6.3.2. Конденсаторний агрегат

Метою розрахунку є визначання наступних параметрів:

1. поверхня конденсатора F_к, м2;

2. кількості повітря, яке проходить через агрегат, V_к, м³/с (м³/год);

3. ефективної потужності на валу вентилятора, N_е, кВт.

Рис. 6.3. Розрахункова схема конденсатора

1. Поверхня конденсатора визначається за формулою:

, (6.28)

де Q_к – теплове навантаження на конденсатор, Вт;

k_к – коефіцієнт теплопередачі поверхні конденсатора, Вт/(м²×К);

Θ – логарифмічна різниця температур конденсації холодоагенту і повітря, що рухається через агрегат, ^оС.

Коефіцієнт теплопередачі поверхні конденсатора становить k_к = (30…35) Вт/(м²×К), приймаємо k_к = 33 Вт/(м²×К).

Теплове навантаження на конденсатор визначаємо за формулою:

, (6.29)

де Θ₁, Θ₂ – різниця температур холодоагенту і повітря на вході і виході з конденсатора.

(6.30)

(6.31)

Теплове навантаження на конденсатор становить:

Поверхня конденсатора становить:

2. Кількість повітря, що проходить через агрегат визначається за формулою:

, (6.32)

де Q_к – теплове навантаження на конденсатор, кВт;

с – теплоємність повітря, кДж/(кг×К);

ρ– густина повітря, кг/м³;

Δt– різниця температур повітря на вході і виході апарату.

Приймаємо с = 1,0 кДж/(кг×К), ρ = 1,2 кг/м³.

, (6.33)

3. Ефективна потужність визначається за формулою:

, (6.34)

де H - аеродинамічний опір руху повітря через конденсатор, Па;

η_В – ККД вентилятора.

Аеродинамічний опір руху повітря для конденсаторних агрегатів складає Н = (490…590) Па, приймаємо Н = 510 Па, ККД вентилятора становить η_В = (0,7…0,8), приймаємо η_В = 0,76.

6.3.3 Повітроохолоджувач

Вихідними даними для розрахунку є:

1.Необхідна холодопродуктивність, Q_о, кВт;

2. Температурні умови роботи агрегату.

Рис 6.4. Розрахункова схема повітроохолоджувача

Перепади робочих середовищ у випарнику:

- температура кипіння:

(6.35)

де t_по – температура поверхні повітроохолоджувача, ^оС.

Температуру поверхні повітроохолоджувача визначаємо в т. О на діаграмі P-h, t_по = 7 ^оС.

- t_с - температура суміші зовнішнього і рециркуляційного повітря.

Температуру суміші зовнішнього і рециркуляційного повітря визначаємо з P-h діаграми, t_с = 28 ^оС.

- Δt – величина підігріву повітряної суміші при русі через вентилятор; Δt = 1 °С.

Температура суміші зовнішнього і рециркуляційного повітря, що збільшується на величину підігріву повітряної суміші при русі через вентилятор становить:

(6.36)

Температура на виході з апарату становить:

t₂ = (14…16) °С

1. Поверхню випарника F_ВП визначаємо за формулою:

, (6.37)

де k_ВП – коефіцієнт теплопередачі випарника, Вт/(м²×К).

Якщо , то середня логарифмічна температура визначається за формулою:

(6.38)

(6.39)

(6.40)

Оскільки , середню логарифмічну температуру визначаємо за формулою:

(6.41)

Середня логарифмічна температура рівна:

Коефіцієнт теплопередачі випарника знаходиться у межах k_ВП = (15…18) Вт/(м²×К), приймаємо k_ВП = 17 Вт/(м²×К).