- •1. Введение
- •2. Термодинамические основы получения холода
- •2.1 Обратный цикл Карно
- •3. Классификация трансформаторов тепла
- •4.1 Идеальная установка
- •4.2 Реальная установка
- •4.2.1 Холодильные агенты
- •4.2.2 Хладоносители
- •4.2.3 Диаграммы состояния
- •4.2.4 Детандер и дроссельный вентиль
- •4.2.5 Охлаждение жидкого хладагента перед дроссельным вентилем
- •4.2.6 Сжатие влажного и сухого пара в компрессоре
- •5. Аппараты парожидкостных холодильных машин
- •5.1 Типы и конструкции конденсаторов. Назначение и классификация
- •5.1.1 Горизонтальные кожухотрубные конденсаторы
- •5.1.2 Вертикальные кожухотрубные конденсаторы
- •5.1.3 Пакетно-панельные конденсаторы
- •5.1.4 Элементные конденсаторы
- •5.1.5 Оросительные конденсаторы
- •5.1.6 Испарительные конденсаторы
- •5.1.7 Воздушные конденсаторы с принудительным движением воздуха
- •5.1.7 Воздушные конденсаторы со свободным движением воздуха
- •5.2.1 Конденсация на пучках гладких горизонтальных труб
- •5.2.3 Конденсация на вертикальной стенке и трубе
- •5.2.4 Конденсация внутри вертикальных труб и каналов
- •5.2.5 Конденсация внутри горизонтальных труб
- •5.2.6 Влияние неконденсирующихся газов
- •5.3.1 Теплоотдача при вынужденном движении среды в прямых трубах и каналах
- •5.3.2 Теплоотдача в изогнутых трубах
- •5.3.3 Поперечное обтекание гладких труб
- •6.1 Выбор хладагента
- •6.2.1 С охладителем
- •6.2.2 С регенерацией
- •7. Исходные данные
- •8. Список рекомендуемой литературы
- •9. Приложения
- •9.1 Диаграмма и таблицы состояния хладона R152
- •9.2 Диаграмма и таблицы состояния хладона R134a
- •9.3 Диаграмма и таблицы состояния хладона R401а
- •9.4 Диаграмма и таблицы состояния хладона R12
- •9.5 Диаграмма и таблицы состояния хладона R717
- •9.6 Диаграмма и таблицы состояния хладона R22
- •9.7 Диаграмма и таблицы состояния хладона R1270
- •9.8 Диаграмма и таблицы состояния хладона R13
- •9.9 Диаграмма и таблицы состояния хладона R23
- •9.10 Теплофизические свойства забортной воды
- •9.11 Теплофизические свойства хладагентов
Гидравлическое сопротивление протеканию воды в трубках конденсатора определяется по формуле:
|
|
0,042 |
Ш |
|
|
|
l |
|
|
|
|
В |
|||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
0,25 |
|
0,35 |
|
|
1,75 |
Z иВ |
|
, |
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
иВ dВН |
|
tв.ср 40 |
|
dВН |
|
|
|
|
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: Ш – |
коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности |
||||||||||||||||
труб: для медных труб |
Ш |
= 1; для стальных новых труб |
Ш |
= 1,1 и для |
|||||||||||||
старых Ш |
= 1,56. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СЕВМАШВТУЗ |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
7. Исходные данные |
|
|
|
|
|||||||||
В |
качестве |
|
исходных |
данных |
|
заданы: |
|
необходимая |
|||||||||
холодопроизводительность установки – Q0, температура, которую |
|||||||||||||||||
необходимо поддерживать |
в холодильной камере |
– |
tХ, |
температура |
|||||||||||||
забортной воды на входе в конденсатор – tВ2, а также хладагент для расчѐта конденсатора. ХЛАДАГЕНТ ДЛЯ РАСЧЁТА ХОЛОДИЛЬНЫХ ЦИКЛОВ ВЫБИРАЕТСЯ СТУДЕНТОМ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА (cм. п.6.1). Вариант выбирается по номеру зачѐтной книжки: холодопроизводительность и температура в холодильной камере по последней цифре номера зачѐтной книжки, а температура забортной воды на входе в конденсатор и хладагент для расчѐта конденсатора по предпоследней цифре. Исходные данные представлены в таблице 8.
|
|
|
|
Таблица 8 Исходные данные |
|
Вариант |
Q0, кВт |
tХ, °С |
tВ2, °С |
Хладагент для расчѐта |
|
конденсатора |
|||||
|
|
|
|
||
0 |
10 |
0 |
5 |
R12 |
|
1 |
15 |
-5 |
10 |
R22 |
|
2 |
20 |
-10 |
15 |
R717 |
|
3 |
25 |
-15 |
20 |
R12 |
|
4 |
30 |
-20 |
25 |
R22 |
|
5 |
10 |
-25 |
5 |
R717 |
|
6 |
15 |
0 |
10 |
R12 |
|
7 |
20 |
-5 |
15 |
R22 |
|
8 |
25 |
-10 |
20 |
R717 |
|
9 |
30 |
-15 |
25 |
R12 |
По исходным данным, представленным в таблице 8 необходимо подобрать хладагент, построить холодильный цикл в T,s - или P,i – диаграмме и рассчитать:
1.Холодильную компрессионную парожидкостную установку без охладителя.
2.Холодильную компрессионную парожидкостную установку с охладителем.
86
3. |
Холодильную |
|
компрессионную |
парожидкостную |
установку |
с |
||||
|
регенератором. |
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
Холодильную компрессионную установку без охладителя при условии, |
|||||||||
|
что температура кипения хладагента понизилась на 5˚С. |
|
|
|||||||
5. |
Холодильную компрессионную установку без охладителя при условии, |
|||||||||
|
что температура конденсации повысилась на 5˚С. |
|
|
|||||||
6. |
Холодильные коэффициенты, мощность и условия работы рассчитанных |
|||||||||
|
холодильных установок свести в единую таблицу 9 и сделать выводы. |
|
||||||||
7. Для холодильного цикла, обладающего наивысшей |
экономичностью, |
|||||||||
|
СЕВМАШВТУЗ |
|
||||||||
|
выполнить расчѐт кожухотрубного конденсатора. Для расчѐта |
|||||||||
|
использовать хладагент указанный в таблице 8. Справочная информация |
|||||||||
|
необходимая для расчѐта указана в приложениях (см. п.9.10 и 9.11). |
|
||||||||
8. |
На листе формата А1 выполняются чертѐж с принципиальными схемами |
|||||||||
|
рассчитываемых холодильных установок и холодильными циклами в |
|||||||||
|
координатах P,i. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 9 Сравнение холодильных установок |
|||
Параметры |
|
|
|
Компоновка холодильной установки |
|
|||||
|
|
|
без охладителя |
|
с охладителем |
с регенератором |
||||
|
t0, ˚С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tК, ˚С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lа, кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
li, кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q0 , кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V0, м3/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ε |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
εt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ηt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
87
8. Список рекомендуемой литературы
1.Справочник по физико-техническим основам криогеники. - второе изд., переработанное и доп./ Под ред. М.П. Малкова. – М.: Энергия, 1973.
2.Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин./ Под ред. Н.Н. Кошкина. – Л.: Машиностроение, 1976, - 460 с.
3.Холодильные машины./ Под ред. Н.Н. Кошкина. – Л.: Машиностроение,
1985, – 510 с.
4.Добровольский А.П. Таблицы и диаграммы рабочих тел, применяемых в судовых холодильных установках.
5.СЕВМАШВТУЗХолодильные машины и установки / Под ред. И.А. Сакуна. – Л.: Машиностроение, 1985.
6.Холодильные установки / Под ред. И.Г. Чумака. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.
88