Расчет холодильника при овощехранилище вместимостью 2000 т (стр. 7 из 11)
Конденсатор = теплообменный аппарат в котором происходит охлаждение и конденсация паров хладагента, в следствие отвода теплоты охлажденной водой или воздухом.
В расчете конденсаторов сначала определяется площадь теплопередающей поверхности и расхода воды с последующим выбором марки конденсатора и водяного насоса.
Для машин работающих на хладонах используют горизонтальные кожухотрубные конденсаторы с наружным оребрением труб.
Площадь теплопередающей поверхности находится по формуле:
F= Qк / k*Өm, м3 (8.1)
где Qк – тепловой поток в конденсаторе, Вт;
k – коэффициент теплопередачи, вычисляется по уравнения или принимается по таблице 24(1) , Вт/ (м2*К);
Өm – средний логарифмический температурный напор между хладагентами и теплоносителем.
Перед тем как найти площадь теплопередающей поверхности, найдем сначала по формуле:
Өm= (tw2-tw1) / 2,3lg (tk-tw1) / (tk-tw2) (8.2)
где tw1, tw2 и tk- температура воды на входе, выходе и температура конденсации даны в разделе «Выбор расчетных параметров»
Өm=(29-24) / 2,3 lg(32-24) / (32-29) = 5,120С
а) Из раздела «Расчет и подбор компрессора» для камер хранения №1, №2 и №7, №8 тепловой поток в конденсаторе определяется по формуле:
Qк = mg (I2- I3), кВт (8.3)
Qк =1,22 (755-540) = 262300 Вт
Площадь теплопередающей поверхности конденсатора для компрессоров на камеры №1,№2 и №7,№8:
F = 262300 / (500*5,12) = 102,46 м3
По таблице 20 (1) выбираются 4 конденсатора марки: КТР 65 с площадью теплопередающей поверхностью F= 62 м3 , длинна труб l=2м, диаметр D= 500 мм, число труб n=210, максимальная нагрузка 216 кВт. В конденсаторах применены медные накладные трубы диаметром 20*3 мл.
Определяется объемный расход воды на конденсатор по формуле:
Vв = Qк / (Сw*ρw*(tw2-tw1)), м3/с (8.4)
где Сw – теплоемкость воды (Сw =4,19 кДж / (кг*К));
ρw – плотность воды (ρw = 1000 кг/м3)
(tw2-tw1)= ▲ tвд – нагрев воды в конденсаторе, К.
Vв=262,3 /4,19*1000(29-24) = 0,012*102 м3/с,
Подбираются насосы не менее 4 , марки:
2к-20/30 с объемной подачей 0,84 м3/с напор 160 кПа, Nдв=4,3кВт, m=26кг.
Частота вращения электродвигателя 48,3 с-1
б) Рассчитывается площадь теплопередающей поверхности конденсатора, для компрессоров на камеры №3, №4 и №5, №6:
F=213840 /500*5,12 = 83,53 м2
По таблице 20(1) подбираются 4 конденсатора марки:
КТР-50 с площадью теплопередающей поверхностью F=49,6 м2 , длинна труб l = 2,5 м, диаметром обечайки D=404мм, число труб n=135, максимальная нагрузка 178 кВт.
(2конденсатор для камер хранения №3, №4, а 2 конденсатора для камер №5, №6)
Определяется объемный расход воды на конденсатор:
Vв=213,84 / 4,19*1000*(29-24) = 0,0102*103 м/с
Подбирается насосы не менее 4 , марки:
2к-20/30 с объемной подачей 0,81 м3/с , напор 160 кПа, Nдв=4,3кВт, m=26 n=48,3 с-1
8.2 Расчет и подбор воздухоохладителей.
ВО – прибор охлаждения воздуха в холодильных камерах, где непосредственно кипит жидкий хладагент (R22).
а) Рассчитывается воздухоохладители для камер хранения №1, №2 и №7, №8.
Определяется площадь теплопередающей поверхности по формуле:
F=Qоб / k*Өm, м2 (8.5)
где Qоб – суммарная тепловая нагрузка на оборудование, кВт
k - коэффициент теплопередачи воздухоохладителя, Вт(м2*к)
Өm - средний температурный напор между температурной воздуха в камере и t0 кипения хладагента (для хладагентов 6-100С)
F=80096 / 23,3*10 = 343,76 м2
По таблице 5,16 (3) подбираем 10 воздухоохладителей марки ВОП-75 с площадью теплопередающей поверхности F=75м2
Для камер №1 и №2 выходит 5 воздухоохладителей и для камер №7 и №8 выходит тоже 5 воздухоохладителей.
Проверяется, достаточна ли объемная подача установленных вентиляторов:
Vв= Qоб / ρв (i1-i2), м3/с (8.6)
где ρв – плотность воздуха выходящего из воздухоохладителя, кг/ м3
i1- энтальпия входящего воздуха (при t=2 , i1=12)
i2- энтальпия выходящего воздуха (при t=0 , i2=8)
Vв=80 / 1,293 (12-8) = 15, 48 м3/с
Объемная суммарная подача со всех 10 воздухоохладителей (ВОП-75) составляет 16,2 м3/с , значит расход воздуха достаточен.
б) Рассчитывается воздухоохладители для камер хранения №3, №4 и №5, №6.
Определяется площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителей.
F= 88250 / 23,3*10 = 378,75 м2
По таблице 5,16 (3) подбираем 10 тепловой поверхности по F=75м2 (с суммарной площадью 750 м2),
Nдв = 8,68 кВт, вместимостью по хладагенту 22 л.
Для камер №3 и №4 приходится 5 воздухоохладителей на камеры №5 и №6 тоже приходится 5 воздухоохладителей.
Проверяется, достаточна ли объемная подача установленных вентиляторов.
Vв= Qоб / ρв (i1-i2), м3/с (8.7)
где ρв – плотность воздуха выходящего из воздухоохладителя, кг /м2 (при t = -2, ρв= 1,303 кг/м2).
(i1-i2) – разность энтальпий входящего и выходящего воздуха воздухоохладителей, кДж/кг. По i-d диаграмме
при t=+10C , i1=10 кДж/кг;
при t= -20С, i2= 5,0 кДж /кг.
V= 88,25 / 1,303*(1050) = 13,54 м3/с
Каждый воздухоохладитель оснащен двумя вентиляторами, обеспечивающий необходимый расход воздуха. С суммарным расходом воздуха со всех 10 воздухоохладителей 16,2 м3/с.
9РАСЧЁТ И ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
К вспомогательному оборудованию относятся: трубопроводы, различные ресиверы, маслоотделители, маслосборники, воздухоотделители и др. различные сосуды и аппараты.
9.1 Расчет и подбор трубопроводов
Диаметры трубопроводов холодильных установок рассчитываются, исходя из общего расхода среды, проходящей по трубопроводу, с принятой скоростью ее движения.
а) Определяется внутренний диаметр труб для камер №1,№2 и №7,№8, по формуле:
α = 4mύ , м. (9.1)Пώ
где m - расход хладагента через трубопровод, кг/с;
ύ - удельный объем хладагента, м3/кг;
ώ - скорость движения хладагента по трубопроводу м/с (по табл. 49(1) с методики «расчет и подбор трубопроводов»).
Строится цикл в диаграмме i-lgP и определяется параметры точек.
 |
 |
lg , 3 2I 2
кПа+32 
+18 
4-71 1I 
i , 
кДж/кгРис. 5
Параметры точек, заносятся в таблицу 9.1.
Таблица 9.1
| Наименование трубопроводов | ύ, м3 | m, кг |
| Всасывающий | ύ 1= 0,06 | 1,22 |
| Нагнетательный | ύ 2 = 0,024 | 1,22 |
| Жидкостный | ύ 3= 0,001 | 1,22 |
Определяется диаметр всасывающего трубопровода:
αвс= 4*1,22*0,024 = 0,2928 = 78мм
3,14*15 47,1
Определяется диаметр нагнетательного трубопровода:
 |  |
α наг = 4*1,22*0,001 = 0,11712 = 50мм
3,14*15 47,1
| |  |
α ж = 4*1,22*0,001 = 0,00488 = 37,6мм
3,14*1,1 3,454
По таблице 48 (1), подбирается медные бесшовные трубы.
Таблица 9.2
| Наименование труб | Dу, мм | DхS, мм | f, м2 | ύ* 103, м3 | Масса 1м,кг |
| Всасывающий | 80 | 89*3,5 | 0,2790 | 5,28 | 5,28 |
| Нагнетающий | 50 | 57*3,5 | 0,1790 | 1,96 | 4,62 |
| Жидкостный | 40 | 45*2,5 | 0,1413 | 1,26 | 2,62 |
б) Определяется внутренний диаметр труб для камер №3, №4 и №5, №6 по формуле:
α = 4*m* ύ , м. (9.2)
П*ώ
Строится цикл в диаграмме i-lg Р и определяются параметры точек.
lg , 
3 2I 2 кПа+32 4 -71 1I i , кДж/кгРис. 6
Параметры точек, заносятся в таблицу 9.1.
Таблица 9.1
| Наименование трубопроводов | ύ, м3 | m, кг |
| Всасывающий | ύ 1= 0,75 | 0,99 |
| Нагнетательный | ύ 2 = 0,024 | 0,99 |
| Жидкостный | ύ 3= 0,001 | 0,99 |
Определяется диаметр всасывающего трубопровода: