Рассчитать теплопритоки в заданную камеру производственного холодильника и подобрать основное холодильное оборудование

       - теплоприток от пребывания людей, ;

       - теплоприток при открывании дверей, ;

Теплоприток от освещения определяем по формуле :

          = = 4,7 = 169

где  -  теплота, выделяемая источником освещения в единицу времени на 1 м2 площади пола, (числовое значение указано на с.18 )

Теплоприток от работающих электродвигателей для камер, оборудованных воздухоохладителями определяем по формуле :

           = * = 6 = 6000

Теплоприток от пребывания людей в камере определяем по формуле  :

            =   ……………………………. (17)

где  -  тепловыделение с учетом влаговыделения одного человека 

       -  продолжительность пребывания людей в камере, (принимаем  = 2ч.)

Выбранные значения величин  , и подставим в формулу  (17), получим

             = = 53

Теплоприток при открывании дверей определяем по формуле  :

          = = 2336= 828

где  – удельный теплоприток при открывании дверей, , определяем по приложению 

В итоге сумма всех эксплуатационных теплопритоков в камеру составит 

       =  + + + = 169 +6000+53+828 7050

Исходные данные и результаты расчетов по эксплуатационным теплопритокам сводим в таблицу 2

Таблица 2 – Расчет эксплуатационных теплопритоков

Назна -чение камеры	,   м2	Кол. чел.	Удельные теплопритоки, / м2
						169	6000	53	828	7050
Охлаж -дение	36	2	4,7	318	23

 

 

.4 Итоговые данные теплового  расчета камеры

Расчетная тепловая нагрузка на камерное оборудование определяется по формуле  

    = +1,4 + = 2122 + 1,419110 + 7050 35926

Здесь коэффициент 1,4 учитывает превышение теплопритока  над его средним значением в начальный период цикла

Тепловая нагрузка на компрессор -  по формуле 

    = + + 0,75 + =

          = 2122 + 19110 + 0,757050+140000 166520

Итоговые данные теплового расчета камеры сводим в таблицу 3

Таблица 3 - Итоговые данные теплового расчета камеры

№ расч. каме-ры	Темпе-ратура возду-ха в камер.	,						Итого Q,
		На компр.	На обор	На компр	На обор.	На компр	На обор.	На компр	На обор.
6	0	2122	2122	19110	19110	0,757050	7050	166520	35926

 

 

III  Расчет и подбор основного холодильного оборудования

1 Выбор расчетного режима  холодильной установки

Режим работы холодильной установки характеризуется температурой кипения t0 и температурой конденсации  tк хладагента и определяется соответственно температурой охлаждаемого объекта и температурой среды, охлаждающей конденсатор.

Температура аммиака при непосредственном охлаждении камеры с помощью воздухоохладителей

        t0 = tпм – (6…8) = 8 – 6 = 14

Для конденсаторов водяного охлаждения при оборотном водоснабжении температура конденсации аммиака  tк = + (2…4)

где  - температура воды, выходящей из конденсатора

Нагрев воды в конденсаторе

       = - = 2…5

Расчетную температуру воды, подаваемой на конденсатор, принимают   на 3…4 выше температуры наружного воздуха по мокрому термометру.

По таблице  находим для Москвы  tн  = 30   при = 54%

по d – h диаграмме находим  tм 23

тогда расчетная температура воды    = tм + 3 = 23 + 3 = 26.

Температура  воды, выходящей из конденсатора

          = + (2…5) = 26 +4= 30

температура конденсации  tк = + (2…4) = 30 +3 = 33

2  Подбор компрессора

Исходные данные:

Требуемая холодопроизводительность компрессора, , к,

    = = 1,05 166520 = 175 к

где  – коэффициент транспортных потерь

Температурный режим работы холодильной установки:

- температура кипения, t0 = ;

- температура конденсата, tК = ; 

- температура всасывания, tвс = t0 + = 14 +(5…10) = 14 + 8 = 6 ;

- температура жидкого аммиака  перед регулирующим вентилем, tп = tК =33

Расчетная схема холодильной машины, рисунок 3

Цикл в h - диаграмме, рисунок 4, одноступенчатой аммиачной холодильной машины

По -диаграмме  для аммиака, рисунок 5, определяем параметры

узловых точек цикла и сводим в таблицу4

 

 

Таблица 4-Параметры узловых точек цикла холодильной машины

Номер точки	t,	P, МПа	*,	S,	,
	14	0,26	1440	5,8	0,5
1		0,26	1460	5,9	0,51
2	89	1,25	1700	5,9	0,15
	30	1,25	1480	5,26	0,18
	30	1,25	340	1,5	0,004
4	14	0,26	340	1,6	0,09

 

 

Рассчитаем следующие величины:

- удельную массовую холодопроизводительность

     = - = 1440 340 = 1100 ;

-  массовый расход циркулирующего  аммиака 

      =  =   = 0,159 ;

- объемную производительность  компрессора 

        V = = 0,159 0,51 = 0,081 ;

 где  -удельный объем всасываемого пара, ;

требуемую теоретическую объемную производительность компрессора  

= =  = 0,107

где  – коэффициент подачи, учитывающий объемные потери в компрессоре, определяется по номограмме, рисунок 6, в зависимости от степени сжатия

    = = 4,8

       

 

Выбираем тип компрессора поршневой

На основании полученного значения  подбираем компрессор А220 – 7 – 2(3) , объемная подача которого  = 2 0,058  = 0,107 , что обеспечивает работу компрессора с коэффициентом рабочего времени

 * == = 0,91  и соответствует рекомендуемому запасу  * = 0,6…0,92  

Определяем действительный массовый расход холодильного агента 

        = = = 0,17

Определяем действительную холодопроизводительность компрессора,  к, в заданном режиме 

        =  = 0,17 1100 = 187 к

3 Мощность привода компрессора определяется в следующем порядке

Теоретическая (адиабатная) мощность сжатия

     = = 0,17 240 = 40,8 к…

где…- удельная работа сжатия в компрессоре  

      = - = 1700 – 1460 = 240

Действительная (индикаторная) мощность сжатия 

     = = = 51 к

где – индикаторный КПД

   ( для компрессоров средней холодопроизводительности   = 0,8 )

Мощность на валу компрессора (эффективная мощность) 

         = = 56,7к

где – механический КПД компрессора

Электрическая мощность, потребляемая электродвигателем из сети 

        = = 63 к

где – КПД электродвигателя

4  Расчет и подбор  конденсатора

Тепловая нагрузка на конденсатор с учетом потерь в процессе сжатия (действительная нагрузка) 

   = + = 187+51 = 238 к

Подбор конденсатора осуществляется по площади его теплообменной поверхности,         

                   = = 59,5;

где  - удельная тепловая нагрузка на конденсатор (числовое значение выбираем для кожухотрубного аммиачного конденсатора,

, ) 

Для рассчитанной теплопередающей поверхности выбираем по таблице     кожухотрубный конденсатор КТГ – 63, у которого  = 67

Запас по площади теплообменной поверхности составит

              = 12,6%

что соответствует рекомендуемому запасу 10…20% 

5 Расчет и подбор камерного  оборудования

Площадь теплообменного оборудования (воздухоохладителей) определяем по формуле      F = = = 428 м2

где  … – расчетная разность температур,

           = = - 8 - (- 14) = 6

           коэффициент теплопередачи камерного оборудования, , для воздухоохладителей с оребренной наружной поверхностью коэффициент теплопередачи 

  принимают в зависимости от температуры кипения аммиака по таблице   

   

При выборе камерного оборудования учитывают свободное размещение его на потолке и стенах. Причем в первую очередь подбирают потолочные батареи, обрабатываемые не менее 70% тепловой нагрузки:

  - площадь теплообменного  оборудования (воздухоохладителей), располагаемого на потолке

            = = 299 м2;

Принимаем два охладителя марки Я10- АВ2 – 150 (ВОП – 150) площадью теплопередающей поверхности   = n = 2150 = 300 м2

Остальная часть тепловой нагрузки приходится на пристенное оборудование камеры      = F - = 428 – 299 = 129 м2

В качестве пристенного оборудования выбираем один охладитель марки Я10- АВ2 – 150 (ВОП – 150) площадью теплопередающей поверхности   = 150 м2 ,что вполне обосновано, так как  при выборе приборов охлаждения для камер охлаждения продуктов необходимо учесть пиковые нагрузки в первый период после загрузки продуктов. Рекомендуется для снятия пиковых нагрузок увеличить поверхность охлаждающих приборов на 30% против расчетной, .

 

                                     Литература

1 Холодильная техника. Методические  указания к контрольной работе  для студентов  специальности  1– 49. 01. 02  «Технологи хранения  и переработки животного сырья»  специализаций   1 – 49 01. 02. 01 «Технология мяса и мясных продуктов»   1 – 49  01. 02. 02 «Технология молока и молочных продуктов» 

Составитель ст. преп. Носикова В.В  / МГУП, кафедра теплохладотехники/ Могилев 2009

2  Г.Д. Аверин  Примеры расчетов по курсу «Холодильная техника»

   М. Агропромиздат. 1986

3 Б.К. Явнель  Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. М. Агропромиздат. 1989