ХОВиКВ / РГР 3 (АРВ) Марченко Д.М. МВ-41
.docxСодержание
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.