Розрахунок і підбір холодильного устаткування

А. Тепловий розрахунок компресора [1, с. 66-69; 6, с. 95-100; 7]

Розрахунок виконують в наступній послідовності.

1. Холодопродуктивність 1 кг холодильного агента (питома холодопродуктивність, q₀, кДж/кг

. (13)

2. Масова витрата пари, кг/с

, (14)

де Q₀ – теплове навантаження на компресор, кВт.

3. Об'ємна витрата пари (дійсний об'єм пари, що пройшов через компресор), м³/с

,

де v_1' – питомий об'єм пари в точці 1' (питомий об'єм пари при вході в циліндр компресора).

4. За графіком (рис. 4) знаходять коефіцієнт подачі компресора залежно від ступеня стиснення Р_к/Р₀:

Рис. 4 – Залежність коефіцієнта подачі l і індикаторного ККД h_i від ступеня стиснення в компресорі:

а) 1 – сучасні аміачні безкрейцкопфні; 2 – працюючі на хладоні R22; 3 – ротаційні; 4 – працюючі на хладоні R12;

б) 1 – аміачні великі; 2 – аміачні середні; 3 – хладонові.

5. Теоретичний об'єм, що описується поршнями компресора, м³/с

. (15)

За цим об'ємом підбирають один, або декілька компресорів так, щоб сумарний об'єм, що описується їх поршнями, був рівний або дещо перевищував V_h, розрахований за (15). Характеристики деяких одноступінчатих компресорів наведені в табл. 8, а також в [7, Додаток Б].

Таблиця 8 – Характеристика одноступінчатих поршневих компресорів

Примітки:

1. Всі компресори, що працюють на аміаку, можуть працювати і на хладоні R22. При цьому холодопродуктивність компресорів складе 90 % від вказаної в таблиці.

2. Описуваний об'єм вказаний при частоті обертання колінчастого вала 24,5 с^-1.

3. Для хладонів R22 і R134а можна використовувати компресори ФУ-175 і ФУУ-350, V_h = 0,235 і 0,470 м³/с, відповідно.

6. Теоретична (адіабатна) потужність компресора, кВт

. (16)

7. Індикаторна потужність компресора, кВт

. (17)

де h_i – індикаторний ККД компресора, який може бути визначений за графіком на рис. 4б.

8. Ефективна потужність компресора, кВт

, (18)

де N_mp – потужність тертя,

, кВт;

Р_тр – умовна величина тиску тертя (40...60 кПа).

9. Дійсний холодильний коефіцієнт

. (19)

Б. Підбір конденсатора [1, с. 192-194 або 6, с. 108-113]

Як і будь-який теплообмінний апарат, конденсатор підбирають за величиною теплопередаючої поверхні (м²)

, (20)

де Q_к – сумарний тепловий потік в конденсаторі від всіх компресорів, кВт;

, (21)

К – коефіцієнт теплопередачі конденсатора, Вт/(м²×К).

У загальному випадку величина К залежить від типу конденсатора і конструкції його теплопередаючої поверхні. Для найбільш поширених кожухотрубних конденсаторів, що працюють на аміаку К = 800...1000 Вт/(м²×К), а на хладонах – 700...800 Вт/(м²×К).

q_ср – середня різниця температур між холодильним агентом, що конденсується, і охолоджуючою водою. Для кожухотрубних конденсаторів q можна визначити як середньологарифмічну, якщо відношення різниці температур потоків на вході в конденсатор і на виході більше 2, або як арифметичну, якщо відношення цих різниць температур менше 2.

Середню логарифмічну різницю температур визначають за формулою

,

де Dt_б – різниця між температурою конденсації агента і температурою охолоджуючої води на вході в конденсатор;

Dt_м – різниця між температурами конденсації і води, що виходить з конденсатора.

Середньоарифметичну різницю температур розраховують за формулою

,

де t₁ і t₂ – температура води на вході і виході з конденсатора відповідно;

t_к – температура конденсації.

Розрахувавши за формулою (20) величину теплопередаючої поверхні конденсатора F_к, необхідно вибрати його марку. Так само, як і при підборі компресорів, бажано включити в схему один-два однотипних конденсатори, сумарна поверхня теплопередачі яких складе розраховану величину F_к. На сучасних холодильниках і, зокрема, на виробничих холодильниках найбільш широкого поширення набули горизонтальні кожухотрубні конденсатори з гладкими сталевими трубками (конденсатор типу КТГ) і із зовнішнім оребренням мідних труб – тип КТР. При цьому слід пам'ятати, що конденсатори КТГ використовуються в аміачних холодильних машинах, а КТР – в машинах, що працюють на хладонах. Деякі типи перерахованих конденсаторів наведені в табл. 9, а також в [7, Додаток В].

Таблиця 9

На закінчення відзначимо, що останнім часом на холодильниках все ширше застосовують агрегатовані холодильні машини. В цьому випадку завод-постачальник поставляє на підприємства відразу компресорно-конденсаторний агрегат, до складу якого окрім компресора входять масловіддільники, електродвигун, система автоматики. В цьому випадку всі елементи холодильної машини ідеально відповідають один іншому і гарантовано їх якісне з'єднання. Московський завод «Компресор» на базі компресорів П 110 і П 220 випускає аміачні компресорно-конденсаторні агрегати АК 110-7-2, АК 220-7-2, АК 220-7-3 і хладонові АК 110-2-3, АК 220-2-2, АК 220-2-3, які можна використовувати в контрольній роботі. Їх характеристика наведені в [6, с. 147].

Поиск по сайту: