3.4 Конденсаторы холодильных машин
Конденсатор является теплообменным аппаратом и располагается в схеме холодильной машины после компрессора. В конденсаторе происходит охлаждение и конденсация сжатых в компрессоре паров холодильного агента. Превращение паровой фазы холодильного агента в жидкую происходит за счет передачи теплоты от холодильного агента к охлаждающей среде – воде или воздуху.
По виду охлаждающей среды конденсаторы разделяются на водяные и воздушные. Наиболее распространенной конструкцией водяных конденсаторов является кожухотрубные, в которых охлаждающая вода циркулирует по трубкам, расположенным внутри кожуха, а пары холодильного агента конденсируются на наружной поверхности трубок и стекают в нижнюю часть кожуха.
Воздушный конденсатор представляет собой батарею из оребренных труб, обдуваемую воздухом с помощью вентилятора. Холодильный агент охлаждается и конденсируется внутри труб. В приложении В представлены схемы конденсаторов водяного и воздушного охлаждения.
Коэффициенты теплопередачи конденсаторов составляют:
- конденсаторы кожухотрубные – kк= 400 … 800 Вт/(м2 0С);
конденсаторы воздушные - kк= 25 … 30 Вт/(м2 0С).
3.5 Регулирующий вентиль
Регулирующий вентиль устанавливается перед испарителем холодильной машины и выполняет следующие функции:
дросселирует жидкий холодильный агент от давления конденсации Pк в конденсаторе до давления P0 в испарителе;
регулирует количество подаваемого в испаритель жидкого холодильного агента в зависимости от тепловой нагрузки на испаритель.
Подача жидкости через вентиль зависит от разности давлений Pк - P0 и степени его открытия. Регулирование количества подаваемого в испаритель хладагента важно по следующим причинам:
для обеспечения эффективной передачи тепла внутренняя поверхность теплообменных труб должна полностью смачиваться холодильным агентом при любой тепловой нагрузке;
в результате недостаточной подачи хладагента снижается эффективность процесса теплопередачи, т.к. часть поверхности трубок не омывается холодильным агентом;
весь жидкий холодильный агент должен выкипать в испарителе, иначе не выкипевший жидкий хладагент может попасть в компрессор и привести к режиму гидроудара, при котором возможна серьезная авария.
4 Методические указания по выполнению курсовой работы
4.1 Расчет емкости и строительной площади охлаждаемой камеры
Размеры холодильной камеры определяются ее строительной площадью Fстр, м2, которая рассчитывается по формуле
,
(1)
где Е – масса хранимого продукта, т;
– норма загрузки
объема камеры продуктом, т/м3;
hгр – высота штабеля продукта, м;
– коэффициент
использования строительной площади
камеры.
Значения Е и hгр принимаются по вариантам задания. Величина - по приложению Б. Величина = 0,7 – 0,8.
Размеры камеры в плане определяются по формуле
,
(2)
где lк – длина камеры, м;
bк – ширина камеры, м.
Ширина камеры принимается кратной 6 м, т.е. может быть 6, 12, 18 метров.
После этого приступают к планировке помещений холодильных камер на основе следующих рекомендаций:
а) стеллажи, подтоварники размещают рядами вдоль стен широкой стороной в главный проход, расстояние грузового оборудования от стен не менее 0,2 м и от испарителей – 0,4 м;
б) ширина центрального прохода в камере должна быть не менее 1,5 м.
Рисунок 1 – Расстояние между штабелем продуктов, ограждающими конструкциями и камерным оборудованием
Рисунок 2 – Размещение камерного оборудования в камере хранения
1- потолочные батареи, 2 – пристенные батареи
4.2 Выбор и расчет теплоизоляции конструкций ограждений
Строительные конструкции стен, перегородок, покрытия и пола камер выполняются многослойными и предусматривают тепло- и гидроизоляцию.
В качестве строительного материала для стен холодильных камер применяют кирпич, бетонные блоки, железобетонные панели. Толщина кирпичной кладки наружных стен на цементном растворе толщиной 10 мм принимается в зависимости от района строительства предприятия:
северные районы – 0,64 м (2,5 кирпича);
центральные районы – 0,51 м (2 кирпича);
южные районы – 0,38 м (1,5 кирпича).
Железобетонные панели выпускают толщиной 0,2 м.
Конструкция наружной стены показана на рисунке 3.
Внутренние стены отделяют холодильные камеры от разгрузочной площадки, вестибюля, коридоров, соседних помещений, а также тамбура. Эти стены выполняют аналогично наружным, только слой кирпичной кладки составляет 0,25 м (1 кирпич).
Перегородки между холодильными камерами выполняют из кирпичной кладки толщиной 0,12 м (0,5 кирпича), железобетона толщиной 0,12 м, блоков пенобетона, керамзитобетона толщиной 0,2 м.
Конструкция внутренних стен и перегородок между камерами приведена на рисунках 3 и 4.
При разности температур между соседними камерами менее 4 0С перегородки допускается выполнять из строительных материалов с хорошими теплоизоляционными характеристиками – пенобетона, пеностекла, керамзитобетона. Однако, для устранения тепловых мостиков от стен и перекрытий необходимо на 0,3 … 0,5 м перекрывать такие перегородки слоями тепло- и пароизоляции. Конструкции перегородок между камерами приведены на рисунках 3 и 4.
Полы холодильных камер состоят из основания и покрытия – “чистый” пол. Для покрытия пола используют керамическую плитку, которую укладывают на бетонное основание с применением цементного раствора.
Для уменьшения теплового потока через пол от грунта в охлаждаемые камеры с положительными температурами хранения теплоизоляционный слой стен камеры должен быть на 0,15 м ниже уровня пола, а по периметру блока камер делают бетонный желоб шириной 0,5 м и глубиной 0,5 м в поперечном сечении, в который засыпают шлак или керамзит (рисунок 6 и 7).
7 6 5 4 3 2 1
Р
1-плитка
облицовочная 1
= 0,01 м;
2-штукатурка
цементная 2
= 0,02м;
3-теплоизоляция
из;
4-гидроизоляция
4
= 0,004 м;
5-штукатурка
цементная 5
= 0,02м;
6-кладка
кирпичная 6;
7-штукатурка
цементная 7
= 0,02 м.
х
8 7 6 5 4 3
2 1
1-плитка
облицовочная 1
= 0,01 м;
2-штукатурка
цементная 2
= 0,02 м;
3-теплоизоляция
из;
4-гидроизоляция
4
= 0,004 м;
5-штукатурка
цементная 5
= 0,02 м;
6-кладка
кирпичная 6;
7-штукатурка
цементная 7
= 0,02 м;
8-плитка
облицовочная 8
= 0,01 м.
Рисунок 4 – Конструкция перегородки между