- •Определение действительной вместимости камер холодильника.
- •Расчёт теплоизоляции покрытий.
- •Тепловой расчет холодильника, определение расчетной нагрузки на холодильник.
- •Теплоприток от окружающей среды q1.
- •Теплоприток от термической обработки, q2.
- •Теплоприток с наружным воздухом при вентиляции, q3.
- •Расчет эксплуатационного теплопритока q4.
- •Расчет теплопритока от дыхания, q5.
- •Подведение итогов теплового расчёта.
- •Расчёт нагрузки на компрессор ведётся в табличной форме.
- •Для каждой t0 определяем расчетную холодопроизводительность компрессора:
- •Расчет и выбор охлаждающих приборов
- •4. Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования машинного отделения.
- •4.1. Расчет и подбор компрессорных агрегатов
- •4.2. Расчет и подбор конденсаторов
- •4.3. Расчет и подбор промежуточных сосудов
- •4.4. Расчет и подбор ресиверов
- •4.4.1. Линейный ресивер
- •4.4.2. Циркуляционные ресиверы
- •4.4.3. Дренажный ресивер
- •4.5. Расчет и подбор насосов
- •4.5.1. Аммиачные насосы
- •5. Описание схемы холодильной установки
- •Список используемых источников
4. Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования машинного отделения.
Расчет холодильного оборудования машинного отделения производится по суммарной тепловой нагрузке, полученной в итоге расчета теплопритоков.
Предпочтительно выбирать однотипное оборудование, либо возможно меньшее число типов однородного оборудования, так как в результате эксплуатация, монтаж и ремонт данного оборудования значительно упрощается.
4.1. Расчет и подбор компрессорных агрегатов
Компрессорные агрегаты подбираем по значению требуемой расчетной производительности с учетом целевого назначения, расчетного режима работы и функциональной схемы холодильной установки. Компрессоры рассчитываем и подбираем на каждую температуру кипения по величине расчетной теоретической объемной подачи Vh , м3 /с.
to1=-10°C Po1=3 Bar
to2=-33°C Po2=1,05 Bar
to3=-40°C Po3=0,73 Bar
tн.в.=30,2 °C
tв1=tн.м.т. +3°C = 22,3 +3 = 25°C входящая вода
tк= tв1 + 9 = 25 + 9 = 34°C
tк=34°C Рк=14Bar
Определяем степень сжатия для КМ
;
;
;
Для
режима to=
-10°C
принимаем одноступенчатый нерегенеративный
цикл т.к.
<8
Для режима to= -33°C и to= -40°C принимаем двухступенчатый цикл с промсосудом
4.1.1. Расчет и подбор компрессоров на первый температурный режим (to=-10 oC)
Цикл одноступенчатого сжатия в диаграмме lgP-i представлен на рисунке 9.
Рисунок 9 - Цикл одноступенчатого сжатия.
Таблица 10 – Параметры точек цикла R717.
Номер точки |
P, МПа |
t, °C |
V, м3/кг |
i, кДж/кг |
1` |
3 |
-10 |
0,41 |
1440 |
1 |
3 |
0 |
0,44 |
1470 |
2 |
14 |
110 |
0,13 |
1700 |
3 |
14 |
34 |
- |
365 |
4 |
2,95 |
32 |
- |
350 |
5 |
-10 |
-10 |
0,65 |
350 |
Рассчитываем удельную массовую холодопроизводительность:
q0 = i1` - i4 = 1440 – 350 = 1090 кДж/кг.
Рассчитываем удельную объемную холодопроизводительность:
КДж/м3.
Определяем расход холодильного агента:
кг/с.
Определяем действительный объем пара
Vд
=
· V1 = 0,21· 0,44 = 0,092м3/с.
Коэффициент подачи компрессора определяем по графику зависимости от степени сжатия Рк/Ро = 4,74. Выбираем λ = 0,8.
Рассчитываем теоретическую объемную подачу:
м3/с.
Подбираем два компрессорный агрегат марки ВХ100 с Vh = 0,072 м3/с, Nэл = 45 кВт.
Пересчет:
Расчетная тепловая нагрузка на компрессор:
кВт.
Определяем фактический расход холодильного агента:
кг/с.
Определяем теоретическую мощность компрессора:
Nа
=
(i2 – i1)
= 0,26∙(1700 - 1470) = 65 кВт.
Определяем эффективную мощность компрессора:
кВт.
Определяем действительную мощность компрессора:
кВт.
Расчетная тепловая нагрузка на конденсатор:
кВт.
4.1.2. Расчет и подбор компрессоров на первый температурный режим (to= -33oC)
Цикл одноступенчатого сжатия в диаграмме lgP-i представлен на рисунке 10.
Рисунок 10 – Цикл двухступенчатого сжатия.
Таблица 11 – Параметры точек цикла R717.
Номер точки |
P, МПа |
t, °C |
V, м3/кг |
i, КДж/кг |
1 |
1,05 |
-23 |
1430 |
1,17 |
1` |
1,05 |
-33 |
1415 |
1,1 |
2 |
3,83 |
60 |
1608 |
0,42 |
3 |
3,83 |
-6 |
1450 |
0,34 |
4 |
14 |
90 |
1650 |
0,125 |
5 |
14 |
34 |
360 |
- |
6 |
14 |
31 |
340 |
- |
6` |
3,83 |
-6 |
340 |
0,04 |
7 |
14 |
-2 |
198 |
- |
7` |
1,05 |
-33 |
198 |
0,101 |
Промежуточное давление в цикле двухступенчатого сжатия определяется по формуле:
МПа tm=-6°C
Температуры на диаграмме:
t1 = to+ 10 = -33 + 10 = -23 °C;
t6 = tk-3 = 34 -3 = 31 °C;
t7 = tm+5 = -6 +4 = -2 °C;
Рассчитываем удельную массовую холодопроизводительность:
q0 = i1` - i7` = 1415 – 198 = 1217 КДж/кг.
Рассчитываем удельную объемную холодопроизводительность:
КДж/м3.
Определяем расход холодильного агента в нижней ступени:
кг/с.
Определяем расход холодильного агента в верхней ступени:
кг/с.
Определяем действительный объем пара
=
· V1 = 0,144 · 1,17 = 0,168
м3/с,
=
· V3 = 0,183 · 0,34 = 0,062
м3/с.
Коэффициент подачи компрессора:
Низкая ступень: Рo/Рm = 3,6. Выбираем λнс = 0,82.
Высокая ступень: Рm/Рк = 3,6. Выбираем λвс = 0,82.
Рассчитываем теоретическую объемную подачу:
м3/с,
м3/с.
Подбираем на низкую ступень два компрессорный агрегат марки ВХ - 280 с Vh = 0,165 м3/с, Nэл = 45 кВт.
Подбираем на высокую ступень два компрессорный агрегата марки ВХ - 50 с Vh = 0,036 м3/с, Nэл =22 кВт.
Пересчет:
Расчетная тепловая нагрузка на компрессор:
КВт.
Определяем фактический расход холодильного агента в нижней ступени:
кг/с..
Определяем теоретическую мощность компрессора:
=
(i2 –
i1) =
0,1 (1608 – 1430) = 17,8 кВт;
=
(i4 –
i3) =
0,11 (1650 – 1450) = 22
кВт.
Рассчитываем действительную мощность компрессора:
кВт;
кВт.
Определяем действительную мощность компрессора:
кВт,
кВт.
Расчетная тепловая нагрузка на конденсатор:
кВт.
4.1.3. Расчет и подбор компрессоров на первый температурный режим (to= -40oC)
Цикл одноступенчатого сжатия в диаграмме lgP-i представлен на рисунке 11.
Рисунок 11 – Цикл двухступенчатого сжатия.
Таблица 12 – Параметры точек цикла R717.
Номер точки |
P, МПа |
t, °C |
V, м3/кг |
i, КДж/кг |
1 |
0,7 |
-30 |
1,7 |
1420 |
1` |
0,7 |
-40 |
1,6 |
1400 |
2 |
9,8 |
70 |
0,5 |
1630 |
3 |
9,8 |
-8 |
0,39 |
1450 |
4 |
14 |
95 |
0,125 |
1660 |
5 |
14 |
34 |
- |
360 |
6 |
14 |
31 |
- |
345 |
6` |
9,8 |
-8 |
0,53 |
345 |
7 |
14 |
-3 |
- |
190 |
7` |
0,7 |
-40 |
0,18 |
190 |
Промежуточное давление в цикле двухступенчатого сжатия определяется по формуле:
МПа tm=
-8°C
Температуры на диаграмме:
t1 = to+ 10 = -40 + 10 = -30 °C;
t7 = tm+5 = -8 +5 = -3 °C;
Рассчитываем удельную массовую холодопроизводительность:
q0 = i1` - i7` = 1400 – 190 = 1210 КДж/кг.
Рассчитываем удельную объемную холодопроизводительность:
КДж/
м3.
Определяем расход холодильного агента в нижней ступени:
кг/с.
Определяем расход холодильного агента в верхней ступени:
кг/с.
Определяем действительный объем пара
= · V1 = 0,185 · 1,7 = 0,3145 м3/с,
= · V3 = 0,241 · 0,39 = 0,0939 м3/с.
Коэффициент подачи компрессора:
Низкая ступень: Рo/Рm = 4,47. Выбираем λнс = 0,8.
Высокая ступень: Рm/Рк = 4,47. Выбираем λвс = 0,8.
Рассчитываем теоретическую объемную подачу:
м3/с,
м3/с.
Подбираем на низкую ступень два компрессорных агрегата марки ВХ-410 с Vh = 0,245 м3/с, Nэл = 160 кВт.
Подбираем на высокую ступень два компрессорных агрегата марки ВХ-130 с Vh = 0,085 м3/с, Nэл =55 кВт.
Пересчет:
Расчетная тепловая нагрузка на компрессор:
КВт.
Определяем фактический расход холодильного агента в нижней ступени:
кг/с..
Определяем теоретическую мощность компрессора:
= (i2 – i1) = 0,245 (1630 – 1420) = 51,45 кВт;
= (i4 – i3) = 0,319 (1660 – 1450) = 66,99 кВт.
Рассчитываем действительную мощность компрессора:
кВт;
кВт.
Определяем действительную мощность компрессора:
кВт,
кВт.
Расчетная тепловая нагрузка на конденсатор:
кВт.
кВт.
