Содержание

1 Расчёт основных конструктивных параметров поршневой холодильной машины 3

2 Расчёты основных теплообменных аппаратов и трубопровод в холодильной машине 5

3 Описание схемы холодильной машины, системы автоматического регулирования и защиты от опасных режимов работы 9

Список литературы 10

1 Расчёт основных конструктивных параметров поршневой холодильной машины

Компрессор является одной из основных частей компрессорной холодильной машины и предназначен для отсасывания из испарителя холодных паров хладагента, сжатия их для повышения температуры и нагнетания в конденсатор.

Зная требуемую холодопроизводительность при заданной температурном режиме работы холодильной машины и применяемый хладагент, можно установить тип компрессора, число цилиндров, геометрические размеры, потребную частоту вращения коленчатого вала. Часовой рабочий объём, описываемый поршнями компрессора, можно определить как отношение.

(1)

где		–	требуемая холодопроизводительность холодильной машины,
		–	объёмная холодопроизводительность,
		–	коэффициент подачи,

Рассчитаем часовой рабочий объём по формуле (1)

При расчётах вводится значение средней скорости движения поршня – которую для компрессора сосредней холодопроизводительностью принимаем равной Таким образом используя среднюю скорость движения поршня, удобна вычислять диаметр цилиндра поршня по формуле

(2)

где

–

количество цилиндров, принимаем

Значит

Найдем ход поршня по формуле

(3)

где

–

частота вращения коленчатого вала, проектируемого компрессора

Диаметр и ход поршней выбираем из ряда линейных размеров, рекомендованных по ГОСТ. Принимаем

Для проверки выбранного диаметра и хода поршня используем соотношение (4).

(4)

Условие (4) для компрессоров, работающих, на хладагенте R12 выполняется. Принимаем выбранный диаметр и ход поршней.

Расчёт проходных сечений всасывающих и нагнетательных клапанов компрессора ведется упрощенным способом по усредненной условной скорости, м/с, паров хладагента в клапанах

(5)

где		–	площадь поршня,
		–	усреднённая условная скорость,
		–	число клапанов в рабочей полости цилиндра компрессора,

Тогда по формуле (5) проходное сечение:

• всасывающего клапана компрессора

• нагнетательного клапана компрессора

2 Расчёты основных теплообменных аппаратов и трубопровод в холодильной машине

Основными теплообменными аппаратами компрессорных холодильных машин являются конденсатор и испаритель, работа которых во многом определяет их эффективность. Расчёт основных теплообменных аппаратов заключается в вычислении для компрессора и испарителя следующих величин:

• поверхность теплопередачи теплообменного аппарата

(6)

где		–	индекс конденсатора (к) и испарителя (и);
		–	коэффициент запаса,
		–	тепловой поток, проходящий через поверхность теплообменного аппарата,
		–	плотность теплового потока,

• подача воздуха

(7)

где		–	плотность воздуха при средней его температуре в теплообменном аппарате,
		–	энтальпии поступающего и выходящего из теплообменного аппарата воздуха, взятого из диаграммы в зависимости от температур, для удобства значения энтальпий приведём в таблице 1;

• потребная мощность на валу вентилятора

(8)

где		–	полный напор воздуха,
		–	КПД ременной передачи,
		–	КПД вентилятора,
		–	коэффициент запаса для осевых вентиляторов,

Таблица 1 –Энтальпии воздуха поступающего и выходящего из теплообменных аппаратов

Энтальпия	Значение энтальпии, кДж/кг	Температура воздуха, при которой взята энтальпия, °C	Влажность воздуха, %
	59		50
	92		50
	14		90
	2		90

Произведем расчёт основных теплообменных аппаратов по формулам (6)– (8):

• поверхность теплопередачи конденсатора и испарителя

• подача воздуха на конденсатор на испаритель

• потребная мощность на валу вентилятора конденсатора и испарителя

Трубопроводы холодильных машин подбирают по внутреннему диаметру Диаметр трубопровода рассчитывается из условия неразрывности потока по объёмному часовому расходу

(9)

где		–	массовая подача компрессора,
		–	удельный объём хладагента в расчётном трубопроводе при соответствующей температуре
		–	скорость движения хладагента,

Таким образом, проведём расчёт по формуле (9) для всасывающего, нагнетающего и для жидкостного трубопровода:

• для всасывающего трубопровода при скорости движения хладагента и получаем по таблице 10 источника [1], что удельный объём хладагента тогда

• для нагнетающего трубопровода при скорости движения хладагента и давлениипринимаем по таблице 10 источника [1], что удельный объём хладагента тогда

• для жидкостного трубопровода при скорости движения хладагента и принимаем по таблице 10 источника [1], что удельный объём хладагента тогда

По значениям, полученным в расчётах, подбираем трубы согласно сортаменту, рекомендованному ГОСТом. Для холодильной установки непосредственного охлаждения используют трубы из красной меди. В зависимости от площадей клапанов, делаем корректировку диаметров трубопроводов.Полученные результаты сведём в таблицу 2.

Таблица 2 – Основные размеры труб, принятых в холодильной машине

Условное обозначение	Условный проход трубы, мм	Наружный диаметр, мм	Внутренний диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Площадь поперечного сечения,
	32	36	32	2,0
	25	28	25	1,5
	16	18	16	1,0

Условие выполняется, следовательно расчёт выполнен верно.

3 Описание схемы холодильной машины, системы автоматического регулирования и защиты от опасных режимов работы

Список литературы

1 Чернин И.Л. Расчёт, подбор и эксплуатация холодильного оборудования рефрижераторного подвижного состава: Учебное пособие.Ч.1.-Гомель:БелИИЖТ, 1984.- 44с.

2 ГОСТ 2.105-95.Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам

3Кузьмин А.В.Справочник по расчетам механизмов подъёмно-транспортных машин. Минск «Вышейшая школа», 1983. 350 с.