4842

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

П.Т.Крамаренко, И.П.Грималовская

ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Учебно-методическое пособие

по выполнению курсовой работы по дисциплине «Холодоснабжение промышленных предприятий» для обучающихся по направлению подготовки 13.04.01. Теплоэнергетика и теплотехника, профиль Тепломассообменные процессы и установки

Нижний Новгород

2017

0

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

П.Т.Крамаренко, И.П.Грималовская

ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Учебно-методическое пособие

по выполнению курсовой работы по дисциплине «Холодоснабжение промышленных предприятий» для обучающихся по направлению подготовки 13.04.01. Теплоэнергетика и теплотехника, профиль Тепломассообменные процессы и установки

Нижний Новгород ННГАСУ

2017

1

УДК 628.84

Крамаренко П.Т. Холодоснабжение промышленных предприятий [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / П.Т.Крамаренко, И.П.Грималовская; Нижегор. гос. архитектур.

-строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2017. – 17 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Вметодическом пособии к курсовой работе показан порядок выбора исходных данных при проектировании систем холодоснабжения воздуха, рассмотрены способы получения пониженных температур, подбор оборудования холодильной установки.

Ключевые слова: холодоснабжение воздуха, хладагент, I-d-диаграмма, холодильная установка.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для курсовой работы по направлению подготовки 13.04.01. Теплоэнергетика и теплотехника, профиль Тепломассообменные процессы и установки

© П.Т.Крамаренко, И.П.Грималовская, 2017

© ННГАСУ, 2017.

2

Содержание

Расчет холодильной машины………………………………………………..4

1.Расчет ограждающих конструкций…………………………………….4

2.Расчет и подбор оборудования…………………………………………8

Библиографический список……………………………………………………..16

3

Расчет холодильной машины

1.Расчет ограждающих конструкций.

1.1.Расчет наружной стены

Конструкция наружной стены: 1.Цементная штукатурка: δ, м; λ, Вт/(м2 К).

2.Кирпичная кладка (кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе): δ, м; λ, Вт/(м2 К).

Рис.1. Конструкция наружной

стены.

3.Пароизоляция (2 слоя битумной мастики и

1 слой гидроизола): δ, м; λ, Вт/(м2 К).

4. Теплоизоляция (плиты из пенопласта полистирольного самозатухающего ПСБ-Б) λ, Вт/(м2 К).

5.Штукатурка цементно-известковая по сетке: δ, м; λ, Вт/(м2 К).

Толщина теплоизоляции наружной стены:

Коэффициент теплопередачи для стен k0, Вт/(м2 К).

коэффициенты теплоотдачи αн, Вт/(м2 К), αв, Вт/(м2 К).

В качестве теплоизоляции и слоев пенопласта полистирольного самозатухающего ПСБ-Б по 50мм.

Величина действительного коэффициента теплопередачи

4

1.2. Расчет бесчердачного покрытия.

Конструкция покрытия:

Кровельный рулонный ковер, он же пароизоляция (5 слоев гидроизола на горячей битумной мастике): δ, м; λ, Вт/(м2 К).

Армированная бетонная стяжка: δ, м; λ, Вт/(м2 К).

Засыпная теплоизоляция (керамзитовый гравий), λ, Вт/(м2 К).

Плитная теплоизоляция (плиты пенопласта полистирольного самозатухающего ПСБ-Б), δ, м; λ, Вт/(м2 К).

Железобетонная плита покрытия (принята плита гладкая, с пустотами), δ, м; λ, Вт/(м2 К).

Толщина теплоизоляции перекрытия:

Принимается коэффициент теплопередачи для покрытия k0, Вт/(м2 К).

Величина действительного коэффициента теплопередачи kд, Вт/(м2 К). 1.Чистый пол (мозаичные бетонные плиты): δ, м; λ, Вт/(м2 К). 2.Теплоизоляция (керамзитовый гравий): δ ,м; λ, Вт/(м2 К).

3.Бетонная подготовка с электронагревателями: δ, м.

4.Гидроизоляция.

1.3. Расчет пола

Конструкция пола:

Бетонная подготовка по уплотненному грунту с щебнем.

В расчете учитываются только слои, лежащие на бетонной подготовке с нагревательным устройством:

k0, Вт/(м2 К),αв, Вт/(м2 К), δ, м.

Величина действительного коэффициента теплопередачи:

kд, Вт/(м2 К).

1.4. Расчет внутренней стены

Конструкция внутренней стены:

Цементно-песчаная штукатурка: δ, м; λ, Вт/(м2 К).

Кирпичная кладка '(кирпич глиняный обыкновенный на цементно-

песчаном растворе): δ, м; λ, Вт/(м2 К).

Пароизоляция (2 слоя битумной мастики и 1 слой гидроизола: δ,м; λ, Вт/(м2 К).

Теплоизоляция (плиты из пенопласта полистирольного самозатухающего ПСБ-Б), λ, Вт/(м2 К).

Отделочный слой (штукатурка) : δ, м; λ, Вт/(м2 К), αв,= αн, Вт/(м2 К),

Величина действительного коэффициента теплопередачи: kд, Вт/(м2 К).

1.5. Расчет ворот

Конструкция ворот:

Металлическая обшивка (одновременно и пароизоляция);

Пенопласт пенополистирольный ПСБ-Б

Выражение для температуры любого слоя х: вычисляются последовательно температуры поверхности каждого слоя и по ним,

определяется давление насыщенного водяного пара: t x = t н - q - R x ,

t1,°C ->E1, Па,

6

t2,°C -> Е2, Па, t3,°C ->Е3, Па и т.д.

Удельный поток водяного пара через ограждение:

p1, мм.рт.ст.

p2, мм.рт.ст и т.д.

Строится график давления насыщенного пара. На полученном графике

линия pн, pi, лежит ниже линии pн``, pi``, и они не пересекаются, значит, I в

ограждении конденсат выпадать не будет и слой пароизоляции размещен правильно.

Калорический расчет.

Теплопритоки через стены, перекрытие и пол рассчитываются по

формуле:

Общие теплопритоки через ограждения:

Q1С ,Вт.

2.Расчет и подбор оборудования

2.1.Построение цикла одноступенчатой холодильной машины на диаграммах

На диаграмму наносим изотермы, определяющие режим работы установки:

t0,tк,

t n = t k - t , ° C , tsc = t 0 + t°C .

По температурам t0 и tK находят соответствующие изобары р0 и рк в

области перегретого пара.

В результате построения на диаграмме получены опорные точки:

1` - на пересечении изотермы t0 с линией сухого насыщенного пара;

2' - на пересечении изотермы t K с линией сухого насыщенного пара;

3' - на пересечении изотермы t K с линией жидкости;

3 - условно на линии жидкости при температуре tn .

На пересечении линий tвс и р0 в области перегретого пара лежит точка 1

определяющая состояние пара, всасываемого компрессором.

Через точку 1 проводится линия постоянной энтропии (адиабату) до пересечения с изобарой рк в точке 2, которая определяет состояние пара в конце сжатия.

Полученная точка 4, которая находится на пересечении линии постоянной энтальпии, проходящей через точку 3, с изотермой t0 и изобарой

р0 в области влажного пара. Точка 4 характеризует состояние хладоагента

8

после дросселирования в регулирующем вентиле.

Процессы, изображенные в s - Т диаграмме:

4-1'- кипение в испарителе при t0 и р0 .Принимаем, что из испарителя выходит сухой насыщенный пар;

1'-1- перегрев пара на всасывании от t0 до tK при постоянном давлении

р0;

1-2- адиабатное сжатие в компрессоре;

2- 3' - процесс отвода тепла в конденсаторе, который можно разделить на два процесса:

2 - 2' - охлаждение пара до состояния насыщения (сбив перегрева) при постоянном давлении рк и 2' - 3' - конденсация хладоагента при tK и рк;

3' - 3 - переохлаждение жидкого хладоагента в конденсаторе,

переохладителе или теплообменнике от tK до tn „ при давлении рК;

3- 4 - дросселирование хладоагента в регулирующем вентиле от рк до р0

по линии постоянной энтальпии.

Найденные параметры, характеризующие каждый процесс и точку,

сводятся в таблицу 1.

Подбор компрессоров.

Коэффициент подачи компрессора, определяемый по отношению давлений:

Холодопроизводительность 1 кг хладоагетна; q0= i1-i4, ккал/кг, кДж/кг

Массовый расход пара: