
2.4.5 Расчет теплопритоков .
Рассчитывается для камер овощей и фруктов.
,
Вт;
где,
-действительная
вместимость камеры,т;
qпост – тепловыделение плодов при tпост, Вт/т;
qхран – тепловыделение плодов при tхран, Вт/т;
Вт;
Таблица 2.6
Сводная таблица теплопритоков.
Номер камеры |
Назначение |
Q1 Вт |
Q2 Вт |
Q3 Вт |
Q4 Вт |
Q5 Вт |
ΣQ Вт |
||||
км |
об |
км |
об |
||||||||
1 |
Рыба мороженая |
4654 |
3905 |
– |
5756 |
7674 |
– |
14315 |
16233 |
||
2 |
Мясо в блоках |
6205 |
27891 |
– |
6410 |
8547 |
– |
40506 |
42643 |
||
3 |
Кролик |
3103 |
8516 |
– |
4838 |
6450 |
– |
16457 |
18069 |
||
Итого |
71276 |
76945 |
2.5 Выбор температурного режима холодильной установки. Тип холодильного агента (R507).
2.5.1 Определение t0, t1, tк.
При принятой непосредственной системе охлаждения Δt0 принимается на 8 ÷ 10 0С, ниже температуры воздуха в камере и следовательно:
t0= –18 – 8 = –26°C
Температура паров всасываемых в компрессор:
t1 = tвс = t0 + 10 °C = –16 °C ;
Температура конденсации при использовании воздушных конденсаторов определяется следующим образом:
tк = tр.л.+ (10÷12) =32+12 = 440С ;
Холодопроизводительность компрессоров.
;
где, ΣQкм суммарная нагрузка на компрессор, Вт;
b – коэффициент рабочего времени, (b=0,7÷0,92);
K – коэффициент учитывающий потери в трубах, t0 ≤ -120С: 1,05
t0 > -120С: 1,07;
108,95 кВт;
В качестве холодильного агента принимается фреон R507
2.5.2 Характеристика холодильного агента.
Хладагент R507 — это смесь хладонов. Составляющие смеси: R-143a (50%) и R-125 (50%).
Хладон R-507 разработан как замена хладон R-502.
Данная смесь хладонов является аезотропной.
Используется в средне- и низкотемпературных холодильных установках. Применяется в витринах универсама, складах для хранения продуктов питания. Используется в машины для производства льда.
Используется в системах охлаждения на транспорте. Озонобезопасен.
Используется как прямая замена хладона R502a (ретрофит) и как самостоятельных хладагент.
Особенности хладона r507a:
Хладон R-507а является азеотропной смесью без температурного скольжения. Возможна дозаправка системы при утечках. Дозаправка возможна как в жидкой так и в газообразной фазах.
Первоначально разработан и использовался исключительно как замена хладона R-502. Более экономичен. Более экологчен.
Рекомендуемые к применению синтетические полиэфирные масла: BITZER (серии BSE).
2.6 Расчет и подбор основного холодильного оборудования.
2.6.1 Расчет и подбор компрессора.
Дано:
=109
кВт;
t0= – 260С;
t1= – 160С;
tк= 440С;
Холадильный агент R507.
Таблица 2.7
Параметры точек цикла.
P0, мПА |
Pk, мПА |
i1, кДж/кг |
i1’, кДж/кг |
i2, кДж/кг |
i3=i4, кДж/кг |
V1, /кг |
V2, /кг |
V3, /кг |
0.25 |
2,05 |
346 |
357 |
405 |
266 |
0.08 |
0.01 |
0.0017 |
Удельная массовая холодопроизводительность холодильного агента:
q0 = i1’– i4 ;
q0 = i1’- i4 = 80 кДж/кг ;
Действительная масса всасываемого пара:
;
= 1,36 кг/с;
Действительная объемная подача компрессора:
Vд = mд ∙V1 ;
Vд = mд ∙V1 = 0,1088 /с
Коэффициент подачи :
= 8,2 ; λ = 0,5 (по
графику) ;
Теоретический объем пара:
;
=
= 0,272
/с
;
Выбираем 4 компрессора марки Bitzer 8FC–70.2(Ү)
= 0,061
/с
; dн
= 54 мм ; dвс
= 76 мм;
Максимальная потребляемая мощность 77,8 кВт ;
Теоретическая или адиабатная мощность.
;
1,36 * (405 – 357) = 65,3
кВт ;
Индикаторная мощность.
;
=
0,7
=
65,3/ 0,7 = 93,2 кВт ;
Эффективная мощность.
;
=
0,7
=
93,2 / 0,9 = 103,6 кВт ;
Мощность двигателя.
;
= 0,9 ÷ 0,95
103,6 / 0,95 = 109,1 кВт ;
Тепловая нагрузка на конденсатор.
;
109 + 93,3 = 202,3
кВт ;
2.6.2 Расчет и подбор конденсатора.
Устанавливаются испарительные конденсаторы, т.к. их проще монтировать и они позволяют экономить воду.
Подбираются конденсаторы по площади поверхности теплообменника.
;
где, Qk – тепловая нагрузка на конденсатор, Вт;
k – коэффициент теплопередачи аппарата (25÷50), Вт/м2;
Θ – температурный напор между конденсирующим холодильным агентом и воздухом (8÷12), К;
404 м2;
Расход воздуха, м3/с;
;
где,
-
теплоемкость воздуха,(1 кДж/кг);
-плотность
воздуха (1,2÷1,3 кг/м3);
Δt = 6÷8 0C
19,6
м3/с;
Подбираем
2 конденсатора FINCOIL
марки 02N
=205
м2.
Конденсаторы FLB, охлаждаемые воздухом, применяются для холодильных установок, работающих на галогенированных углеводородах, в частности на R12, R22, R502 и пр.
Конденсаторы рассчитаны на использовании на открытом воздухе. Их низкий уровень шума позволяет использование также в помещениях, с возможностью освобождающегося тепла для отопления. Количество вентиляторов 3 шт. со средним числом оборотов.
2.6.3 Расчет и подбор камерных приборов охлаждения.
Принимается воздушная система охлаждения предполагающая установку в каждой камере потолочных воздухоохладителей. Воздухоохладители обеспечивают интенсивную циркуляцию воздуха в камере, в результате чего воздух хорошо перемешивается, ускоряются процессы охлаждения и замораживания продуктов. Обеспечивается равномерное распределение температуры и влажности по объему камеры.
Воздухоохладители подбираются по площади поверхности теплообмена.
;
где, Qоб – нагрузка на оборудование рассчитываемой камеры, Вт
k – коэффициент теплопередачи воздухоохладителя (принимается в зависимости от температуры кипения, k =19,3 Вт/м2∙К)
- средний
температурный напор между кипящим
холодильным агентом и воздухом в
камере, 0C.
Таблица 2.8
Расчет и подбор воздухоохлдадителей.
Номер камеры |
t 0C |
Qоб Вт |
k Вт/м2∙К |
Δt 0C |
Fвх м2 |
Тип и марка Воздухоохладителей |
n шт. |
1. Рыба мороженая |
–18 |
1623 |
19,3 |
8 |
105,1 |
ICE 54-6*1 Fвх = 144 м2 |
1 |
2. Мясо в блоках |
–18 |
42643 |
19,3 |
8 |
276,2 |
ICE 54-6*1 Fвх = 144 м2 |
2 |
3. Кролик |
–18 |
18069 |
19,3 |
8 |
117 |
ICE 54-6*1 Fвх = 144 м2 |
1 |
Потолочный воздухоохладитель тип ICE.
Серия ICE – относится к серии промышленных испарителей. Это воздухоохладители большой производительности, поэтому применяются для охлаждения больших холодильных камер и в процессах воздушной заморозки продукции. Шаг ребер 6,0 – 10 мм.
2.7 Расчет и подбор вспомогательного холодильного оборудования и магистральных трубопроводов.
2.7.1 Расчет диаметров магистральных трубопроводов.
;
где,V- объем холодильного агента, проходящий через трубопровод, м3/с,
ω –скорость движения холодильного агента в трубопроводе, м/с
Всасывающий трубопровод:ω =8÷15 м/с,
Vвс = mд∙V1 = 1,36 ∙ 0,08 = 0,1088 м3
= 0,108 м.
Принимается медная неотожженная труба d = 108 x2,5мм
Нагнетательный трубопровод: ω =10÷18 м/с,
Vн = mд ∙ V2 = 1,36 ∙ 0,01 = 0,0136 м3;
= 0,035 м
;
Принимается медная неотожженная труба d =35 x1,5мм.
Жидкостной трубопровод: ω =0,6 м/с,
Vж = mд ∙ V1 = 1,36 ∙ 0,0017 = 0,002317 м3 ;
= 0,070 м
;
Принимается медная неотожженная труба d = 70 x 2мм
2.7.2 Расчет и подбор маслоотделителя.
В связи с тем, что масло хорошо смешивается с фреоном, то оно в виде мельчайших капель увлекается из компрессора в нагнетательную магистраль и далее распространяется по всему холодильному контуру. Это приводит к снижению интенсивности теплообменных процессов в испарителе и конденсаторе, ухудшение условий смазки компрессора. Во избежание этих недостатков после компрессора устанавливают маслоотделитель, задачей которого является возвращение масла в компрессор и освобождение хладагента циркулирующего по холодильному контуру от увлекаемого им масла. Так как в установке имеется общий коллектор нагнетания, то предусматривается единый маслоотделитель, который подбирается по общему диаметру нагнетательного трубопровода. Для каждого компрессора подбирается регулятор уровня масла, масляной фильтр и обратный клапан.
dн
=
35 мм, Марка Alco
Controls
OSH–611
35мм ; 5,57
Вместимость.
Ресивер для масла OSA 7,57,5I
Фильтр для масла HCYF–53S 3/8”
Механический регулятор уровня масла S9211Henru
2.7.3 Подбор ресивера.
Ресивер –это ёмкость для хранения неиспользуемого хладагента. Линейный ресивер, который предусматривается в данной схеме, предназначен для сбора жидкого холодильного агента после конденсатора, для равномерной подачи хладагента в испаритель и создания запаса хладагента в системе.
Ресивер подбирается по объему, который определяется по специальным диаграммам в зависимости от рассчитанной холодопроизводительности.
=109 кВт;
По диаграмме: V = 100 * 1,4 = 140 л.;
Подбираем вертикальный линейный ресивер FS1602 объем 160 л.,
R507–153,8 кг., вход d= 54 мм., выход d= 42 мм.
2.7.4 Подбор отделителя жидкости.
Отделитель жидкости устанавливается на всасывающей стороне компрессора. И служит для отделения парообразного хладагента от жидкого, обеспечивая тем самым сухой ход компрессора, так как на каждую температуру кипения имеется несколько компрессоров, работающих параллельно с общим коллектором всасывания, то предусматривается отделитель жидкости, который подбирается по общему диаметру всасывающего трубопровода.
dвс = 109 мм.
Отделитель жидкости SCHULTZE FA104–32w, объем 32,0 л. d = 104мм.
2.8 Описание принятой схемы холодильной установки.
Компрессоры сжимают пары холодильного агента от давления кипения до давления конденсация и через обратные клапаны, смонтированные на нагнетальном трубопроводе после каждого компрессора, нагнетают пары хладагента в конденсатор через общий маслоотделитель циклонного типа. Конденсатор охлаждается воздухом для интесификации процесса охлаждения и конденсации, он имеет принудительный обдув вентиляторами. Давление конденсации в холодный период года регулируется с помощью регуляторов KVR и NRD и с помощью реле высокого давления, которое отключает вентиляторы при снижении температуры воздуха и включает при повышении. KVR не позволяет сливаться холодильному агенту в линейный ресивер, при этом холодильный агент накапливается в конденсаторе и давление увеличивается до 14 Бар. При достижении этого давления KVR открывается, и холодильный агент сливается в ресивер. Из конденсатора жидкий холодильный агент через ресивер поступает в теплообменник фреона. Обратный клапан на сливной линии необходим для предотвращения перетекания хладагента из ресивера в конденсатор, во время остановки всей холодильной установки. На выходе из ресивера установлен фильтр осушитель и смотровое стекло с индикатором влажности. Перед входом в компрессор устанавливается осушитель жидкости, обеспечивающий сухой ход компрессора.В ТРВ холодильный агент дросселируется от Рк до Р0 икипит, отнимая теплоту от воздуха камер. Перегретый пар через фильтр осушитель отсасывается в компрессор.