрессора, м³/с :