2.4 Объёмная подача и выбор компрессора.

1. Фактический объёмный расход хладоагента:

V_x = G_x*v₁ = 1,54*0,044= 0.068 м³/с,

где v₁ – удельный объём пара фреона на входе в компрессор (точка 1).

2. Индикаторный коэффициент подачи компрессора:

_i = = 0,83

где Р_о и Р_к давления в испарителе и конденсаторе, соответственно;

Р = 0,1 бар – сопротивления клапанов компрессора.

3. Коэффициент невидимых потерь:

_w = T_o/T_к = 278/331,5 = 0,84

4. Коэффициент подачи компрессора:

 = _w* _i = 0.697

5. Теоретическая подача компрессора:

V_т = V_x /  = 0,068/0,697 = 0,0975 м³/с.

6.Компрессор выбирается по его теоретической подаче и мощности привода: выбираем бессальниковый поршневой компрессор ПБ-165 с мощностью двигателя 95,7 кВт и теоретической подачей 0,125 м³/с.

2.5 Тепловой расчёт конденсатора- воздухонагревателя.

1. Средний температурный напор в конденсаторе:

t_б = 58,5-28,5 = 30 ^оС; t_м = 58,5-53,5 = 5 ^оС

2. Ориентировочный коэффициент теплопередачи в воздухонагревателях или охладителях, отнесённый к наружной поверхности ( [2], стр. 111):

K₂ ≈ 30 Вт/(м²*^оС)

3. Ориентировочная поверхность теплообмена конденсатора:

F = Q_к /( K_2*∆t_ср) = 289*10³/(30*13,95) = 691 м².

4. Объёмный расход хладоагента на входе и выходе конденсатора:

На входе (пар): V_п = v_2*G_x = 0.018*1.54 = 0.0277 м³/с;

На выходе (конденсат): V_к = v_4*G_x = 0.000896*1.54 = 0.00134 м³/с.

5. Конструкция конденсатора.

Принимаем, что хладоагент движется в конденсаторе по трём параллельным стальным трубам, имеющим общие входной и выходной коллекторы. На трубы одеты пластинчатые (прямоугольные) стальные ребра толщиной δ_р = 0,5 мм (см. рис. 3.3 и 3.4) с шагом S_р = 5 мм.

• поверхности (на один метр длины одной трубы):

поверхность рёбер F_p1 = 2* n_р1*( S₁* S₂ - *d₂²/4) = 0,5144 м²;

поверхность промежутков F_п1 = *d₂*(1 - n_р1* δ_р) = 0,0565 м²;

полная оребрённая поверхность F_pс1 = F_p1 + F_п1 = 0,571 м²;

поверхность гладкой трубы F_тр1 = *d₂ =3,14*0,02 = 0,0628 м²;

• прочие характеристики:

коэффициент оребрения К_ор = F_pс1/ F_тр1 =9,1;

число рёбер (на один метр) n_р1 = 1/ S_р = 1/0,005 =200 шт;

число труб по высоте n_тр = Y/S₁ = 1000/40 = 25;

• площадь проходного сечения по воздуху:

f_в = (X - n_р1* δ_р)*(Y - n_тр*d₂) = (1-200*0.0005)*(1-25*0.02) = 0.45 м²;

• эквивалентный диаметр проходной ячейки по воздуху:

= 7,35 мм

• Наружная поверхность одной трёхрядной секции калорифера:

F₁ = 3_*L_* F_pс1 = 3_*X_{* *}F_pс1 = 3_*0.571/0.04 = 42.825 м²,

где L – длина одного хода трубного пучка, м.

Рис. 6 Фрагмент поперечного сечения трубного пучка

Рис.7 Схема движения хладоагента в конденсаторе

Секции устанавливаем последовательно по ходу воздуха и хладоагента. При этом по хладоагенту нижний (выходной) коллектор предшествующей секции должен соединяться с верхним (входным) коллектором последующей. Для возможности дренирования фреона в ресивер в случае аварийного останова ТНУ нижние коллектора всех секций должны быть соединены с общим дренажным коллектором трубопроводами с запорной арматурой. Верхние коллекторы также должны соединяться друг с другом трубопроводами с запорной арматурой.

7. Аэродинамическое сопротивление конденсатора по воздуху.

Для определения Р можно воспользоваться данными ([2], табл.14.6, стр. 226), где приведены сопротивления проходу воздуха в воздухонагревателях в зависимости от числа рядов труб и массовой скорости воздуха.

Массовая скорость воздуха: ∙W₂ = 2,3_*4.22 = 9.7 кг/(м²_*с).

Сопротивление одной секции трёхрядного пучка: Р₁ = 50 Па.

Сопротивление всего воздухонагревателя: Р = n_c ∙Р₁ =16*50= 800 Па.

Выбираем вентилятор Ц4-70-10, с частотой вращения 720 об/мин, производительностью 4 , с напором 835 Па и КПД 72%.