Курсовая тепломассообмен. Расчет компрессионной холодильной установки г. Барнаул,хладагент
![]()
|
Тепловой расчет и выбор компрессораПри проектировании холодильных установок в качестве исходных данных обычно задаются холодопроизводительностью и режимом работы машин. Для выбора компрессора необходимо найти номинальную холодопроизводительность, а также теоретическую объемную подачу и мощность двигателя. Тепловой расчет компрессора производится после построения цикла в порядке, приведенном ниже. Удельная холодопроизводительность цикла, кДж/кг
![]() Так как рабочие процессы в компрессорах объемного сжатия можно считать изоэнтропными лишь теоретически, то в расчетах реальных установок необходимо учитывать индикаторный КПД компрессора:
![]() где ![]() в – эмпирический коэффициент, равный: 0,001 – для бескрейцкопфных машин. Индикаторный коэффициент подачи
![]() где ![]() ![]() ![]() Коэффициент невидимых потерь для бескрейцкопфных компрессоров
![]() для крейцкопфных
Коэффициент подачи компрессора
![]() Энтальпия рабочего агента на выходе из компрессора с учетом индикаторного КПД ![]()
![]() Удельная работа сжатия компрессора на 1кг пара ![]()
![]() Удельная работа сжатия компрессора с учетом его электромеханического КПД ![]()
![]() где ![]() Удельная тепловая нагрузка на конденсатор ![]()
![]() Холодильный коэффициент цикла
![]() Масса циркулирующего хладагента ![]()
![]() Действительный объем пара, засасываемого в компрессор ![]()
![]() Объемная холодопроизводительность ![]()
![]() Теоретическая объемная подача компрессора ![]()
![]() Вследствие того, что в паспорте компрессора указаны параметры при работе в стандартных условиях (t0= –15 С, tк=30 С, tвс= –10 С, tп=25 С), то необходимо пересчитать холодопроизводительность компрессора на заданные параметры. Для этого необходимо построить цикл для заданного рабочего вещества при стандартных условиях и произвести тепловой расчет. (Цикл для стандартных условий представлен ниже) Удельная объемная холодопроизводительность в стандартных условиях
![]() где ![]() Коэффициент подачи компрессора в стандартных условиях
![]() Стандартная холодопроизводительность ![]()
Расчёт для стандартных условий окончен. Адиабатная мощность компрессора ![]()
![]() Индикаторная мощность ![]()
![]() Мощность трения ![]()
![]() где Pтр– удельное давление трения: 49 – 69 Па – для бескрейцкопфных прямоточных аммиачных машин. Эффективная мощность ![]()
![]() Электрическая мощность двигателя ![]()
![]() По стандартной холодопроизводительности и мощности двигателя выбирается компрессор (прил. 3, табл. П 3.1) и записываются его характеристики. По стандартной холодопроизводительности и электрической мощности двигателя выбирается компрессор (прил. 3, табл. П 3.1) П-165 с параметрами (таблица 2 ). Таблица 2 – Параметры компрессора
Тепловой расчет конденсатора Расчет поверхности конденсатора Нагрузка конденсатора Qк = Q0 Nдв, кВт (3.1) ![]() Расход охлаждающей воды в конденсаторе ![]() ![]() Среднелогарифмическая разность температур ![]() ![]() где tб – большая разность температур между потоками в конденсаторе, оС. tм – меньшая разность температур между потоками в конденсаторе, оС. Задавшись скоростью воды для аммиачных конденсаторов ![]() ![]() Коэффициент теплоотдачи в реальных условиях ![]() ![]() где ![]() Внутренняя поверхность теплообмена конденсатора ![]() ![]() Выбираем аппарат с близкой площадью поверхности. Параметры выбранного кожухотрубного горизонтального аммиачного конденсатора представлены в табл. 3.2. (Г.Н. Данилова «Теплообменные аппараты холодильных установок» с.109 табл.4.4) Таблица 3 - Параметры кожухотрубного горизонтального аммиачного конденсатора
3.2. Теоретический расчет коэффициента теплопередачи Рекомендованное значение коэффициента теплопередачи должно быть проверено по формуле ![]() ![]() где Fвн/ ![]() ![]() Ен– эффективность наружной поверхности. ![]() ![]() где αконд – коэффициент теплообмена при конденсации на пучке труб, Вт/(м2∙оС), определяется по формуле. ![]() ![]() B = 7702– коэффициент теплоотдачи одной трубе из табл. П 3.3 (прил. 3) при tк=33,5 ºC; ![]() ![]() ![]() гдеnобщ– общее число труб; Sг, Sв – шаг труб по горизонтали и вертикали (равнопроходное пространство, шаг 0,025 мм). αв– коэффициент теплоотдачи от воды к стене трубы, Вт/(м2 .оС), ![]() ![]() Евн – эффективность внутренней поверхности, ![]() Число Нуссельта ![]() ![]() где Prж– число Прандтля при tвср=28,5 ºC; Prс– число Прандтля при температуре стенки 30,5 ºC; Еe – коэффициент изменения среднего коэффициента теплоотдачи по длине трубы. (L/d=3/0,025=120>50. => Ee=1) Число Рейнольдса ![]() ![]() где v – линейная скорость, м/с; d – внутренний диаметр трубки конденсатора (труба 25x2, внутренний 21 мм, наружний 25 мм); λ -теплопроводность воды и υ-кинематическая вязкость принимаются по [2;3] при tк=33,5 ºC. Линейная скорость ![]() ![]() ![]() ![]() где ρ – плотность воды при ![]() n–число труб, шт; s – число ходов, шт. Оптимальное значение удельного теплового потока ![]() Строятся графики двух тепловых потоков со стороны воды и пара соответственно: ![]() ![]() ![]() Рисунок - 3 Графическое определение искомого теплового потока qиск=6,38 ![]() ![]() ![]() ![]() Окончательно поверхность аппарата. ![]() ![]() |