- •1.1 Призначення і технічна характеристика об'єкта завдання
- •1.2 Вихідні данні
- •1.3 Техніко-економічне обґрунтування проекту
- •2.1 Характеристика швидкопсувних продуктів
- •3.1 Розрахункові дані
- •3.2Розрахунок будівельних площ
- •3.3 Вимоги до планування холодильника
- •3.6 Тепловий розрахунок
- •3.6 Тепловий розрахунок
- •3.7 Визначення навантаження на компресор та обладнання камер
3.7 Визначення навантаження на компресор та обладнання камер
Камерні прибори охолодження відповідно за своїм призначенням знімають 100% теплового навантаження від усіх видів тепло припливів.
Таблиця 3.20- Розрахунок теплового навантаження на компресор та обладнання камер Сводна таблиця теплопритоків.
№ камери |
О О об |
1 О км |
О 0 об |
2 О км |
О О об |
3 О км |
О О об |
4 - О км |
О О об |
5 0 км |
О об |
О км |
1=-10С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кам. 1 |
1,893 |
1,893 |
4,7 |
4,7 |
0 |
0 |
3,41 |
2,558 |
0 |
0 |
10,003 |
9,15 |
Кам.2 |
1,625 |
1,625 |
4,7 |
4,7 |
0 |
0 |
3,41 |
2,558 |
0 |
0 |
9,735 |
8,883 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,033 |
1=-28 С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кам.З |
2,488 |
2,488 |
2,14 |
2,14 |
0 |
0 |
3,26 |
2,445 |
0 |
0 |
7,888 |
7,073 |
Кам.4 |
2,575 |
2,575 |
2,14 |
2,14 |
0 |
0 |
3,26 |
2,445 |
0 |
0 |
7,975 |
7,16 |
14,233
Холодопродуктивність компресорів С^о, кВт, розраховуємо за формулою:
до=ЬОК (3.2І)
ь
де к - коефіцієнт, що враховує втрати в трубопроводах, апаратах холодильної установки;
С>к - сумарне навантаження на компресори для даної температури кипіння, прийнята по зведеній таблиці теплоприпливів, кВт Ь- коефіцієнт робочого часу
а
18,033-1,05
0,9
= 21,04 кВт
Гп = -10 °С
а
14,233-1,65 0,9 ~
16,84кВт
їп = -28 °С3.8 Розрахунок температурних режимів роботи холодильної установки
Робочий режим холодильної установки характеризується температурами кипіння, конденсації, переохолодження, всмоктування.
Значення цих параметрів вибираю з урахуванням того, що проектована установка - хладонова.
Температура кипіння
и - ( 10 -15 ) °С (3.22)
10І = 2-12- -10 °С їо2 = -18-10- -28 °С
Температура води, яка надходить до конденсатору
І», = V, +'(2- 5) °С (3.23)
І,, = 23,5 + 4,5 = 28 °С
Температура води, що виходить із конденсатору
1,2 = І „+ ( 2 - 5 ) °С (3.24) С2= 28 + 4 =32 °С
Температура конденсації
Ік= 1,2+ (3-5 ) °С (3.25) и 32 + 3 - 35 °С
Температура усмоктування
(„= І, +( 15-20 ) °С (3.26)
Градирню обираємо за площиною поперечного перетину
Тп = Ор
Чь (3.45
де - теплове навантаження на систему зворотного водопостачання, кВт;
С[р - питоме теплове навантаження на їм2 поперечного перетину наса системі зворотного водопостачання, кВт / м2 .
Бп = 46>2 _, і г м2
“40
За площиною поперечного перетину підбираємо одну градирню ГПВ - 80 Таблиця 3.32 -Характеристика градирні
Марка |
ГПВ - 80 |
Теплова продуктивність кВт |
93 |
Площа поперечного перетину м2 |
1,88 |
Об’ємна витрата води л/с |
4,4 |
Параметри осьового вентилятору: |
|
Діаметр крильчатки, мм |
1000 |
Частота оберту, 1/с |
15,8 |
Габаритні розміри мм |
|
Основа |
1710x1580 |
Висота |
2200 |
7 7 з Місткість резервуару, м |
0,57 |
Витрата свіжої води, л/с |
0,044 |
Витрата повітря, м3/с |
4,52 |
2,42x103 250-28,5
- 0,34л<2
Підбираємо для фреонової машини теплообмінник марки Т ПапЕ^в НЕ 2.0
Ота. = т ■ (й3 - А3, )= т • (й]| - А,) Тепловая нагрузка на теплообменник, кВт
2,22x103 250-45
0,197л*2
Ј - 18 = 0,111 * (240 - 220 ) = 0,111 * (405 - 385 )= 2,22 кВт Підбираємо для фреонової машини теплообмінник марки Бапґозз НЕ 2.0
Таблиця 3.31 - Технічна характеристика теплообмінників
Показники |
'НЕ 2.0 |
Площа зовнішньої поверхні, м |
0,15 |
Діаметр патрубків, мм |
|
Рідина |
10 |
Пар |
25 |
Габаритні розміри, мм |
|
Довжина |
590 |
Ширина |
125 |
Висота |
700 |
Вага, кг |
7 |
и - -
0.6 * V,
“р 0.5
ШУ * і т _ і 44 * т/
Г «І,
Лінійний ресивер
Де VBlin - місткість випарної системи, м3
1,44 - коефіцієнт, враховуючий норму заповнення лінійного ресиверу прі ніжній подачі х/а
V = ЕТ,
неп (i/o
для режима to=-10 °С
Улр= 1,44*0,016 = 0,023 м3
в # т
Підбираємо лінійний ресивер місткістю 0,2 м
для режима to=-28 °С
Улр = 1,44*0,016 = 0,023 м3 Підбираємо лінійний ресивер місткістю 0,2 м3
Теплообмінники
Теплообмінники підбираються за площею теплообмінної поверхні змійовика
От.а
~ кв
Теплова нагрузка на теплообмінник, кВт
Qm. = т ■ (А, - hsd=m ■ {h, - Л, )
Розрахунок і добір повітроохолоджувачів :
р = Ооб
к М (3.44)
де С)об-сумарне навантаження на камерне устаткування визначена тепловим розрахунком, кВт;
к - коефіцієнт теплопередачі приладу охолодження Вт/ м2К ;
0 - розрахункова різниця температур між повітрям та холодоагентом ,°С
Таблиця 3.29 - Розрахунок і добір повітроохолоджувачів
№ |
Q об |
t0 |
в |
k |
Ftp |
Марка |
п р |
ПД |
F в/о |
I F в/о |
Ve/C |
I vB/0 |
камери |
Вт |
С |
С |
Вт/м2К |
м2 |
|
шт |
шт |
м2 |
м2 |
м3 |
м3 |
1 |
10003 |
-10 |
12 |
15,2 |
54,84 |
GLE253B4 |
0,99 |
2 |
55,2 |
110,4 |
0,004 |
0,008 |
2 |
9735 |
-10 |
12 |
15,2 |
53,37 |
GLE253B4 |
0,97 |
1 |
55,2 |
55,2 |
0,004 |
0,004 |
3 |
7888 |
-28 |
13 |
14 |
43,34 |
GLE401B 4 |
0,99 |
1 |
-43,8 |
43,8 |
0,004 |
0,004 |
4 |
7975 |
-28 |
13 |
14 |
43,82 |
GLE401B 4 |
1,00 |
2 |
43,8 |
87,6 |
0,004 |
0,008 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,024 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Підбираємо повітроохолоджувач марки Alfa laval GLE 401В 4 Таблиця 3.30 - Характеристика повітроохолоджувачів
Alfa laval GLE 401В 4 |
Показники |
Площа теплопередаючої поверхні, м |
43.8 |
Міжребрена відстань, мм |
4 |
Кількість вентиляторів, шт |
1 |
Потужність електродвигуна, Вт |
0.19 |
Марка |
К 283Н |
К 373Н |
Площа внутрішньої тепло передаючої поверхні, м2 |
10,2 |
11,3 |
Габаритні розміри: |
|
|
Довжина, мм |
863 |
1113 |
Висота, мм |
257 |
257 |
Діаметр кожуха, мм |
159 |
159 |
Кількість холодильного агенту, дмЗ |
11,3 |
14,5 |
Вага, кг |
26 |
35 |
Таблиця 3. 28 - Технічна характеристика насосів
Центробіжний |
Подача |
Повний |
|
Потужність |
|
|
напір |
КПД |
електродвигу |
насос |
л/с |
|
|
на, кВт |
|
|
м |
|
|
РЕШОІХО КЖМ 10М |
3,7 |
19,0 |
61 ' • а |
1,3 |
Теплове навантаження - 22 кВт
Визначаємо середню логарифмічну різницю температур в апараті, С
32-28
К-І.
2,318
/ —
к «2
2,31Є
35-28
35-32
= 4.7 С
Температура води, що надходить до конденсатору 1:в1= 28 °С Температура води, яка виходить із конденсатору 1:В2= 32 °С Температура конденсації холодильного агенту їк= 35 °С
2
Потрібна площа теплопередавальної поверхні конденсаторів (м )
і^ = = 6,68м2
0,7 *4,7
• 2 •
За розрахунковою площиною теплопередавальної поверхні Т= 6,68 м підбираєм« один конденсатора марки К 37 ЗН.
і/ Витрата охолоджуючої води, що надходить на КД з водяним охолодженням
Св*рв*(1в2-1в1)
= ^ (3.43)
де (^к - сумарний тепловий потік у КД від усіх груп компресорів, кВт Св - питома теплоємність води, Св =4,19 кДж/кг К рв - густота води, рв = 1000 кг/м їв2 - ЇВ]-підігрів води в КД, °С
Ув= = 0,00275 М3/с = 2,75 л/с
4,19*1000*4
Приймаємо до установки один водяний насос РЕІЖОІХО ЛСІШ І ОМ с подачею 3,7 л/с, плюс один резервний.
режим t = |
Яо кДж/кг |
Qo кВт |
Мт кг/с |
Уд м/с |
Vt м/с |
-2- |
Марка KM |
КОЛ шт. |
YVkm м/с |
2Мм |
ÏQm |
N т кВт |
Ni кВт |
Ne кВт |
N эл кВт |
Q кд кВт |
-10 |
165 |
21,0 |
0,127 |
0,015 |
0,020 |
0,72 |
GEA Bock |
1 |
0,020 |
0,121 |
20,0 |
2,42 |
3,23 |
3,80 |
4,36 |
24,2 |
|
|
|
|
|
|
|
F5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для tn = -10 °С
По Vt = 0,020 м3/с підбираємо компресор марки GEA Bock F5 - 1шт
Таблиця 3.25- Визначення параметрив вузкових точок цикла
режим t = |
Яо кДж/кг |
Qo кВт |
Мт кг/с |
Уд м/с |
Ут м/с |
-Я_ |
Марка км- |
КОЛ шт. |
ТУкм м/с |
LMcw |
YQkm |
N т кВт |
N і кВт |
N е кВт |
N эл кВт |
Q кд кВт |
-28 |
185 |
16,8 |
0,091 |
0,020 |
0,034 |
0,61 |
ЗЕА Bocl |
1 |
0,042 |
0,111 |
20,6 |
3,90 |
5,20 |
6,12 |
7,03 |
22,0 |
|
|
|
|
|
|
|
F16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для ь = -28 °С
По \Т = 0,034 м7с підбираємо компресор марки ОЕА Воск П6 - 1шт
•р. _
' • >
Таблиця 3.26 - Технічна характеристика компресорів
Показники |
GEA Bock F5 |
GEA Bock Fl6 |
Теоретична об’ємна продуктивність |
88,40 |
214,10 |
КМ м3/с |
|
|
Частота обертання, с'1 |
1800 |
1800 |
Габаритні розміри, мм |
|
|
довжина |
470 |
580 |
ширина |
355 |
515 |
висота |
465 |
535 |
вага, кг |
85 |
175 |
Теплове навантаження - 24,2 кВт
Температура води, що надходить до конденсатору їв,= 28 °С Температура води, яка виходить із конденсатору їв2= 3,2 °С Температура конденсації холодильного агенту їк= 35 °С
(3.41 )
Визначаємо середню логарифмічну різницю температур в апараті, °С
Де 1:ві, їв2 - температура води на вході та виході із КД,° С
У - температура конденсації холодоагенту, °С
# ^ 2 Потрібна площа теплопередавальної поверхні конденсаторів (м )
(3.42)
к*в
р _Окд_
Де С>кд -дійснийтепловийпотік до КД , кВт к - загальнийкоєфіціенттеплопередачі, кВт/м2К і 0 - середнійтемпературнийнапор ,°С
'у в
За розрахунковою площиною теплопередавальної поверхні Р= 7,35 м" підбираємо один конденсатора марки К 28 ЗН.
КПідбираємо компресор
ІМ,
А* ІV...
Сумарна холодопродуктивність
^=ім*Чо
Визначаємо дійсну (адіабатну) потужність компресору
Визначаємо індикаторну потужність
N.
^21
П,
Визначаємо ефективну потужність на валу компресора
N.. =
П,,ех
(3.34)
(3.35 )
(3.36)
(3.37)
(3.38)
Визначаємо електричну потужність
N
7»
Визначаємо тепловий потік (в кВт) до конденсатору :
Q = & + *,-
Дійсна масова витрата х/а компресоруПитома масова холодопродуктивність холодильного агенту:
Чо = V - 'ч (3.27)
Масова витрата пару
|
|
||
Чо |
|||
де (^о - навантаження на компресор з обліком витрат, кВт |
|
||
Дійсна об'ємна подача, м3/с |
|||
Уд = |
М,про, |
||
де О] - питомий обсяг усмоктуваного пару, м /кг |
|
||
Коефіцієнт подачі компресору: |
|
||
Л.—Л-іЛ-озі |
|||
Л==р„-Др„ с |
( Рк + ЬРп Ро ~ АР«С ) |
||
Ро |
{ Ро Ро ) |
||
- То/Тк |
|
Теоретична об'ємна подача, м3/с
№ точки |
Температура, °С |
Тиск, Мпа |
Ентальпія, кДж/ кг |
Питомий об’єм, м3/кг |
ґ7 |
-10 |
0,196 |
385 |
|
і' |
-5 |
0,196 |
395 |
|
1 |
+10 |
0,196 |
415 |
0,119 |
2 |
60 |
0,895 |
435 |
|
3; |
35 |
0,895 |
240 |
|
3 |
16 |
0,895 |
220 |
|
4 |
-10 |
0,196 |
220 |
|
Таблиця 3.23 - Визначення параметрив вузкових точок цикла
№ точки |
Температура, °С |
Тиск, Мпа |
Ентальпія, кДж/ кг |
Питомий об’єм, м3/кг |
\" |
-28 |
0,116 |
368 |
|
|
-20 |
0,1,16 |
385 |
|
1 |
-8 |
0,116 |
405 |
0,23 |
2 |
70 |
0,895 |
.440 |
|
3; |
35 |
0,895 |
240 ' |
|
3 |
27 |
0,895 |
220 |
|
4 |
-28 |
0,116 |
220 |
' + |
3.9 Побудова циклу холодильної машини, визначення параметрі вузлових точок
Таблиця 3.21 - Вибір схеми
Режим |
Ро МПа |
Рк МПа |
Рк Ро |
Вибір схеми |
и О О і—н 1 II 4-> |
0,196 |
0,895 |
4,56 |
одноступеневе стиснення |
і =- 28 °С |
0,116 |
0,895 |
7,7 |
одноступеневе стиснення |
Зображення циклу одноступеневого стиснення у діаграмі і - Ьц р
Рис.2 - цикл хладонової холодильної машини з РТО
^ = -10 + 20 = 10 °С Івс2 = -28 + 20 = -8 °С
Температура переохолодження холодоагенту визначається із рівняння теплового балансу РТО
Іо, = -10 °С
і з - - (і, - і, ) = 240 - (415 - 395) = 220
кг
Хо2= -28 °С .
і з = /3, - (/, - Іх,) = 240 - (405 - 385) = 220^-