Расчет и подбор конденсатора

Расчет конденсатора сводится к определению его теплопередающей поверхности и количества охлаждающей воды.

1. Требуемая площадь теплопередающей поверхности конденсатора F_к, м², определяется по формуле:

F_к=462520,2/6300 ^.3,65=20,11 м²;

где Q_k - тепловая нагрузка конденсатора, кДж/ч или Вт; k – коэффициент теплопередачи конденсатора (зависит от типа аппарата и для кожухотрубных горизонтальных, работающих на фреоне k=1740 Вт/(м²*С­­) или 6300 кДж/( м²*ч*С­­)) при t=5С.

2. Средняя логарифмическая разность температур t между парами хладагента и охлаждающей средой:

Δt_л=(6 –2)/2,3 ^. lq(6/2)=3,65С;

г де t₁ и t₂ - разность температур потоков в начале и в конце теплообмена:

t₁=t_к – t_w3=25 –19=6 С­­;

t₂=t_к – t_w4=25 –23=2 С­­;

3. Средняя арифметическая разность температур находится по формуле:

=25 –(19 –23)2=27С;

так как t₁/t₂=6/2=3>2, то t= Δt_л=3,65С

Тепловая нагрузка конденсатора определяется по формуле:

Q_к=Q_раб+3600 N_д=421120,2+3600 ^.11,5=4652520,2 кДж/ч;

где N_д – тепловой эквивалент мощности, затрачиваемой компрессором на

сжатие холодильного агента:

N_д=N_т/=9,2/0,8=11,5 кВт;

где N_т - теоретическая мощность, кВт;  - индикаторный КПД, учитывающий энергетические потери.  определяется по графику или по приближенной формуле:

= 0,8325- 0,0125(Р_к/Р_и)=0,8325 –0,0125 ^.3,16=0,8;

Определив значение Q_к необходимо выбрать тип конденсатора (количество теплообменников равно количеству холодильных машин). Технические характеристики горизонтальных кожухотрубных конденсаторов приведены в табл.5 и 6 прил.12.

4. Количество воды W, м³/ч, охлаждающей конденсатор:

где с_w – удельная теплоемкость воды, с_w=4,19 кДж/(кг град);

_w – плотность воды (_w =1000кг/м³);

W=421120,2/4,19 ^.(23-19) ^.1000=25,13 м³/ч;

Расчет испарителя.

1. Требуемая теплопередающая поверхность испарителя:

где t - средняя логарифмическая разность между температурами кипящего хладона и нагревающей средой:

где t₁ и t₂ - разность температур потоков в начале и в конце теплообмена:

t₁=t_w2 – t_и=9 –4=5С; t₂=t_w1 – t_и=7 –4=3С;

k – коэффициент теплопередачи, отнесенный к оребренной поверхности испарителя, k=700 Вт/(м²С) или 2520 кДж/(м²чград) при t=7С;

Q_и – тепловая нагрузка испарителя (холодопроизводительность), Вт;

Δt=(5 –3)/2,3 ^.lq(5/3)=3,9С;

F_и=421120,2/2520 ^.3,9=42,85 м²;

2. Количество воды, прошедшей через испаритель, W, м³/ч, определяется:

W=421120,2/4,19 ^.(9 –7) ^.1000=50,25 м³/ч;

Расчет бака-аккумулятора

Для холодильных станций, производительность которых определяется по максимальному часовому потреблению холода, емкость системы холодоснабжения рассчитывается следующим образом. Согласно нормативным данным число включений холодильной машины должно быть не более 4 раз в час. Для обеспечения этого требования минимальная емкость системы холодоснабжения W, м³, определяется:

где Q_x – расчетная холодопроизводительность одной холодильной машины, тыс.кДж/ч; с_w – теплоемкость воды, кДж/кгС; n – число установленных машин.

W=421,1202/4,19 ^.(9 –7) ^.16=3,14 м³;

Принимают размеры бака-аккумулятора ABH=2,01,571,0