Методические указания по выполнению курсовго проекта (стр. 4 из 19)

(9)

Температура стенки наружного шкафа i-ой теплопередающей поверхности холодильника (

) с учетом соотношения (8) определяется следующим образом:

(10)

Температура стенки внутреннего шкафа i-ой теплопередающей поверхности холодильника (

) вычисляется из соотношения (11) :

(11)

После вычисления температур

и по уравнению теплового баланса (5) рассчитывается плотность теплового потока i-ой теплопередающей поверхности:

(12)

Значения коэффициентов теплоотдачи наружной и внутренней стенок i-ой теплопередaющей поверхности также вычисляется из уравнения теплового баланса:

; (13)

На основе полученных значений коэффициентов теплоотдачи

и с помощью уравнения (4) рассчитываются значения коэффициента теплопередачи для i-ой поверхности .

Площади наружных стенок теплопередающих поверхностей

в уравнении (3) вычисляются по заданным геометрическим, размерам наружного шкафа холодильника.

Значения разности температур

в уравнении (3) определяются по соотношению (9).

После вычисления составляющих уравнения (3) рассчитываются значения теплопритоков

для каждой теплопередающей поверхности холодильника и по соотношению (2) определяются суммарные теплопритоки из окружающей среды.

Пример инженерного расчета:

3.1. Определяем коэффициент теплопередачи горизонтальных стенок.

1

К^ППУ_ГОР = = 0,37 Вт/м²·К;

1 0,05 1

------- + --------- + ---------

6,98 0,021 6,98

1

К^БВ_ГОР = = 0,58 Вт/м²·К.

1 0,05 1

-------- + ---------- + ----------

6,98 0,021 6,98

3.2. Определяем коэффициент теплопередачи вертикальных стенок.

1

К^ППУ_ВЕРТ = = 0,39 Вт/м²· К;

1 0,05 1

-------- + --------- + --------

11,63 0,021 11,63

1

К^БВ_ВЕРТ = = 0,62 Вт/м²·К.

1 0,05 1

-------- + --------- + --------

11,63 0,035 11,63

3.3. Принимаем среднее значение температур в камере.

t_{СР. МК} = -18 ^oC,

t_CР.ХК = + 5 ^оС,

t_СР.ПК = + 10 ^оС.

3.4. Определяем температуры наружного воздуха у стенок шкафа холодильника .

температура окружающей среды tос = + 55^оС,

температура воздуха у задней стенки t_ЗАДН = tос + 2^оС = 57^оС,

температура воздуха в компрессионном

отделении t_КО = t_ОС + 3^оС = 58^оС,

температура воздуха у боковых

стенок и дверей холодильника t_БОК = tос = 55 ^оС,

температура воздуха над верхом холодильника t_ВЕРХ = tос + 3^оС = 58^оС,

температура воздуха у дна холодильника t_ДН = tос = 55^оС.

3.5. Определяем разность температур снаружи и внутри рассчитываемых поверхностей.

1 – Задняя стенка морозильной камеры,

Δt₁ = t_ЗАДН - t_МК = 55 – ( - 18 ) = 73^оС.

2 – Верх морозильной камеры,

Δt₂ = t_ВЕРХ – t_МК = 58 – ( - 18 ) = 76 ^оС.

3 – Боковые стенки морозильной камеры,

Δt₃ = t_БОК – t_МК = 55 – ( -18 ) = 73 ^оС.

4 – Верх промежуточной камеры,

Δt₄ = t_ВЕРХ – t_ПК = 58 – 10 = 48 ^оС.

5 – Боковые стенки промежуточной камеры,

Δt₅ = t_БОК – t_ПК = 55 – 10 = 45 ^оС.

6- Задняя стенка холодильной камеры,

Δt₆ = t_ЗАДН – t_ХК = 57 – 5 = 52 ^оС.

7 – Боковые стенки холодильной камеры,

Δt₇ = t_БОК – t_ХК = 55 – 5 = 50 ^оС.

8 – Дно холодильной камеры,

Δt₈ = t_ДН – t_ХК = 55 – 5 = 50 ^оС.

9 – Компрессионное отделение,

Δt₉ = t_БОК – t_ХК = 58 – 5 = 53 ^оС.

3.6. Определяем теплопритоки в шкаф холодильника.

Q_ИЗ = 0,7812 · 0,62 · 57 + 1,968 · 0,62 · 55 + 0,822 · 0,62 · 55 + 0,15 · 0,58 · 55 +

0,322 · 0,58 · 55 + 0,15 · 0,58 · 58 + 0,15 · 0,62 · 58 = 141,24 Вт.

3.7. Определяем суммарные теплопритоки в шкаф холодильника по таблице:

Таблица расчета теплопритоков чрез стенки холодильника:

Камера

Наименование

Площадь

t11

t15

Dt

R

q

a1

a2

K

Q

Co

м2*К/Вт

Вт/м2

Вт/м2*К

Вт

НТК V=80

Боковая

Задняя стенка

Дверь

Верх

Перегородка

Итого по камере

ХК V= 220

Боковая

Задняя стенка

Дверь

Дно

Компрес вер

Итого по камере

Теплопритоки из ос

QИЗ

Вт

Общая тепловая нагрузка рассчитывается:

Q_O = 1,3 · Q_ИЗ = 192, 72 Вт.

4.1.2.Теплопритоки от воздухообмена.

Воздухообмен в охлаждаемом пространстве камер холодильной установки происходит за счёт инфильтрации при открывании дверей и через уплотнения дверных проемов. Количество наружного воздуха, поступающего в камеры в результате воздухообмена, зависит от внутреннего объема камеры, поддерживаемой в ней температуры, ее назначения, пространственного расположения, частоты и длительности открывания дверей, профиля дверного уплотнителя, плотности его прилегания к поверхности. Точный учет

всех перечисленных факторов при проведении расчетов произвести невозможно, поэтому при вычислении величины тепловой нагрузки от воздухообмена используют экспериментальные данные.

Средние теплопритоки от, воздухообмена

рассчитываются из соотношения :

(14)

где

- массовый расход поступающего в охлаждаемую камеру наружного воздуха;

- энтальпия соответственно наружного воздуха и воздуха внутри камеры холодильника.

Количество циркулирующего воздуха обычно выражается в единицах объема, поэтому зависимость для расчета тепловой нагрузки после соответствующих преобразований приобретает следующий вид:

(15)

где

- интенсивность инфильтрации или объемный расход поступающего в охлаждаемую камеру наружного воздуха;

- удельная объемная тепловая нагрузка от наружного воздуха, поступающего в охлаждаемую камеру.