Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Хладотехника. Расчетные работы

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
10.03.2016
Размер:
333.84 Кб
Скачать

Ввод 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).

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.).

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.

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.

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 = zi,

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.

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