7. Тепловой расчет испарителя

Площадь теплоотдающей поверхности испарителя F, м², определяется по формуле:

где - тепловой поток в испарителе, Вт

к – коэффициент теплопередачи испарителя, Вт/(м²*К), зависит от типа испарителя;

- средняя логарифмическая разность между температурами кипящего фреона и охлаждаемой среды;

–удельный тепловой поток, равный 4700 Вт/м²

Расход холодоносителя, необходимый для отвода теплопритоков, определяется по формуле:

где с - теплоемкость охлаждаемой среды: для воды 4,187 кДж/(кг*°С), для рассола теплоемкость принимается по специальным таблицам в зависимости от температуры его замерзания, которая принимается на 5-8°С ниже температуры кипения хладагента t₀ для открытых систем и на 8-10°С ниже t₀ для закрытых систем;

ρ_р - плотность, холодоносителя СКВ, кг/м³;

Δt_р — разность температуры холодоносителя на входе в испаритель и на выходе из него, °С.

Для условий кондиционирования воздуха при наличии форсуночных камер орошения применяются схемы распределения потоков воды. Согласно этому, Δt_р определится как разность температур на выходе из поддона камеры орошения t_w.к и на выходе из испарителя t_Х:.

8. Подбор конденсатора

Расчет конденсатора сводится к определению площади теплопередающей поверхности, по которой подбирают один или несколько конденсаторов с суммарной площадью поверхности, равной расчетной (запас по поверхности не более+15%).

1. Теоретический тепловой поток в конденсаторе определяется по разности удельных энтальпий в теоретическом цикле с учетом или без учета переохлаждения в конденсаторе:

а) тепловой поток с учетом переохлаждения в конденсаторе определяется по разности удельных энтальпий в теоретическом цикле:

б) тепловой поток без учета переохлаждения в конденсаторе и при отсутствии регенеративного теплообменника

Полная тепловая нагрузка с учетом теплового эквивалента мощности, затрачиваемой компрессором на сжатие хладагента (действительный тепловой поток):

2. Определяется средняя логарифмическая разность температур θ_ср между конденсирующимся хладагентом и охлаждающей конденсатор средой, °С:

где - разность температуры в начале теплопередающей поверхности (большая разность температур),⁰С:

- разность температуры в конце теплопередающей поверхности (меньшая разность температур), ⁰С:

3. Находим удельный тепловой поток:

где к – коэффициент теплопередачи, равен 700 Вт/(м²*К)

4. Площадь теплопередающей поверхности конденсатора:

5. Расход охлаждающей конденсатор среды:

где - суммарный тепловой поток в конденсаторе от всех групп компрессоров, кВт;

с - удельная теплоемкость охлаждающей конденсатор среды (вода, воздух), кДж/(кг*К);

ρ - плотность охлаждающей конденсатор среды, кг/м³;

- подогрев охлаждающей конденсатор среды, °С:

1,1 - коэффициент запаса (10%), учитывающий непроизводительные потери.

По расходу воды с учетом необходимого напора подбирают насос оборотного водоснабжения необходимой производительности. Обязательно предусматривают резервный насос.

9. Подбор основных холодильных агрегатов

Подбор холодильной машины производят одним из трех методов:

- по описанному объему компрессора, входящего в состав машины;

- по графикам холодопроизводительности машины;

- по табличным значениям холодопроизводительности машины, приводимым в технической характеристике изделия.

Первый метод аналогичен тому, которым пользуются для расчета одноступенчатого компрессора: определяют требуемый объем, описанный поршнями компрессора, а затем по таблицам технических характеристик подбирают машину или несколько машин таким образом, чтобы фактическое значение объема, описанного поршнями, было на 20-30% больше полученного расчетом.

При подборе холодильной машины третьим методом необходимо холодопроизводительность машины, рассчитанную для рабочих условий, привести к условиям, при которых она дана в таблице характеристик, то есть к стандартным условиям.

После выбора марки агрегата (по холодопроизводительности, приведенной к стандартным условиям) необходимо проверить, достаточна ли площадь теплопередающей поверхности испарителя и конденсатора. Если указанная в технической характеристике площадь теплопередающей поверхности аппаратов равна расчетной или несколько больше ее, машина подобрана правильно. Если же, например, площадь поверхности испарителя оказалась меньше расчетной, необходимо задаться новым значением температурного напора (более низкой температурой кипения), после чего проверить, достаточна ли производительность компрессора при новом значении температуры кипения.

Принимаем чиллер с водяным охлаждением марки York YCWM с холодопроизводительностью 75 кВт.