3. Выбор оборудования

3.1. Испаритель

Испаритель - теплообменный аппарат, в котором тепло отнимается от охлаждающей среды хладогентом, кипящим при низкой температуре.

Выбор типа испарителя производится на основании расчета поверхности испарителя по формуле, :

, (3.1)

где – необходимая рабочая теплопроизводительность, ;

– логарифмическая разность температур между циркулирующей сре-дой и холодильным агентом, ˚C;

– коэффициент теплопередачи, который для расчетов обычно берется по практическим данным на основании типа испарителя и вида холодоагента, принимаем .

, (3.2)

˚C.

Тогда

.

Выбираем по таблице 1 горизонтальный кожухотрубный фреоновый испаритель ИКТ-180 с поверхностью испарения 193 , числом труб 210, числом ходов 4,2, диаметром обечайки и длиной труб соответственно 500 мм и 2 м, максимальной нагрузкой 216 кВт.

3.2 Конденсатор

Рассчитаем поверхность нагрева конденсатора по формуле, м²:

, (3.3)

где – средняя разность температур между рабочим веществом и водой, ˚C;

– коэффициент теплопередачи (выбираем =800 ).

По формуле (3.2):

.

Тогда:

.

Характеристики горизонтальных кожухотрубных конденсаторов с наружным оребрением труб приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Характеристики горизонтальных кожухотрубных конденсаторов с наружным оребрением труб

Конденсаторы	Площадь наружной поверхности, м2	Диаметр обечайки, мм	Длина труб, м	Число труб	Максималь­ная нагрузка, кВт	Число ходов
КТР-4	4,8	194	1,0	23	15,4	4;2
КТР-6	6,8	219	1,5	29	21,5	4;2
КТР-12	12,8	377; 325	1,0; 1,2	86	43,3	4;2
КТР-18	18	377; 325	1,8	86	62,8	4;2
КТР-25	30	404	1,5	135	105	4
КТР-35	40	404	2,0	135	140	4
КТР-50	49,6	404	2,5	135	178	4
КТР-65	62	500	2,0	210	216	4.2
КТР-85	92,5	500	3,0	210	322	4;2
КТР-110	107	600	2,5	293	373	4
КТР-150	150	600	3,5	293	523	2
КТР-200	200	800	3,0	455	698	4;2
КТР-260	260	800	4,0	455	1360	2

Примечание. В конденсаторах применены медные накатные трубы диаметром 20x3 мм.

По таблице 4 выбираем кожухотрубный горизонтальный конденсатор КТР-65 с площадью наружной поверхности 62 м².

Расход охлаждающей воды на конденсатор:

, (3.4)

.

Число трубок конденсатора

Принимаем шаг трубок:

, (3.5)

.

Принимаем , .

С учётом толщин 4-х перегородок ( ), расстояния от кор-пуса и расстояния от перегородок ( ) внутренний диаметр конденсатора равен

.

Проверяем гидравлический расчёт конденсатора. Полный напор:

, (3.6)

где – сумма гидравлических сопротивлений поверхностей тепло-обменника;

– сумма потерь напора в местных сопротивлениях;

– сумма потерь, обусловленных ускорением потока (для воды равна 0);

– затраты напора для преодоления гидростатического давления столба жидкости ( , так как теплообменник горизонтальный);

, (3.7)

где – коэффициент сопротивления трения;

– местные сопротивления;

Для круглой трубы:

.

.

, (3.8)

где – коэффициент местного сопротивления;

– плотность воды по средней температуре охлаждающей воды;

– скорость воды в трубках конденсатора.

.

Тогда

.

Согласно расчётам выбираем КТР-65 с площадью поверхности 62 .