2. Суықпен жабдықтау
2.1 Тоңазытқыш қондырғысын таңдау және есептеу
Исходными данными для расчета являются: tu, tвс, tк, tп .
Таблица 3 - Стандартные режимы работы холодильных установок
Холодильные установки |
Температура, 0С |
|||
tи |
tвс |
tк |
tп |
|
Аммиачные |
-15 |
-10 |
+30 |
+25 |
Фреоновые холодного режима |
-15 |
+15 |
+30 |
+25 |
Фреоновые для кондиционирования воздуха |
+5 |
+15 |
+35 |
+30 |
Таблица 4 - Исходные данные
Последняя цифра зачетной книжки |
Тип холодильной установки |
Количество фреона, кг/час |
0 |
Аммиачная |
200, 400 |
1 |
Фреоновая холодного режима |
220, 420 |
2 |
Фреоновая для кондиционирования воздуха |
240, 440 |
3 |
Аммиачная |
260, 460 |
4 |
Фреоновая холодного режима |
280, 480 |
5 |
Фреоновая для кондиционирования воздуха |
300, 500 |
6 |
Аммиачная |
320, 520 |
7 |
Фреоновая холодного режима |
340, 540 |
8 |
Фреоновая для кондиционирования воздуха |
360, 560 |
9 |
Аммиачная |
380, 580… |
По приложению J в таблице Характеристики насыщенных паров аммиака и таблице Характеристики насыщенных паров фреона-12 находим значения энтальпий, давление Рк, Ри в узловых точках процесса работы холодильной установки и удельный объем пара.
Количество необходимого холода определяется по формуле:
Qx = g ∙ Aх ∙ (i1 - i4 ), ккал / ч; (1)
Где, g - количество хладагента в системе, берется в пределах 200-600 кг/час;
Ах =1,15-1,2; i1, i4 – энтальпии пара и жидкости.
Определяем удельную объемную производительность фреона по холоду по формуле:
,
(2)
где V0 – удельный объем пара засасываемый компрессором, м3/кг.
По полученной холодопроизводительности Qх выбираем марку холодильной машины (см. приложение С).
Выбранная производительность машины по холоду должна иметь нормативный запас производительности по холоду не менее 20%.
Далее определяем коэффициент подачи компрессора (λ) при заданном режиме работы машины по каталогу или по формуле:
λ = λ1 ∙λ2 ∙λ3 ∙λ4, (3)
λ1 - объемный коэффициент, учитывающий влияние объема мертвого пространства и степень сжатия паров в цилиндре. Он определяется по формуле:
(4)
где, с - коэффициент вредного пространства, который принимается для мелких компрессоров с = 0,05;
m - показатель политропы, который принимается для аммиачных и фреоновых компрессоров равным 0,9-1,1;
λ2 - коэффициент подогрева, характеризующий влияние теплообмена паров хладагента со стенками цилиндра. Он определяется для аммиачных и фреоновых компрессоров по формуле:
(5)
λ3 - коэффициент дросселирования, принимается равным 0,93-0,97.
λ4 - коэффициент плотности, принимается 0,96-0,98.
Затем находим производительность по холоду компрессора по формуле:
QКОМ = Vпорш∙ λ∙qV, ккал/час; (6)
где, Vпорш – объем описываемый поршнем определяется по формуле:
,
м3/час
(7)
D- диаметр цилиндра, м;
S - ход поршня, м;
n- число оборотов вала в минуту;
z - число цилиндров.
Необходимо учитывать чтобы, производительность выбранной машины по холоду не превышала нормативный запас, в случае превышения следует принять меньшее число оборотов.
Находим холодильный коэффициент процесса по формуле:
;
(8)
Определяем теоретическую адиабатическую мощность, потребляемую компрессором, по формуле:
,
кВт
(15)
Находим индикаторный к.п.д. компрессора, по формуле:
η = λ2+0,0025tи (16)
Определяем индикаторную мощность компрессора:
,
кВт
(17)
Принимая механический к.п.д. компрессора ηм = 0,85, определяем эффективную мощность компрессора:
(18)
Необходимая мощность электромотора к компрессору должна быть
,
кВт
(19)
В комплект холодильной машины входят: испаритель с поверхностью охлаждения Fи, м2 и конденсатор с поверхностью FK , м2. Проверяем их поверхность и удельную тепловую нагрузку.
Удельная тепловая нагрузка испарителя составляет:
,
ккал/м2∙час
(20)
Для определения удельной тепловой нагрузки на конденсатор находим: Количество циркулирующего хладагента в системе по формуле:
,
кг/час
(21)
Тепловую нагрузку на конденсатор определяем по формуле:
QK = Gхл∙( i2 - i3 ), ккал/ час (22)
Удельную тепловую нагрузку на конденсатор:
,
ккал/м2∙час
(23)
Определяем расход воды для охлаждения конденсатора по формуле:
,
м3/час
(24)
где,Cw - теплоемкость воды 1 ккал / кг ∙ град;
γw - удельный вес воды (1000 кг/м3);
tw1 - tw2 - нагрев воды в конденсаторе, Δtw = 4 -6°С;
1,1 - коэффициент запаса (10%).
Количество потребного фреона-12 и масла ХФ-12 для зарядки машины и другие технические данные см. в прил.С.
Схему холодильной установки для выполнения графической части берем из источника Пеклов А.А. Кондиционирование воздуха, стр. 205.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Пешехонов Н. И. Проектирование газоснабжения. Киев. 1970 г.
Одельский Э. Х. Газоснабжение. Минск. 1996 г.
Справочник эксплуотационника газофицированных котельных / Под редакцией Е. Б. Столпнера. Недра. 1988 г.
Газоснабжение (Методические указания к практическим занятиям) / Под редакцией Л. П. Дубовенко. У-Ка. 200 г.
Резников М. И. Котельные установки электростанций. Энергоатомиздат. 1987 г.
Пеклов А.А. Кондиционирование воздуха. Киев. 1967 г.
Приложение J
Характеристики насыщенных паров аммиака
t, 0С |
Р, ата |
Удельный объем |
Энтальпия |
Теплоиспарения, r, ккал/кг |
Энтропия |
|||
Жидкости v*103, м3/кг |
Пара v0, м3/кг |
Жидкости i4, ккал/кг |
Пара i1, ккал/кг |
Жидкости s, ккал/кг*град |
Пара s0, ккал/кг*град |
|||
-20 |
1,94 |
1,5 |
0,62 |
78,15 |
395,87 |
318 |
0,92 |
2,17 |
-15 |
2,41 |
1,52 |
0,51 |
83,57 |
397,46 |
314 |
0,94 |
2,15 |
-10 |
2,96 |
1,53 |
0,42 |
89,01 |
398,97 |
310 |
0,96 |
2,14 |
-5 |
3,62 |
1,55 |
0,35 |
94,5 |
400,39 |
306 |
0,98 |
2,12 |
0 |
4,38 |
1,57 |
0,29 |
100 |
401,72 |
302 |
1 |
2,1 |
5 |
5,26 |
1,58 |
0,24 |
105,54 |
402,95 |
297 |
1,02 |
2,09 |
10 |
6,27 |
1,6 |
0,2 |
111,12 |
404,08 |
293 |
1,04 |
2,07 |
15 |
7,43 |
1,62 |
0,17 |
116,73 |
405,1 |
288 |
1,06 |
2,06 |
20 |
8,74 |
1,64 |
0,15 |
122,4 |
406,03 |
284 |
1,08 |
2,05 |
25 |
10,22 |
1,66 |
0,13 |
128,13 |
406,85 |
279 |
1,1 |
2,07 |
30 |
11,89 |
1,68 |
0,11 |
133,88 |
407,56 |
274 |
1,12 |
2,02 |
35 |
13,76 |
1,7 |
0,09 |
139,7 |
408,14 |
268 |
1,13 |
2,01 |
Характеристики насыщенных паров фреона-12
t, 0С |
Р, ата |
Удельный объем |
Энтальпия |
Теплоиспарения, r, ккал/кг |
Энтропия |
|||
Жидкости v*103, м3/кг |
Пара v0, м3/кг |
Жидкости i4, ккал/кг |
Пара i1, ккал/кг |
Жидкости s, ккал/кг*град |
Пара s0, ккал/кг*град |
|||
-15 |
1,86 |
0,69 |
0,09 |
96,7 |
135,3 |
38,6 |
0,98 |
1,14 |
-10 |
2,23 |
0,7 |
0,08 |
97,8 |
135,8 |
38 |
0,99 |
1,14 |
-5 |
2,66 |
0,71 |
0,07 |
98,9 |
136,4 |
37,5 |
0,99 |
1,13 |
0 |
3,15 |
0,72 |
0,06 |
100 |
137 |
37 |
1 |
1,13 |
5 |
3,69 |
0,72 |
0,05 |
101,1 |
137,5 |
36,4 |
1 |
1,13 |
10 |
4,31 |
0,73 |
0,04 |
102,3 |
138,1 |
36 |
1,01 |
1,13 |
15 |
5,01 |
0,74 |
0,04 |
103,4 |
137 |
35,2 |
1,01 |
1,13 |
20 |
5,78 |
0,75 |
0,03 |
104,6 |
139,1 |
34,5 |
1,01 |
1,13 |
25 |
6,64 |
0,76 |
0,03 |
106,1 |
140 |
34 |
1,02 |
1,13 |
30 |
7,6 |
0,77 |
0,02 |
107,1 |
140 |
33,1 |
1,02 |
1,13 |
35 |
8,62 |
0,78 |
0,02 |
108,1 |
140,5 |
32,3 |
1,03 |
1,13 |
40 |
9,77 |
0,79 |
0,02 |
109,4 |
140,9 |
31,5 |
1,03 |
1,13 |
Приложение С
Техническая характеристика холодильных машин работающих на хладоне-12
Показатель |
Марка машины |
|||
ХМФ-ФВ-20 |
ХМ-ФУ-40 |
ХМ-ФУУ-80 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Компрессорно-конденсаторный агрегат: |
|
|
|
|
марка |
АК-ФВ-20 |
АК-ФУ-40 |
АК-ФУУ-80 |
|
масса, кг |
845 |
1350 |
2330 |
|
длина, мм |
1370 |
1800 1685 |
1998 1953 |
|
ширина, мм |
620 570 |
665 |
955 905 |
|
высота,мм |
1085 |
1213 1282 |
1410 1295 |
|
Компрессор: |
|
|
|
|
марка |
ФВ-20 |
ФУ-40 |
ФУУ-80 |
|
тип |
Вертикальный |
У-образный |
УУ-образный |
|
число цилиндров |
2 |
4 |
8 |
|
диаметр цилиндра, мм |
101,6 |
101,6 |
101,6 |
|
ход поршня, мм |
70 |
70 |
70 |
|
частота вращения, об/мин |
1440 970 |
1450 970 |
1460 970 |
|
часовой объем, описываемый поршнем, м3/ч |
97,7 65,2 |
195,5 130,5 |
391 261 |
|
холодопроизводительность,ккал/ч при: |
|
|
|
|
tи=-15; tк=30°С; |
20000 16000 |
40000 32000 |
80000 64000 |
|
tи=-+5; tк=35°С; |
42000 34000 |
85000 67500 |
170000 135000 |
|
диаметр всас. патрубка, мм |
50 |
70 |
100 |
|
диаметр нагнетательного патрубка, мм |
40 |
50 |
70 |
|
Электродвигатель: |
|
|
|
|
марка |
АОП-61-4 и 6 |
АОП-72-4 и 6 |
АОП-82-4 и 6 |
|
мощность, кВт |
13 10 |
30 22 |
55 40 |
|
род привода |
непосредственный |
|||
Конденсатор: |
|
|
|
|
марка |
КТР-12-9 |
КТР-25-18 |
КТР-50-35 |
|
поверхность, м2 |
12 9 |
24 17 |
48,3 34,4 |
|
Испарительно-регулирующий агрегат: |
|
|
|
|
марка |
АИР-50-32 |
АИР-100-65 |
АИР-200-130 |
|
Испаритель: |
|
|
|
|
марка |
ИТР-18-12 |
ИТР-35-25 |
ИТР-70-50 |
|
поверхность охлаждения, м2 |
18 12 |
34 24 |
69 48 |
|
зарядка хладоном-12, кг |
100 55 |
160 140 |
350 315 |
|
зарядка маслом ХФ-12, кг |
10 |
20 |
30 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
расход охлаждающей воды, м3/ч |
12 9 |
15 10 |
30 20 |
|
расход теплоносителя, м3/ч |
15 10 |
30 20 |
60 40 |
|
масса, кг |
1160 1020 |
2019 1816 |
3300 2770 |
|
Ресивер: |
|
|
|
|
марка |
РЛФ-0,06 |
РЛФ-0,09 |
РЛФ-0,18 |
|
емкость |
60 |
90 |
180 |
|
Теплообменник: |
|
|
|
|
марка |
ТФ-50 |
ТФ-70 |
ТФ-80 |
|
поверхность, м2 |
0,5 |
1,34 |
2,3 |
|
Фильтр-осушитель |
ОФФ-20 |
ОФФ-32 |
ОФФ-40 |
|
Жасаған ___________ ___Ныгыманова А.С.___________
(қолы) (Т.А.Ә.)
«Жылуэнергетика» _ кафедрасының отырысында қарастырылды
хаттама № __1____ «__28__» __тамыз__2015_ г.
Кафедра меңгерушісі ___________ _ Сакипов К.Е._____________
(қолы) (Т.А.Ә.)
Факультеттің оқу-әдістемедік кеңесінің
Төрағасы ___________ __Ахмедьянов А.О.______________
(қолы) (Т.А.Ә.)
Қосымша 1
Бекітемін
Көлік-энергетика факультетінің деканы
_________________ Сулейменов Т.Б.
(қолы)
________________________ 20____ж.
МО