4. Підбір компресорного агрегату і терморегулюючого вентиля

4.1 Вибір холодильного агрегату

Вибір компресора проводимо за наступними параметрами:

• холодоагент – R22;

• холодопродуктивність – Q₀=3200кВт;

• температура кипіння холодоагенту – t₀= -14⁰C;

• температура конденсації холодоагенту – t_k=30⁰C;

• температура переохолодження рідини – Δt=t₃-t_3p=30-23,38=6,62⁰C;

• температура перегріву пари холодоагента – t₁=-4⁰C.

Вибір компресора проводимо за електронним каталогом фірми «Bitzer»[6].

Згідно отриманих даних підбираємо холодильний агрегат моделі HSK8591-160-40F у кількості 3-ох шт. Технічні характеристики якого представлені в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1

Технічна характеристика компресора

Модель агрегату	Холодопро-дуктивність, кВт	Споживана потужність, кВт	Струм, А	Напруга, В	Продуктивність конденсатора, кВт	Масова витрата холодоагента, кг/год
HSK8591-160-40F	255	109	180,3	380-415	364	8323

Загальний вигляд компресора приведений на рис.4.1.

Рис.4.1. Напів герметичний гвинтовий компресор.

4.2 Вибір терморегулюючого вентиля

Вибір терморегулюючого вентиля проводимо за наступними параметрами:

• Втрати тиску – ΔР=172322 Па;

• Температура кипіння холодоагенту – t_k=30 ⁰C;

• Холодопродуктивність – Q₀=3200 кВт.

Підбір терморегулюючого вентиля проводимо за таблицею швидкого вибору терморегулюючого вентиля 4.2

Таблиця 4.2

Згідно отриманих даних підбираємо вентиль типу TS2/TES 2-045 № 16 у кількості 2-ох штук. Загальний вигляд терморегулюючого вентиля приведений на рис.4.2.

Рис.4.2. Терморегулюючий вентиль.

1 – силовий елемент із нержавіючої сталі; 2 – приєднання під спаювання; 3 – змінний клапанний вузол з фільтром; 4 – капілярна трубка з нержавіючої сталі; 5 – термобалон;6–регулюючий перегрів

5.3 Лінійний ресивер.

Рис.5.3. Лінійний ресивер типу РД

5.3.1 Розрахунковий об’єм ресивера.

Підбір ресивера приймаємо за умови, що при заповненні його на 80% він буде вміщувати об’єм випарника:

36036\* MERGEFORMAT (.)

де – об’єм випарника.

37037\* MERGEFORMAT (.)

де внутрішній діаметр випарника, (див. п. 2.1.12);

- довжина труб апарату, (див. п. 2.1.12);

зовнішній діаметр труб апарату, (див. п. 2 вихідні дані);

- загальна кількість труб в апараті, (див. п. 2.1.13).

За об’ємом приймаємо лінійний ресивер 3,5 РД (Д3 [ст.77]). Загальний вигляд приведений на рис.5.3.

Габаритні розміри:

D₁ = 325мм, L = 4680 мм, l = 3960 мм,

_V = 3,41 м³, m = 1160кг , DxS = 1000x8.

5.4 Дренажний ресивер.

_{Рис.5.4. Ресивер дренажний типу РДВ.}

5.4 Розрахунковий об’єм ресивера.

Підбір ресивера приймаємо за умови, що при заповненні його на 80% він буде вміщувати половину об’єму випарника:

38038\* MERGEFORMAT (.)

За об’ємом приймаємо дренажний ресивер 2,5 РДВ (Д3 [ст.77]). Загальний вигляд приведений на рис.5.4.

Габаритні розміри:

DxS = 1000x7 Н = 4065 мм, V = 2,65 м³,

m = 955 кг.

6. ЕКСЕРГЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ УСТАТКУВАННЯ ХОЛОДИЛЬНОЇ УСТАНОВКИ

6.1.Втрати ексергії в компресорі (процес 1-2).

Рис. 6.1. Ентропійний баланс компресорів.

Ентропійний баланс , звідки створена ентропія

(6.1)

.

Питомі втрати ексергії в компресорі за рівнянням Гюї-Стодола:

, (6.2)

.

Тоді повні втрати в компресорі складають:

(6.3)

.

6.2.Втрати ексергії в конденсаторі (процес 2-3).

Рис. 6.2. Ентропійний баланс конденсаторів.

Ентропійний баланс , звідки створена ентропія:

(6.4)

.

Питомі втрати ексергії в конденсаторі за рівнянням Гюї-Стодола:

(6.5)

.

Тоді повні втрати в конденсаторі складають:

(6.6)

.

6 .3. Втрати ексергії в регенеративному підігрівачі (процеси 3-3р та 5-1).

Рис. 6.3. Ентропійний баланс регенеративного підігрівача.

Ентропійний баланс , звідки створена ентропія:

(6.7)

.

Питомі втрати ексергії в регенеративному підігрівачі за рівнянням Гюї-Стодола:

(6.8)

.

Тоді повні втратив регенеративному підігрівачі складають:

(6.9)

.

6.4. Втрати ексергії в регулюючому вентилі (процес 3р-4).

Рис. 6.4. Ентропійний баланс регулюючого вентиля.

Ентропійний баланс , звідки створена ентропія:

(6.10)

.

Питомі втрати ексергії в регулюючому вентилі за рівнянням Гюї-Стодола:

(6.11)

.

Тоді повні втрати в регулюючому вентилі складають:

(6.12)

.

6.5. Втрати ексергії в випарнику (процес 4-5).

Рис. 6.5. Ентропійний баланс випарників.

Ентропійний баланс , звідки створена ентропія:

(6.13)

.

Питомівтратиексергії в випарнику за рівнянням Гюї-Стодола:

(6.14)

.

Тоді повні втрати в випарнику складають:

(6.15)

.

6.6. Втрати в електродвигуні компресора.

, (6.16)

звідси (6.17)

.

6 .7. Ексергетичний ККД холодильної установки.

Рис. 6.7. Ексергетичний баланс холодильної установки.

Рівняння ексергетичного балансу (об’єднане рівняння першого та другого законів термодинаміки) для холодильної установки в цілому:

, (6.18)

де – сумарна електрична потужність електродвигуна компресора;

– ексергія, що отримується споживачем холоду;

П – сумарні втрати ексергії.

(6.19)

.

.

Тоді ексергетичний ККД холодильної установки дорівнює:

(6.20)

або 39%.

Рис.6.8. Полосовий графік потоків ексергії в циклі холодильної установки.

Ел.дв. – електричний двигункомпресора;

КМ – компресор;

К – конденсатор;

РП – регенеративнийпідігрівач;

РВ – регулюючий вентиль;

В – випарник.