Судовые холодильные установки (стр. 3 из 10)

4.2. Конденсатор

F_м=62,6 м² площадь поверхности

Z_х=4 количество ходов

b=3,4 коэффициент оребрен. dвн=15,4 мм внутренний диаметр трубы dнар=0,0019 м наружный диаметр трубы lтр=1550 мм длина одной трубы n=284 количество труб lобщ=440 м общая длина труб.

4.3. Тандемный винтовой компрессорный агрегат:

Средняя температура кипения КМ СНД (-55)°С

Средняя температура кипения КМ СВД (-21)°С

Максимальная температура конденсации +37°С

Производительность одного тандемного агрегата

(без наддува) 84899 Вт

(с наддувом с целью переохлаждения х.а. в теплообменнике для возврата

масла ) 92800 Вт

Температура масла до КМ 45°С ± 10°С

Приводная мощность электродвигателей

КМ СНД 52 кВт

КМ СВД 71 кВТ

В состав агрегата входят два винтовых КМ: S3-900, S3-315

- Маслоотделитель:

Емкость – 350 л: Масса 710 кг

- Маслоохладитель: тип С

Охлаждающая поверхность 12 м²

Емкость 1 : 32 л (масло)

2 : 9 л (вода)

Масса 173 кг

- Масляный фильтр

Емкость – 17,5 л: Масса 43,5 кг

- Фильтр всасывания

Емкость – 24 л: Масса 74,5 кг

- Масляный насос

Тип А4 : 2

Расход 2 л/мин

Номинальное давление воды 4 кг/см

Геометрические размеры

Высота 2075 мм

Ширина 1000 мм

Длина 3700 мм

Масса 4000 мм

4.4. Гладкотрубный испаритель:

Теплообменная поверхность 7,8 м²

Внутренний объем 0,026 м²

Внешний объем 0,031 м²

Длина 2120 мм

Ширина 525 мм

Высота 749 мм

4.5. Парожидкостной теплообменник

Емкость 33 дм³

Рабочая температура -60°С

Масса 114 кг

4.6. Отделитель жидкости

Емкость 1625 см³

Рабочая температура +55 / -60 °С

Рабочее избыточное давление 2,1 МПа

Масса 910 кг

4.7. Линейный ресивер

Емкость 1450 дм³

Рабочая температура -55 °С

Рабочее избыточное давление 2,1 МПа

Масса 871 кг

4.8 Водяная система охлаждения включает в себя:

насосы 3 шт.

Тип KR21Q 80/160

Подаваемый объем V – 80 м³/4

Высота подачи 30 м

Число оборотов 2900 об/мин

Мощность 3,9 кВт

КПД 64%

Графики аппроксимации зависимостей p=f(t₀); C_p= f(t₀); l= f(t₀); V= f(t₀)

представлены на Рис. 4.1 – 4.4.

5. Расчет морозильного аппарата
FGP – 25 – 3

5. Расчет морозильного аппарата FGP – 25 – 3

5.1. Коэффициент теплопередачи от замораживаемой рыбы
к охлаждающей среде.

(5.1)

где:

- внутреннее термическое сопротивление (со стороны продукта), обусловленное неточным контактом продукта с блок-формой и воздушными прослойками.

- термическое сопротивление теплопроводности материала плит, слоя инея, масла, материала блок-форм.

- наружное термическое сопротивление.

Производим расчет a_нар для вынужденного движения жидкости (без изменения агрегатного состояния).

, (5.2)

где В=0,021r^0,43 С_р^0,43l^0,57n^-0,37 – коэф. учитывающий свойство жидкости

r = 1446,1 кг/м³ ;

С_р = 1095,2 кДж/кг К;

l =0,12473 Вт/мК ;

n = 2,69*10^-7 м²/с;

В = 0,021*22,84994*20,27598*0,305284*0,693413*389,0456=801,277

- эквивалентный диаметр

где: f = 686 мм²

n = 105,5 мм

d = 4*686 / 105,5 = 26 мм

W=G_м/fК – скорость движения жидкости, м/с

G_м = 23 м³/4=0,00639 м³/с – производительность насоса

К – количество плит в МА – 60 шт.

=0,155 м/с

Производим расчет a_нар

Вт/м²К

Рассчитаем коэффициент теплопередачи от замораживаемой рыбы к охлаждающей среде.

1/a_вн=0,0026 м²К/Вт

м²К/Вт – суммарное техническое сопротивление теплопроводности

м²К/Вт

Коэффициент теплопередачи боковых сторон блок-форм, омываемых воздухом.

(5.3)

d_бф=1,5 мм – толщина окантовки

l_бф=153 Вт/мК – для алюминиевого сплава

a_нар.к=8 Вт/мК – коэффициент теплоотдачи при естественной конвекции со стороны воздуха

м²К/Вт

Средний коэффициент теплопередачи всей блок-формы:

(5.4)

F, F₁, F₂ – соответственно площади поверхностей крышек блок-форм, боковых стенок, общей (F =F₁+F₂) поверхности блок-форм.

F =0,548 м² ; F₁=0,411 м² ; F₂=0,137 м²;

Вт/м²К

5.2 Определение продолжительности замораживания рыбы.

- Первый период замораживания от t_нр=20°С до t_0ср= -1,5°С; t₀= -55°C;

a=К_ср.пл=88,037 Вт/м²К

t₁=1092*(0,86a-2)^-0,9066 *(t_нр+1)^-21970 *(0,86a+60)^-2,79*(-t_охл)^-1,433(tнр^{+3) – 0,1427} =

= 22,137-(20+1)^-0,02465 *55^{-1,433*(23)-0,1427}=0,5234;

- Второй период замораживания от t_0ср= -1,5°С до t_вн.р= -2,5°C;

t₂=95,98*(-t_охл)^-0,483(0,86a)^-0,3025 *(t_охл)^0,1725=

=95,98*(55)^-0,483(0,86*88,037)^-0,3025 *(55)^0,1725 = 13,85+0,0733=1,015 ч;

- Третий период замораживания от t_вн.р= -2,5°С до t_в.к= -25°C;

t₃=947*(-t_охл-2)^-1,485(0,86a)^-1,042 *(-t_вк-3)^{0,466(0.86a)0,055}=

=947*(55-2)^-1,485(0,86*88,037)^-1,042 *(25-3)^{0,466(0.86*88,037)0,055}=0,178 ч

= 22,137-(20+1)^-0,02465 *55^{-1,433*(23)-0,1427}=0,5234;

Продолжительность t_åК = цикла замораживания реального блока рыбы:

t_åК = (t₁+t₂+t₃)*К_t=t_å* К_t

t_åК = (0,523+1,015+0,178)*0,75=1,287 ч

5.3 Определение теплопритоков создаваемых морозильным комплексом.

- Теплопритоки от замораживаемой рыбы

Q₁=Е_ма/3600 * t_åК (i_м-i_к)*y_ма (5.5)

где: i_м; i_к – начальная и ко

нечная энтальпия замораживаемой рыбы.

y_ма – коэффициент рабочего времени МА

Е – единовременная вместимость МА кг

i_м =[(0,75W+0.25)t_p+114W-12.2]*4.187=[(0,75*0,8+0,25)20+114*0,8-12.2]*4.187=

= 401,952 кДж/кг

i_к =[(0,5W+0,14)t_p+10W13]*4.187=[(0,5*0,8+0,14)*20+10*0,8+13]*4.187=

= 31,402 кДж/кг

y_ма= 0,958;

Е_ма=1200 кг;

Q₁=[1200/(3600*1,287)] * (401952-31402,5)*0,958=91941,58 Вт

- Теплопритоки, связанные с охлаждением металлических частей

(5.7)

где: G_м, С_м – масса и удельная теплоемкость металлических частей;

t_мм, t_км – начальная и конечная температура металлических частей;

G_м=2*60=120 кг – масса всех окантовок

С_м=0,675 кДж/кгК

t_мм= t_мр=20°С

t_км= t₀= -55°С

Вт

- Теплопритоки через изолированные ограждения

(5.8)

где: к, F – коэффициент теплопередачи к площади поверхности различных участков изолированного ограждения морозильного аппарата.

- температура наружного воздуха и воздуха в МА.

(5.9)

где: D=2,14 м – диаметр МА;

L=2,5 м – длина МА;