Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О. СУХОГО
Факультет энергетический
Кафедра "Промышленная теплоэнергетика и экология"
Температура хладоносителя на выходе из испарителя
Выбор компрессора и трубопроводов. Влияние компонентов хладагента на его эффективность. Из-за его теплофизических свойств углекислый газ становится все более популярным при среднем охлаждении, особенно в супермаркетах. Этот фактор используется в системах прямого и непрямого охлаждения. В последнем случае он используется как косвенный агент. В настоящее время каждая система должна отвечать рекомендациям и стандартам, разработанным до внедрения использования природных хладагентов. В природе диоксид углерода находится в атмосфере с концентрацией около 350 частей на миллион.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по курсу: "Промышленные тепломассообменные и холодильные установки"
на тему: "Расчёт холодильной установки"
Исполнитель: студент гр. ТЭ-51
Любич А.В.
Руководитель: преподаватель Овсянник А.В.
Гомель 2015
Содержание
- Введение
- Отделители жидкости
- Маслоотделители
- Линейные ресиверы
- Дренажные ресиверы
- 6. Расчёт тепловой изоляции
- Заключение
- Список литературы
Введение
Задача курсового проекта - приобретение навыков проектирования одной из теплотехнологических промышленных установок,
В данном курсовом проекте производится расчёт холодильной установки. Результатом расчёта являются выбор установки и основного оборудования, выбор вспомогательного оборудования, выбор конструкционных материалов, решение вопросов охраны окружающей среды.
Холодильные установки - это комплекс машин и аппаратов, предназначенных для получения и поддержания в охлаждаемых объектах температур ниже чем температура окружающей среды. Холодильная установка состоит из холодильной машины, системы отвода теплоты конденсации и системы отвода теплоты от потребителей холода.
В холодильных установках, применяемых в различных отраслях промышленности, наибольшее распространение получили парокомпрессионные холодильные машины, Абсорбционные холодильные машины целесообразно применять в том случае, когда имеются вторичные энергоресурсы в виде дымовых газов, продуктов сгорания, продуктов технологического производства, отработанного пара низких параметров.
Средняя разность температур в испарителе
Поскольку углекислый газ более плотный, чем воздух, датчики сигнализации должны находиться рядом с полом комнаты. Это самая простая холодильная система с переохлаждением. Процесс охлаждения с его потерей температуры-энтропии показан на рисунке. Более сложная холодильная система показана на рисунке 1. Это система, которая часто используется в супермаркетах, где один компрессор подает несколько испарителей. На чертеже для его упрощения был вытащен один испаритель, который на практике представляет собой набор параллельных питателей, размещенных в нескольких различных холодильных устройствах супермаркета.
Исходные данные .
1. Город - Новгород
2. Холодопроизводительность установки с учётом потерь: Q o =820 кВт
3. Температура выхода хладоносителя из испарителя: t х2 = - 21 o C
4 Рабочее тело (хладагент) - аммиак (R717).
5. Тип системы хладоснабжения - централизованная с промежуточным хладоносителем.
6. Система водоснабжения - оборотная.
1. Расчёт цикла парокомпрессионной установки
Расчётная температура наружного воздуха для города Самара определяется по среднемесячной температуре самого жаркого месяца с учётом влияния максимальных температур в данной местности:
(1)
Расчётная относительная влажность наружного воздуха определяется по H - d
диаграмме по расчётной температуре и влагосодержанию воздуха, определённому по среднемесячным значениям параметров воздуха для самого жаркого месяца - и .
Температура воды, поступающей на конденсатор, определяется в зависимости от температуры наружного воздуха: для систем оборотного водоснабжения
(2)
где - температура наружного воздуха по мокрому термометру (определяется по H - d диаграмме по расчётной температуре и расчётной относительной влажности наружного воздуха)
Температура воды на выходе из конденсатора:
холодильная установка оборотное водоснабжение
Дополнительным недостатком промежуточной схемы является то, что она намного выше, чем система прямых затрат, так как она требует некоторых дополнительных и дорогостоящих компонентов. Промежуточные системы следует использовать в тех случаях, когда мы не можем использовать прямую систему, которая имеет место, когда расстояние между компрессором и хладагентом велико. График фактической компрессорной холодильной системы в системе давления - энтальпии.
Управление холодильными системами Одним из наиболее важных элементов процесса проектирования холодильной системы является обеспечение правильной связи между испарителем и конденсационным блоком, поскольку соединение между испарителем и холодильным агрегатом создает баланс между этими частями холодильной системы. Поскольку все компоненты хладагента соединены последовательно, массовый расход хладагента через эти компоненты одинаковый. Это означает, что производительность всех компонентов обязательно одинакова.
где - подогрев воды в конденсаторе (o C), для горизонтального кожухотрубча - того 4ч5 . Принимаем.
Температура конденсации паров хладагента:
Температура кипения хладагента:
где - минимальная разность температур в аммиачных испарителях. Принимаем
Температура выхода хладоносителя из испарителя (исходные данные).
Температура переохлаждения жидкого хладагента перед регулирующим вентилем должна быть на 3 ч 5 o C выше температуры воды, поступающей на конденсатор:
Если мы сможем сопоставить все компоненты одной и той же производительности, мы уверены, что общий баланс поддерживается между каждым элементом в прогнозируемом диапазоне производительности. Если мы не будем соответствовать элементам системы, система охлаждения установит свой собственный баланс, но отличается от разработанных. Затем мы теряем эффективность системы и ее производительность. Для каждой сконструированной системы охлаждения точка равновесия между испарителем и конденсационным блоком может быть определена с использованием очень простого графического метода.
Для исключения попадания жидкого хладагента в цилиндры компрессора должен быть обеспечен перегрев паров на всасывании в компрессор на 5ч15 o C.
Этот перегрев обеспечивается в испарителе и во всасывающих трубопроводах за счёт внешних теплопритоков:
Строим цикл одноступенчатой парокомпрессионной машины в h-lgp и s-T диаграммах. [См. Приложение 1,2.]
Вывод из этого состоит в том, что при повышении температуры всасывания эффективность испарителя уменьшается, а агрегатная эффективность возрастает и наоборот. С приведенными выше данными мы можем определить, будет ли разработанная схема работать правильно.
Если из нашего анализа выясняется, что это не так, мы должны либо сменить конденсационный блок, либо адаптировать испаритель к существующей конденсационной установке. Выводы Одноступенчатая холодильная система является самой простой системой, которая способна обеспечить желаемую температуру в охлажденном пространстве с одновременным вариантом различных комбинаций конструкций. Баланс между эффективностью проектируемой системы охлаждения и тепловой нагрузкой достигается за счет правильного выбора отдельных компонентов этой системы и правильного проектирования системы управления системой.
Параметры точек сводим в таблицу 1.
Таблица 1.
|
Состояние |
||||||
|
Сухой насыщенный пар |
||||||
|
Перегретый пар |
||||||
|
Перегретый пар Обсуждалось и обсуждалось влияние различных факторов на эффективность и эффективность одноступенчатой холодильной системы. При проектировании мы часто сталкиваемся с ситуациями, когда экономический элемент более важен, чем обеспечение высокой энергоэффективности. Выбирая самый дешевый вариант, мы должны иметь в виду, что долговечность и срок службы системы короче, ее производительность ниже, а расходы конечных пользователей в конечном счете покрываются устройством. Задача дизайнера - спроектировать систему охлаждения так, чтобы она была высокоэффективной, долговечной и не превышала запланированных затрат. Это непростая связь, но во многих случаях это возможно. Научно-технические издательства. Международное кровоизлияние в процесс охлаждения. Ганновер, 17 мая Информационная записка о холодильных технологиях. Международный институт холода. Г.: Принципы и системы охлаждения. Б: Принципы реферирования. |
||||||
|
Сухой насыщенный пар |
||||||
|
Насыщенная жидкость |
||||||
|
Переохлаждённая жидкость |
||||||
|
Жидкость + Пар |
2. Расчёт и подбор основного оборудование холодильной машины
Для расчёта и подбора основного оборудования холодильной машины по холодопроизводительности установки и параметрических точек цикла определяем тип и количество компрессоров и тепловую мощность аппаратов (испаритель и конденсатор).
На основании теплового расчёта аппаратов выбираем тип и количество испарителей и конденсаторов.
Компрессор .
Удельная массовая холодопроизводительность:
(8)
Удельная работа сжатия в компрессоре:
(9)
Массовый расход хладагента для обеспечения заданной холодопроизводительности:
(10)
где Q o =820 кВт - холодопроизводительность установки.
Действительный объёмный расход паров, поступающих в компрессор в единицу времени:
(11)
где - удельный объём всасываемого пара (точка 1)
Объём, описываемый поршнями в единицу времени:
(12)
где - коэффициент подачи компрессора определяемый по графику,
По объёму, описываемого поршнями, подбираем компрессор типа П220 с объёмом описываемым поршнями: при частоте вращения 25 1/с и потребляемой мощностью 79 кВт.
Количество компрессоров:
(13)
где - теоретическая объёмная подача одного компрессора, являющаяся паспортной характеристикой.
Для предприятия с непрерывным режимом предусматриваем установку одного резервного компрессора такого же типа.
Действительная объёмная подача компрессоров:
(14)
Действительный массовый расход хладагента, циркулирующего в установке при 6 установленных компрессорах:
(15)
Теоретическая (адиабатная) мощность сжатия паров хладагента в компрессорах:
(16)
Индикаторная мощность, потребляемая компрессорами:
(17)
где - индикаторный КПД, определяется по графику
Эффективная мощность (на валу компрессора):
(18)
- механический КПД, учитывающий потери на трение.
Для бескрейцкопфных компрессоров Принимаем
Электрическая мощность, потребляемая из сети:
(19)
где - КПД передачи.
- КПД электродвигателя.
Испаритель .
Действительная тепловая мощность испарителя
(Действительная холодопроизводительность компрессоров)
(20)
Средняя разность температур в испарителе:
(21)
где - температура хладоносителя на входе в
испаритель.
Для аммиачных горизонтальных кожухотрубчатых испарителей величина изменения температуры хладоносителя. Принимаем.
По температуре замерзания рассола CaCl 2 определяем по справочным данным концентрацию раствора, а по концентрации и средней температуре хладоносителя физические свойства водного раствора CaCl 2:
Плотность:
Теплоёмкость:
Коэффициент объёмного расширения:
Теплопроводность:
Вязкость кинематическая:
Значение коэффициента теплопередачи выбираем ориентировочно:
. Принимаем.
Плотность теплового потока:
(22)
При движении хладоносителя со скоростью до 1,5 м/с плотность теплового потока должна составлять 2330ч2900 Вт/м 2 .
Площадь поверхности теплообмена испарителя:
(23)
По площади подбираем испаритель 160ИТГ-2шт. с площадью поверхности теплообмена каждый.
Суммарная действительная площадь:
(24)
Проверяем действительную тепловую мощность испарителя:
(25)
где
Массовый расход циркулирующего хладоносителя (рассола):
(26)
где - теплоёмкость хладоносителя.
Конденсатор .
Действительная тепловая мощность конденсатора:
(27)
Средний температурный напор определяется:
(28)
В горизонтальных кожухотрубчатых конденсаторах составляет 5ч8 o C.
Плотность теплового потока:
(29)
Для горизонтальных кожухотрубчатых конденсаторов: при скорости движения охлаждающей воды до 1,5 м/с. . Поверхность теплообмена конденсатора:
(30)
Подбираем конденсатор КТГ-110 - 2шт. с поверхностью теплообмена каждый.
(31)
Проверяем действительную тепловую мощность:
(32)
где
3. Расчёт и подбор вспомогательного оборудования
Отделители жидкости
Количество отделителей жидкости в схеме холодильной установки равно количеству испарителей. Подбор отделителя жидкости осуществляется по диаметру парового патрубка испарителя и затем проверяется по скорости паров в отделителе жидкости, которая не должна, превышать 0,5 м/с .
(33)
где - действительная массовая подача компрессора, всасывающего пар из одного отделителя жидкости.
- действительный массовый расход хладагента, циркулирующего в установке.
- удельный объём всасываемого пара (точка 1)
- внутренний диаметр корпуса отделителя жидкости.
Для испарителя 160ИТГ диаметр патрубка.
Устанавливаем отделители жидкости типа 125ОЖ с -2 шт.
Маслоотделители
Выбираем по диаметру нагнетательного патрубка компрессора П-220 (диаметр нагнетательного патрубка) маслоотделитель типа 100ОМО циклонный
Диаметр корпуса. - диаметр выбранного сосуда.
Проверяем скорость паров в сосуде, которая не должна превышать 1м/с
(34)
где - массовый расход хладагента через маслоотделитель (компрессор). - удельный объём всасываемого пара (точка 2)
Маслосборник .
Подбор осуществляется по производительности холодильной установки. Для средних установок подбираем маслосборник типа 300СМ.
Линейные ресиверы
Суммарная ёмкость линейного ресивера для систем с промежуточным хладоносителем должна быть не меньше ёмкости испарителей по аммиаку при заполнении ресиверов жидким хладагентом не более чем на 80% их ёмкости с учётом 50% рабочего заполнения ресивера .
(35)
где - объём межтрубного пространства испарителя. , - суммарная ёмкость испарителей типа 160ИТГ по межтрубному пространству.
По выбираем линейные ресиверы типа 5РВ-2шт. ДЧS = 1200Ч12 мм.
Дренажные ресиверы
Ёмкость дренажного ресивера определяется исходя из возможности приёма жидкого хладагента из наиболее крупного аппарата (испарителя) с учётом предельного заполнения не более 40% для вертикальных ресиверов и 60% для горизонтальных .
(36)
где - для горизонтальных ресиверов.
- объём испарителя 160ИТГ по межтрубному пространству.
По подбираем дренажный ресивер типа 2,5РД: ДЧS = 800Ч8 мм.
4. Расчёт системы оборотного водоснабжения
Расчёт системы оборотного водоснабжения предполагает подбор вентиляторных градирен, подбор циркуляционных насосов и определение расхода энергии на работу системы.
Исходными данными при расчёте являются:
тепловая мощность градирни
температура наружного воздуха и его влажность
(37)
где
Уравнение теплового баланса для градирни:
(38)
где
- массовый расход охлаждаемой воды, кг/с
- теплоёмкость воды
- объёмный расход воздуха через градирню, м 3 /с
- плотность воздуха, кг/м 3
- энтальпия воздуха на входе и выходе из градирни, кДж/кг
- температура выхода воды из градирни (равна температуре входа воды в компрессор).
- температура входа воды в градирню (равна температуре выхода воды из компрессора).
Тепловая мощность градирни определяется:
(39)
где - действительная тепловая мощность конденсаторов. [п.2.14]
- тепловая мощность, отводимая водой при охлаждении компрессоров.
(40)
где - массовый расход воды через компрессор типа П-220. Количество компрессоров - 7. - температура выхода воды из компрессора. - температура входа воды в компрессор.
Из уравнения теплового баланса определяем массовый расход охлаждаемой воды через градирню:
(41)
Массовый расход охлаждаемой воды через конденсатор:
(42)
Градирня выбирается по требуемой площади поперечного сечения:
(43)
где - плотность теплового потока (удельная тепловая нагрузка) градирни, определяется по
Принимаем
По площади поперечного сечения градирни выбираем градирню типа ГПВ-320 - с площадью поперечного сечения в количестве
(44)
Техническая характеристика градирни:
Тепловая производительность при: 372,2 кВт
Площадь поперечного сечения градирни: 6,5 м 2
Расход охлаждаемой воды: 17,76 кг/с
Расход воздуха: 16,90 м 3 /с
Вместимость резервуара: 1,5 м 3
Мощность электродвигателя вентилятора: 6,4 кВт
Частота вращения: 12 с -1
Размеры градирни
в плане: 2212Ч3540 (мм)
высота: 2485 мм
Масса: 2006 кг
5. Подбор насосов для систем оборотного водоснабжения и контура хладоносителя
Подбор насосов осуществляется по объёмному расходу жидкости, циркулирующей в контуре.
(45)
где - суммарная тепловая мощность теплообменных аппаратов (испарителей или конденсаторов), кВт, - теплоёмкость жидкости, кДж/ (кг· о С), - плотность жидкости, кг/м 3 , - изменение температур жидкости в испарителе или конденсаторе.
Объёмный расход циркуляционной воды при охлаждении конденсаторов:
(46)
где - действительная тепловая мощность конденсаторов; - теплоёмкость воды; - плотность воды; - изменение температур воды в конденсаторе.
Так как по расчёту у нас установлены 4-е градирни устанавливаем 4-е насоса рабочих и один резервный той же мощности.
Объёмный расход воды одним насосом:
(47)
По подбираем тип насоса - 4К-18а - 4 шт. (+1 резервный)
Техническая характеристика:
Объёмная производительность: 19,4 л/с (0,0194 м 3 /с)
Полный напор, развиваемый насосом: 18 м. в. ст. (176,58 кПа)
КПД насоса: 0,7
Мощность электродвигателя: 5,5 кВт
Частота вращения: 2900 об/мин
(48)
(49)
где - КПД привода;
- КПД двигателя;
Объёмный расход циркулирующего хладоносителя (рассола) в испарителях:
(50)
где - теплоёмкость хладоносителя;
- плотность хладоносителя;
- температура выхода хладоносителя из испарителя;
(см. п.2.15) - действительная тепловая мощность испарителя.
По выбираем насос типа 6К-8а - 2 шт. (+1 резервный)
Техническая характеристика:
Объёмная производительность: 38,9 л/с (0,0389 м 3 /с)
Полный напор, развиваемый насосом: 28,5 м. в. ст. (279,6 кПа)
КПД насоса: 0,75
Мощность электродвигателя: 22 кВт
Частота вращения: 1450 об/мин
Мощность на валу насоса при напоре, равном сопротивлению контура будет:
(51)
Мощность, потребляемая двигателем насоса:
(52)
где - КПД привода;
- КПД двигателя.
6. Расчёт тепловой изоляции
Для уменьшения теплопритоков из окружающей среды и повышения эффективности работы холодильной установки оборудование и трубопроводы, работающие при температуре ниже температуры окружающей среды, покрывают тепловой изоляцией. В рассматриваемой холодильной установке тепловой изоляции подлежат.
1) испарители;
2) отделители жидкости;
3) дренажный ресивер;
4) всасывающие трубопроводы, арматура и контур хладоносителя.
Расчёт производим для поверхностей, расположенных на открытом воздухе при и для поверхностей, расположенных в помещении при
Расчёт тепловой изоляции испарителя
При расположении испарителя на открытом воздухе.
(53)
где - наружный диаметр кожуха испарителя. - отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру испарителя.
Где
(54),
где
- теплопроводность теплоизоляционного слоя материала - маты из стекловолокна на синтетическом связующем ГОСТ 10499-78 марки МС-35.
(55)
где - сопротивление теплопередачи цилиндрических объектов диаметрами меньше 2-х метров, где - температура хладагента в испарителе. - среднегодовая температура окружающей среды для г. Новгорода. - плотность теплового потока. - коэффициент равный 1, при расположении изолируемых объектов, как на открытом воздухе, так и в помещении.
Издательский дом Вроцлавского технологического университета. Дополнительная информация ниже будет полезна на этом этапе проектирования. Всасывающая труба всегда должна быть изолирована, чтобы избежать образования конденсата на внешней поверхности и тем самым капать воду из трубы.
Жидкая среда должна быть изолирована только в том случае, если температура окружающей среды выше, чем температура жидкости. Разгрузочная труба должна быть изолирована только для защиты людей от ожогов при случайном контакте или во избежание нежелательного нагрева внутренней части. В небольших холодильных установках всасывающие и жидкостные трубы соединены и изолированы одним слоем. Это выгодно приносит пользу системе, так как обеспечивает возврат масла в компрессор, а охлаждение жидкой среды увеличивается.
При расположении испарителя в помещении:
Сопротивление теплопередачи:
(56)
где - температура хладагента в испарителе;
- температура окружающего воздуха в помещении
Толщина теплоизоляционного слоя:
(57), где
(58),
- коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции.
С целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое тепловой изоляции испарителя проверяем толщину изоляционного слоя для поверхности, расположенной в помещении.
(59)
где (60),
где - теплопроводность теплоизоляционного слоя материала - маты из стекловолокна на синтетическом связующем ГОСТ 10499-78 марки МС-35. - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции. - температура воздуха внутри помещения; - температура хладагента в испарителе. - температура поверхности изоляционного объекта.
Температурный перепад при относительной влажности
В результате расчётов принимаем наибольшее значение толщины изоляционного слоя, а именно:
Расчёт тепловой изоляции отделителя жидкости
При расположении отделителя жидкости на открытом воздухе:
Сопротивление теплопередачи:
(61)
где - температура хладагента выходящего из испарителя на ОЖ;
- среднегодовая температура окружающего воздуха
- плотность теплового потока
(62)
где - наружный диаметр кожуха ОЖ.
(63),
где - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции.
При расположении ОЖ в помещении:
Сопротивление теплопередачи:
(64)
где - температура хладагента в ОЖ;
- температура в помещении
- плотность теплового потока.
Толщина теплоизоляционного слоя ОЖ:
(65)
где
(66),
где - теплопроводность теплоизоляционного слоя материала - маты из стекловолокна на синтетическом связующем ГОСТ 10499-78 марки МС-35. - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции.
С целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое тепловой изоляции ОЖ проверяем толщину изоляционного слоя для поверхности ОЖ, расположенного в помещении, по формулам:
(67)
где (68),
- коэффициент теплоотдачи при расчёте изоляции при предотвращении конденсации влаги из окружающего воздуха.
В результате расчётов принимаем наибольшее значение толщины изоляции теплоизоляционного слоя отделителя жидкости.
Расчёт тепловой изоляции дренажного ресивера
При расположении ресивера на открытом воздухе.
Сопротивление теплопередачи:
(69)
где - температура жидкого хладагента в ресивере;
- среднегодовая температура ОС в г. Новгород .
- плотность теплового потока на открытом воздухе
.
Толщина теплоизоляционного слоя ОЖ:
(70)
Где - наружный диаметр ресивера.
(71),
где - теплопроводность теплоизоляционного материала - маты из стекловолокна на синтетическом связующем ГОСТ 10499-78 марки МС-35. - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции на открытом воздухе.
При расположении ресивера в помещении:
Сопротивление теплопередачи:
(72)
где - температура жидкого хладагента в ресивере; - температура внутри помещения . - плотность теплового потока в помещении .
Толщина теплоизоляционного слоя ОЖ:
(73) где
(74)
где - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции в помещении. . С целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое тепловой изоляции ресивера проверяем толщину изоляционного слоя для поверхности ресивера, расположенного в помещении, по формулам:
(75)
где (76), B =0,6
где - перепад температур при . - коэффициент теплоотдачи при расчёте изоляции при предотвращении конденсации влаги из окружающего воздуха. В результате расчётов принимаем наибольшее значение толщины изоляции теплоизоляционного слоя ресивера.
Расчёт тепловой изоляции всасывающих трубопроводов, арматуры контура хладоносителя
При расположении на открытом воздухе: - диаметр условного прохода трубопроводов.
Сопротивление теплопередачи:
(77)
- температура входа хладоносителя в испаритель;
Толщина теплоизоляционного слоя:
(78) где
(79),
где
Рассчитываем теплоизоляцию трубопроводов. По которым хладоноситель выходит из испарителя. Сопротивление теплопередачи:
(79)
где - норма линейной плотности теплового потока при расположении на открытом воздухе. .
- среднегодовая температура ОС .
Толщина теплоизоляционного слоя:
(80) где
(81),
где - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции на открытом воздухе .
Рассчитываем теплоизоляцию трубопроводов, по которым хладоноситель входит в испаритель.
Сопротивление теплопередачи:
(82)
где - норма линейной плотности теплового потока при расположении в помещении. .
- температура входа хладоносителя в испаритель;
- температура внутри помещения .
Толщина теплоизоляционного слоя:
(83) где
(84),
где
Рассчитываем теплоизоляцию трубопроводов. По которым хладоноситель выходит из испарителя.
Сопротивление теплопередачи:
(85)
- температура хладоносителя на выходе из испарителя;
Толщина теплоизоляционного слоя:
(86) где
(87),
где - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции в помещении .
Толщина теплоизоляционного слоя трубопровода на входе в испаритель:
(88), где
(89),
где - температура хладоносителя на входе в испаритель;
- коэффициент теплоотдачи для предотвращения конденсации .
(90)
где (91),
где - температура хладоносителя на выходе из испарителя;
В результате расчётов принимаем наибольшие значения толщины изоляции теплоизоляционного слоя трубопроводов: - для трубопровода, по которому хладоноситель входит в испаритель; - для трубопровода, по которому хладоноситель выходит из испарителя;
При расположении на открытом воздухе:
- диаметр условного прохода всасывающего трубопровода.
Рассчитываем теплоизоляцию всасывающего трубопровода, по которому хладагент выходит из испарителя.
Сопротивление теплопередачи:
(79)
где - норма линейной плотности теплового потока при расположении на открытом воздухе. .
- среднегодовая температура ОС .
Толщина теплоизоляционного слоя:
(80) где
(81)
При расположении трубопроводов в помещении:
Рассчитываем теплоизоляцию всасывающих трубопроводов, по которым хладагент выходит из испарителя.
Сопротивление теплопередачи:
(85)
где - норма линейной плотности теплового потока при расположении в помещении. .
- температура хладагента на выходе из испарителя;
- температура воздуха в помещении .
Толщина теплоизоляционного слоя:
(86) где
(87),
где - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции в помещении .
С целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое тепловой изоляции трубопроводов с температурой ниже температуры окружающего воздуха проверяем толщину изоляционного слоя для поверхностей трубопроводов, расположенного в помещении:
Толщина теплоизоляционного слоя трубопровода на выходе из испарителя:
(90)
где (91)
где - температура хладагента на выходе из испарителя;
В результате расчётов принимаем наибольшие значения толщины изоляции теплоизоляционного слоя всасывающих трубопроводов: - для всасывающего трубопровода, по которому хладагент выходит из испарителя;
Заключение
В данном курсовом проекте произведён расчёт парокомпрессионной холодильной установки.
Выполнен расчёт холодильного цикла, холодильного оборудования, а также подобрано основное и вспомогательное оборудование холодильной установки необходимой мощности и прочих параметров.
Список литературы
1. Овсянник А.В. Практическое пособие по выполнению курсового проекта по курсу "Промышленные тепломассообменные и холодильные установки" для студентов специальности Т.01.02.00 "Теплоэнергетика". - ГГТУ, 2002.
При проектировании холодильных систем необходимо учитывать распространение вибрации и шума. Эта проблема сложна и не может быть подробно описана в этой статье; Поэтому были включены только практические рекомендации общего характера. Вибрации вызваны, в частности. путем пульсирования паров хладагента в выпускной трубе компрессора, а затем они передаются через трубы и жидкий хладагент.
Где - перепад температур при
Предотвращение износа системы, предотвращение вибрации от установки до конструкции здания, снижение шума. Основной способ уменьшения шума заключается в уменьшении расхода хладагента до минимально возможных значений. Это уже было учтено при проектировании системы трубопроводов хладагента с точки зрения ограничения перепада давления.
2. Строительная климатология и геофизика. СНиП 2.01.01 - 82.
3. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник. - Кн.4 /Под общ. ред.В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - М.: Энергоатомиздат, 1991.
4. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
5. Свердлов Г.З., Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. - М.: Пищевая промышленность, 1978. - 264 с.
Изоляционные опоры должны быть такими, чтобы они не пропускали вибрацию от труб к стенам. Рекомендуется, чтобы стрелка отклонения следующих трех опор на стороне компрессора на длине 15 м была такой же, как и фиксированная стрелка отклонения опор компрессора. Гибкие соединения должны использоваться, когда наружный диаметр трубы больше 50 мм и любой другой диаметр, если труба проходит ниже или вблизи мест, где требуется звукоизоляция.
Если трубы проходят через стены, они должны быть изолированы от стены в соответствии с необходимой степенью отклонения. Особое внимание следует уделить уплотнению отверстий в стенах, чтобы избежать передачи шума из одной комнаты в другую. Уплотнение может быть выполнено с помощью специальных опор или с использованием таких материалов, как стекловолокно или другой гибкий герметик.
6. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. СНиП 2.04.14 - 88.
7. Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. - М.: Агропромиздат, 1989. - 223 с.
8. Вильнер Я.М., Ковалёв Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Под ред. Б.Б. Некрасова. Минск, "Высшая школа", 1976.
Фиксация стояков должна рассматриваться в другом аспекте. В этом случае основной задачей опор является ограничение и контроль удлинения трубы. Поэтому они должны быть жестко привязаны к стенам. Это означает, что стрелка отклонения не может быть достигнута, поэтому опоры и анкеры должны быть установлены там, где разрешена передача вибрации.
С другой стороны, когда требуется защита от вибрации и шума, могут использоваться обычные методы сборки, которые ограничивают передачу шума. На практике жесткие анкеры препятствуют прогибу трубки, и поэтому вибрации должны затухать против этих опор. Подающий и вытяжной воздушный поток.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет теплопритоков в охлаждаемое помещение и необходимой производительности судовой холодильной установки. Построение рабочего цикла холодильной машины, ее тепловой расчет и подбор компрессора. Последовательность настройки приборов автоматики.
курсовая работа , добавлен 25.12.2014
Вентиляционный воздух - это приточный воздух в помещение, чтобы вызвать определенный обмен. Внутри подсобных помещений из-за различных типов процессов воздух загрязнен. Вообще говоря, загрязняющие вещества используются для определения факторов, которые изменяют состояние воздуха в помещении. Они могут быть загрязняющими веществами, газами, пылью, аэрозолями, а также теплом и паром в предыдущем разделе.
Самым авторитетным и подходящим способом является расчет вентиляционного воздуха, основанный на причинах изменения состояния воздуха в помещении. Отправной точкой для этих расчетов является определение: тепловой нагрузки, количества водяного пара и загрязнения воздуха газами, парами и аэрозолями.
Обзор развития холодильной техники. Условия хранения пищевых продуктов. Расчет строительных площадей камер хранения. Разработка планировки камер. Особенности подбора и расчета тепловой изоляции. Описание схемы холодильной установки, подбор оборудования.
курсовая работа , добавлен 17.04.2012
Определение вместимости холодильной камеры. Теплотехнический расчет изоляции ограждающих конструкций. Определение теплопритоков в камеру и тепловой нагрузки. Тепловой расчет холодильной машины и воздухоохладителя. Подбор холодильного оборудования.
Ввиду того, что в анализируемом помещении нет других примесей помимо увеличения тепла и влаги, выполняется расчет объема приточного воздуха на основе баланса тепла и влажности, проведенного в предыдущей статье. Дополнительное предположение состоит в том, чтобы взять количество экстрагированного воздуха, равное объему приточного воздуха.
Основным критерием для расчета приточного воздуха был принцип, согласно которому. Минимальный объем свежего воздуха будет рассчитываться исходя из количества воздуха на человека. После расчета количества подаваемого и выхлопного воздуха будет рассчитываться количество рециркулируемого воздуха, а затем будет проверено множество изменений воздуха в данной комнате. Любые вычисления приведены ниже и окончательные результаты в таблице сводных таблиц.
курсовая работа , добавлен 11.02.2015
Общая характеристика и принцип работы холодильной установки молочного завода, ее технико-экономическое обоснование. Методика расчета строительной площади холодильника. Тепловой расчет принятого холодильника. Расчет и подбор камерного оборудования.
курсовая работа , добавлен 03.06.2010
Приточный воздух. Обработка воздуха осуществляется в камерах кондиционера с помощью радиаторов, нагревателей и паровых увлажнителей. Летом задача центрального кондиционера состоит в том, чтобы доставить свежий, чистый, охлажденный и осушенный воздушный поток в помещение.
По прошествии более холодных дней охладитель холодной воды, подающий холодную воду, и закрытый клапан на холодном водоснабжении холодильника выключены; Затем открывается клапан на входе отопительной воды в первичный нагреватель в блоке управления и активируется камера увлажнения. Из-за относительно большой доли свежего воздуха для каждой системы был использован рекуператор, который в своей штаб-квартире позволяет восстановить свободную теплоту, содержащуюся в воздухе, выходящем из комнаты.
Проект парокомпрессорной холодильной установки для склада готовой продукции мясокомбината. Описание конструктивных особенностей холодильной установки, назначение основных узлов и деталей. Расчет цикла паровой компрессионной холодильной установки.
курсовая работа , добавлен 09.08.2012
Расчет, подбор и техническая характеристика воздухоохладителей. Подбор скороморозильного аппарата. Описание работы холодильной установки. Автоматизация компрессорного агрегата, водяного насоса, маслоотделителя и маслосборника, приборов охлаждения.
дипломная работа , добавлен 26.12.2013
График температурного испарения хладагента. Расчет удельной тепловой нагрузки испарителя и конденсатора. Энергетический баланс установки. Определение мощности, потребляемой компрессором. Расчет температуры получаемого холода и КПД холодильной установки.
контрольная работа , добавлен 12.06.2013
Тепловая нагрузка при термообработке продуктов. Расчет толщины слоя теплоизоляции. Выбор холодильной машины и испарителей. Расчет эксплуатационных теплопритоков. Подбор и распределение воздухоохладителей. Выбор расчетного режима и холодильной машины.
контрольная работа , добавлен 19.04.2013
История развития и достижения современной холодильной техники. Определение температуры конденсации хладагента. Расчет и подбор холодильного оборудования (компрессоров, конденсатора, ресиверов). Автоматизация холодильных установок химического комбината.
курсовая работа , добавлен 04.04.2016
Конструкция холодильной установки НСТ 400-К: неисправности и методы их устранения. Разработка мероприятий по сервису холодильного оборудования и системы отопления. Технико-экономические показатели по установке и сервису холодильной установки НСТ 400-К.
Площадь теплоотдающей поверхности испарителя F, м 2 , определяется по формуле:
где - тепловой поток в испарителе, Вт
к – коэффициент теплопередачи испарителя, Вт/(м 2 *К), зависит от типа испарителя;
Средняя логарифмическая разность между температурами кипящего фреона и охлаждаемой среды;
–удельный тепловой поток, равный 4700 Вт/м 2
Расход холодоносителя, необходимый для отвода теплопритоков, определяется по формуле:
где с - теплоемкость охлаждаемой среды: для воды 4,187 кДж/(кг*°С), для рассола теплоемкость принимается по специальным таблицам в зависимости от температуры его замерзания, которая принимается на 5-8°С ниже температуры кипения хладагента t 0 для открытых систем и на 8-10°С ниже t 0 для закрытых систем;
ρ р - плотность, холодоносителя СКВ, кг/м 3 ;
Δ t р - разность температуры холодоносителя на входе в испаритель и на выходе из него, °С.
Для условий кондиционирования воздуха при наличии форсуночных камер орошения применяются схемы распределения потоков воды. Согласно этому, Δt р определится как разность температур на выходе из поддона камеры орошения t w.к и на выходе из испарителя t Х :.
8. Подбор конденсатора
Расчет конденсатора сводится к определению площади теплопередающей поверхности, по которой подбирают один или несколько конденсаторов с суммарной площадью поверхности, равной расчетной (запас по поверхности не более+15%).
1. Теоретический тепловой поток в конденсаторе определяется по разности удельных энтальпий в теоретическом цикле с учетом или без учета переохлаждения в конденсаторе:
а) тепловой поток с учетом переохлаждения в конденсаторе определяется по разности удельных энтальпий в теоретическом цикле:
б) тепловой поток без учета переохлаждения в конденсаторе и при отсутствии регенеративного теплообменника
Полная тепловая нагрузка с учетом теплового эквивалента мощности, затрачиваемой компрессором на сжатие хладагента (действительный тепловой поток):
2. Определяется средняя логарифмическая разность температур θ ср между конденсирующимся хладагентом и охлаждающей конденсатор средой, °С:
где - разность температуры в начале теплопередающей поверхности (большая разность температур), 0 С:
Разность температуры в конце теплопередающей поверхности (меньшая разность температур), 0 С:
3. Находим удельный тепловой поток:
где к – коэффициент теплопередачи, равен 700 Вт/(м 2 *К)
4. Площадь теплопередающей поверхности конденсатора:
5. Расход охлаждающей конденсатор среды:
где - суммарный тепловой поток в конденсаторе от всех групп компрессоров, кВт;
с - удельная теплоемкость охлаждающей конденсатор среды (вода, воздух), кДж/(кг*К);
ρ - плотность охлаждающей конденсатор среды, кг/м 3 ;
- подогрев охлаждающей конденсатор среды, °С:
1,1 - коэффициент запаса (10%), учитывающий непроизводительные потери.
По расходу воды с учетом необходимого напора подбирают насос оборотного водоснабжения необходимой производительности. Обязательно предусматривают резервный насос.
9. Подбор основных холодильных агрегатов
Подбор холодильной машины производят одним из трех методов:
По описанному объему компрессора, входящего в состав машины;
По графикам холодопроизводительности машины;
По табличным значениям холодопроизводительности машины, приводимым в технической характеристике изделия.
Первый метод аналогичен тому, которым пользуются для расчета одноступенчатого компрессора: определяют требуемый объем, описанный поршнями компрессора, а затем по таблицам технических характеристик подбирают машину или несколько машин таким образом, чтобы фактическое значение объема, описанного поршнями, было на 20-30% больше полученного расчетом.
При подборе холодильной машины третьим методом необходимо холодопроизводительность машины, рассчитанную для рабочих условий, привести к условиям, при которых она дана в таблице характеристик, то есть к стандартным условиям.
После выбора марки агрегата (по холодопроизводительности, приведенной к стандартным условиям) необходимо проверить, достаточна ли площадь теплопередающей поверхности испарителя и конденсатора. Если указанная в технической характеристике площадь теплопередающей поверхности аппаратов равна расчетной или несколько больше ее, машина подобрана правильно. Если же, например, площадь поверхности испарителя оказалась меньше расчетной, необходимо задаться новым значением температурного напора (более низкой температурой кипения), после чего проверить, достаточна ли производительность компрессора при новом значении температуры кипения.
Принимаем чиллер с водяным охлаждением марки York YCWM с холодопроизводительностью 75 кВт.
