10. Розрахунок трубопроводів

Трубопроводи для холодильних машин підбирають по внутрішньому діа­метру.

Діаметр всмоктувального трубопроводу компресора визначається за фор­мулою, м:

d_вс =,(10.1)

де V_вc - об'ємний видаток пари холодоагенту при всмоктуванні в компресор м³/с;

W_вс - швидкість руху пари холодоагенту у всмоктувальному трубопроводі (W_вс= 12 м/с).

V_вc =,(10.2)

де - масовий видаток холодоагенту,кг/год;

- питомий об'єм пари холодоагенту при всмоктуванні в компресор, м³/кг.

З формули 10.2 визначимо:

V_вc == 0,0134м/с.

З формули 10.1 визначимо:

d_вс == 0,0377 м.

Діаметр нагнітального трубопроводу компресора визначається за формулою, м:

d_наг =,(10.3)

де V_наг - об'ємний видаток пари холодоагенту при нагнітанні компресора, м³/с;

W_наг - швидкість руху пари холодоагенту при нагнітанні компресора (W_наг = 5 м/с).

V_наг =,(10.4)

де -питомий об'єм пари холодоагенту при нагнітанні з компресора, м³.

З формули 10.4 визначимо:

V_наг = м/с.

З формули 10.3 визначимо:

d_наг == 0,029 м .

11. Розрахунок випарника

Мета розрахунку випарника – визначення площі тепло передавальної поверхні та витрат повітря на охолодження.

Площу тепло передавальної поверхні випарника визначаємо з рівняння теплопередачі:

(11.1)

де Q₀ – холодопродуктивність холодильної машини, Вт;

К – коефіцієнт теплопередачі, (К=40 Вт/м²ּк);

F_в – площа теплопередавальної поверхні випарника, м²;

Δt_ср – середня логарифмічна різниця температур.

(11.2)

Коефіцієнт теплопередачі для випарника з повітряним охолодженням складає 30…45 Вт/м² К.

Рисунок 11.1 – Графік температурного режиму роботи конденсатора

де t₀ – температура кипіння рідкого холодоагенту, t₀= -9 °С;

t₁ – температура повітря на вході в випарник, t₁=4 °С;

t₂ – температура повітря на виході з випарника, t₂= -1 °С.

t₂< t₁ на 5°С, t₀< t₂ на 8…10°С або t₀< t₁ на 13…15°С.

Середня логарифмічна різниця температур:

(11.3) де – більша різниця температур;

–менша різниця температур.

(11.4)

(11.5)

;

;

.

.

Q₀=40·43,55·10,3=17942,6 Вт.

Витрати повітря через випарник, м³/с:

(11.6)

де ρ_п – щільність повітря, кг/м³;

і₁ – ентальпія повітря на вході випарника, Дж/кг;

і₂ – ентальпія повітря на виході з випарника, Дж/кг.

(11.7)

де Р_б – тиск атмосферного повітря, (Р_б =1·10⁵ Па);

Т_ср – середня різниця температур на вході та виході з випарника,К;

R_п - газова стала повітря, (R_п =287 Дж/кгּК).

(11.8)

(11.9)

(11.10)

За формулою (11.7) та (11.6) знаходимо витрати повітря через випарник:

;