![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
Хладотехника. Расчетные работы
.pdfВвод данных в ПК
РАСЧЕТ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ АММИАЧНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
|
Исходные данные: |
|
|
|
|
1. |
Энтальпия в точке 1, i1................. |
……….1560 |
|
|
|
2. |
Энтальпия в точке 3, i2............................. |
|
1910 |
|
|
3. |
Энтальпия в точке 3,4 i3=i4 ........................ |
|
545 |
|
|
4. |
Удельный объем пара в точке 1,v1............ |
0.45 |
|
|
|
|
Результаты расчета |
|
Qк |
|
|
1. |
Количество тепла, отведенное в конденсаторе, |
76.2 |
|||
2. |
Коэффициент подачи, l...................................................... |
|
|
Vh |
0.76 |
3. |
Объем, описываемый поршнями компрессора, |
0.02 |
|||
4. |
Марка компрессора .............................................................. |
|
|
|
П40 |
5. |
Стандартная холодопроизводительность, кВт....................... |
|
39 |
4. РАСЧЕТ И ПОДБОР АММИАЧНОГО КОЖУХОТРУБНОГО КОНДЕНСАТОРА
Произвести расчет (тепловой и конструктивный) и
подбор |
аммиачного |
|
горизонтального |
|
кожухотрубного |
||||||||||||||||||||||
конденсатора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Показатели |
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
|
6 |
|
|
|
7 |
|
8 |
9 |
|
0 |
|
||||||
Тепловая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
нагрузка на |
450 |
800 |
|
600 |
|
660 |
|
810 |
|
980 |
|
715 |
|
818 |
900 |
|
770 |
|
|||||||||
конденсатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
QK , кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Температура |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
конденсации |
30 |
28 |
|
31 |
|
29 |
|
33 |
|
34 |
|
|
|
30 |
|
28 |
29 |
|
31 |
|
|||||||
tK , 0С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Начальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
температура |
18 |
20 |
|
17 |
|
19 |
|
16 |
|
18 |
|
|
|
20 |
|
17 |
19 |
|
16 |
|
|||||||
охлаждающей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
воды tB1 , 0С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Конечная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
температура |
23 |
25 |
|
23 |
|
24 |
|
21 |
|
23 |
|
|
|
24 |
|
22 |
25 |
|
21 |
|
|||||||
охлаждающей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
воды tB 2 , 0С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|||||
Показатели |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
|
|
6 |
|
7 |
|
|
8 |
|
9 |
|
0 |
|
|||||||
Скорость воды w , |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
|
1,9 |
|
1,5 |
|
1,6 |
|
1,7 |
|
1,8 |
|
1,9 |
|
||||||||||
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Отношение |
l |
|
|
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
|
|
4 |
|
5 |
|
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
|||||
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Методика расчета
4.1. Определение температурного режима работы конденсатора
Средняя логарифмическая разность температур определяется по формуле:
где qm
Dt tK tB1 tB2
qm |
= |
|
Dt |
|||
|
|
|
, |
|||
|
tK |
|
||||
|
|
|
- tB |
|||
|
|
ln |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tK |
- tB |
||
|
|
|
|
2 |
|
|
-средняя логарифмическая разность температур, 0С;
-нагрев охлаждающей воды, 0С;
-температура конденсации, 0С;
-начальная температура охлаждающей воды, 0С;
-конечная температура охлаждающей воды, 0С.
Нагрев охлаждающей воды равен:
Dt = tB2 - tB1
4.2. Определение технических характеристик
Массовый расход воды равен:
G = |
QK |
, |
|
c ×Dt |
|||
|
|
где G - массовый расход воды, кг/с;
c - теплоемкость воды, кДж/кг К (с=4,19).
![](/html/2706/482/html_2LBPHWOWs7.gtvk/htmlconvd-w5AhwE24x1.jpg)
Расчетная площадь теплообмена равна:
FP = QK ×103 , K ×qm
где FP - расчетная площадь теплообмена, м2;
K – коэффициент теплопередачи конденсатора, Вт/м2К
К=1160).
Стандартную поверхность теплопередачиF горизонтального кожухотрубного конденсатора типа КТГ-М определяют по следующему ряду: 36, 40, 53, 67, 95, 120, 151,
190, 269, 322, 494, 635, 850, 1225. Если Fp не совпадает со
стандартной величиной, то выбирают ближайшую большую величину F .
Объемный расход охлаждающей воды, поступающей в конденсатор равен:
V = Gr ,
где V - объемный расход охлаждающей воды, м3/с, r – плотность воды, кг/м3 ( r =1000) .
Общая длина труб равна:
L = |
F |
, |
|
p ×d H |
|||
|
|
где F - стандартная поверхность теплообмена, м2; d H - наружный диаметр трубы , м ( d H =0,025).
Как правило, трубы в трубной решетке размещаются по сторонам правильных шестиугольников и по вершинам равносторонних треугольников (рис.4.).
![](/html/2706/482/html_2LBPHWOWs7.gtvk/htmlconvd-w5AhwE25x1.jpg)
Рис.4. Размещение труб в трубной решетке
Исходя из такого способа размещения число труб определяется по следующей формуле:
n = 0,75 m 2 + 0,25
где n - общее число труб;
m- число труб, располагаемых по большой диагонали внешнего шестиугольника;
Число труб m равно: |
|
|
|
m = 0.75 |
QK |
l |
, |
3 |
q × S ×d BH × |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
где q - плотность теплового потока, Вт/м2; S - горизонтальный шаг труб, м;
d BH - внутренний диаметр труб, м ( d BH =0,02); l - длина одной трубы, м;
D - диаметр трубной решетки, м.
![](/html/2706/482/html_2LBPHWOWs7.gtvk/htmlconvd-w5AhwE26x1.jpg)
Плотность теплового потока q определяется: q = QK ×1000
F
Горизонтальный шаг труб S определяется из соотношения
S = 1.24 ¸1.45 d H
Рекомендуемое значение отношения l лежит в пределах
D
4…8 (см. табл. 2)
Длина одной трубы равна:
l = L n
Диаметр трубной решетки равен:
D = m × S
Число труб в одном ходе определяется по формуле:
4G
n1 = r ×p × d BH2 ×w ,
где n1 - число труб в одном ходе; w - скорость воды, м/с.
![](/html/2706/482/html_2LBPHWOWs7.gtvk/htmlconvd-w5AhwE27x1.jpg)
Ввод данных в ПК
РАСЧЕТ И ПОДБОР АММИАЧНОГО КОЖУХОТРУБНОГО КОНДЕНСАТОРА
Результаты расчета:
1.Стандартная поверхность теплопередачи, F ……….36
2.Общее число труб, n ………………………………….152
3.Плотность теплового потока, q ……………………….12500
4.Диаметр трубной решетки, D……………………………0,44
5. РАСЧЕТ И ПОДБОР АММИАЧНОГО КОЖУХОТРУБНОГО ИСПАРИТЕЛЯ
Рассчитать и подобрать аммиачный кожухотрубный
испаритель |
для |
|
подачи |
рассола |
в |
|
теплообменны |
||||||||||||
технологические аппараты. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Вариантные данные: |
|
|
|
|
Таблица 1 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Показатели |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
9 |
0 |
|
Холодопроизводи- |
|
320 |
160 |
90 |
|
110 |
250 |
|
310 |
|
170 |
|
150 |
280 |
140 |
|
|||
тельность, Q0, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|||
Показатели |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
9 |
0 |
|
|
Температура |
-8 |
|
-7 |
|
-6 |
|
-7 |
|
-8 |
|
-7 |
|
-6 |
|
-8 |
-9 |
-6 |
|
|
рассола, tр2, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Методика расчета
5.1. Определение температурного режима работы испарителя
Температура рассола на входе в испаритель, °С,
где tр2
Dt
tр1 = tр2 + Dt,
-рабочая температура рассола (на выходе из испарителя);
-температурный перепад (Dt=3)
Температура кипения аммиака в испарителе, °С,
tо = tр2 - 5
Средняя |
логарифмическая |
разность |
температур |
в |
аппарате, °С, |
|
|
|
|
Dt
q = ¾¾¾¾¾¾
tр1 - tо ln ¾¾¾
tр2 - tо
5.2. Определение технических характеристик
Расчетная теплопередающая поверхность испарителя
Qо·103
Fр = ¾¾¾¾¾
K·q
где K - коэффициент теплопередачи испарителя, Вт/м2·К
K=450).
Стандартную поверхность теплопередачи F испарителя типа ИКТ определяют по следующему ряду: 20, 24, 28, 32, 38, 40, 42, 46, 50, 54, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 110, 140, 180, 250, 300.
Если Fp не совпадает со стандартной величиной, то выбирают ближайшую большую величину F.
Количество рассола, циркулирующего в системе, м3/с,
Qо·103
V = ¾¾¾¾¾¾ ,
C·r· (tр1 - tр2)
где С - теплоемкость рассола, Дж/(кг·К); r - плотность рассола, кг/м3.
Теплоемкость и плотность рассола определяют по таблице 14 по температуре замерзания рассола tз, которая равна
tз = tо - 8
Количество труб в одном ходе аппарата
z = V/(f·w),
где f - площадь сечения труб при внутреннем диаметре d=19·10-3 м;
w - скорость движения рассола, м/с (w=1,5).
Величину z округляют до целого меньшего числа z1. Действительная скорость рассола, м/с,
wд = V/(f·z1)
Количество труб при восьми ходах
n = z1·i,
где i - количество ходов (i=8).
Общая длина труб, м,
L = F/(p·Dо),
где Dо - наружный диаметр труб, м ( Dо=25·10-3).
Длина отдельных труб, м,
l = L/n.
![](/html/2706/482/html_2LBPHWOWs7.gtvk/htmlconvd-w5AhwE30x1.jpg)
Ввод данных в ПК
РАСЧЕТ И ПОДБОР АММИАЧНОГО КОЖУХОТРУБНОГО ИСПАРИТЕЛЯ
|
Результаты расчета: |
|
1. |
Стандартная поверхность теплопередачи, F |
........ 40 |
2. |
Количество рассола в системе, V.......................... |
3.8 |
3. Общая длина труб, L ........................................... |
754 |
5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Назначение тепло- и пароизоляции в строительных ограждениях холодильника.
2.Порядок расположения пароизоляционного слоя по отношению к теплоизоляционному слою.
3.Физический смысл коэффициентов теплопередачи, теплоотдачи и теплопроводности.
4.Цель расчета теплопритоков.
5.Назначение и типы компрессоров.
6.Способы подбора компрессоров.
7. Цель и особенности распределения нагрузок на компрессор и оборудование.
8.Назначение, конструкция и принцип действия кожухотрубного испарителя.
9.Параметр, по которому подбирается испаритель.
Таблица 3
Значения коэффициентов теплопередачи для наружных стен
Зона |
Коэффициент теплопередачи K (Вт/м2 ·К) |
|||
строительства |
при внутренней температуре камеры |
|||
-40...-30 |
-20...-10 |
-4...0 |
4...12 |
|
Северная зона |
0.28 |
0.32 - 0.42 |
0.46 - 0.52 |
0.64 - 0.80 |
Средняя зона |
0.25 |
0.28 - 0.35 |
0.41 - 0.46 |
0.58 - 0.70 |
Южная зона |
0.21 |
0.23 - 0.29 |
0.35 - 0.41 |
0.46 - 0.58 |