Тоңазытқыш қондырғысын таңдау және есептеу

Исходными данными для расчета являются: t_u, t_вс, t_к, t_п .

Таблица 3 - Стандартные режимы работы холодильных установок

Таблица 4 - Исходные данные

По приложению J в таблице Характеристики насыщенных паров аммиака и таблице Характеристики насыщенных паров фреона-12 находим значения энтальпий, давление Р_к, Р_и в узловых точках процесса работы холодильной установки и удельный объем пара.

Количество необходимого холода определяется по формуле:

Q_x = g ∙ A_х ∙ (i₁ - i₄ ), ккал / ч; (1)

Где, g - количество хладагента в системе, берется в пределах 200-600 кг/час;

А_х =1,15-1,2; i₁, i₄ – энтальпии пара и жидкости.

Определяем удельную объемную производительность фреона по холоду по формуле:

, (2)

где V₀ – удельный объем пара засасываемый компрессором, м³/кг.

По полученной холодопроизводительности Q_х выбираем марку холодильной машины (см. приложение С).

Выбранная производительность машины по холоду должна иметь нормативный запас производительности по холоду не менее 20%.

Далее определяем коэффициент подачи компрессора (λ) при заданном режиме работы машины по каталогу или по формуле:

λ = λ₁ ∙λ₂ ∙λ₃ ∙λ₄, (3)

λ₁ - объемный коэффициент, учитывающий влияние объема мертвого пространства и степень сжатия паров в цилиндре. Он определяется по формуле:

(4)

где, с - коэффициент вредного пространства, который принимается для мелких компрессоров с = 0,05;

m - показатель политропы, который принимается для аммиачных и фреоновых компрессоров равным 0,9-1,1;

λ₂ - коэффициент подогрева, характеризующий влияние теплообмена паров хладагента со стенками цилиндра. Он определяется для аммиачных и фреоновых компрессоров по формуле:

(5)

λ₃ - коэффициент дросселирования, принимается равным 0,93-0,97.

λ₄ - коэффициент плотности, принимается 0,96-0,98.

Затем находим производительность по холоду компрессора по формуле:

Q_КОМ = V_порш∙ λ∙q_V, ккал/час; (6)

где, V_порш – объем описываемый поршнем определяется по формуле:

, м³/час (7)

D- диаметр цилиндра, м;

S - ход поршня, м;

n- число оборотов вала в минуту;

z - число цилиндров.

Необходимо учитывать чтобы, производительность выбранной машины по холоду не превышала нормативный запас, в случае превышения следует принять меньшее число оборотов.

Находим холодильный коэффициент процесса по формуле:

; (8)

Определяем теоретическую адиабатическую мощность, потребляемую компрессором, по формуле:

, кВт (15)

Находим индикаторный к.п.д. компрессора, по формуле:

η = λ₂+0,0025t_и (16)

Определяем индикаторную мощность компрессора:

, кВт (17)

Принимая механический к.п.д. компрессора η_м = 0,85, определяем эффективную мощность компрессора:

(18)

Необходимая мощность электромотора к компрессору должна быть

, кВт (19)

В комплект холодильной машины входят: испаритель с поверхностью охлаждения F_и, м² и конденсатор с поверхностью F_K , м². Проверяем их поверхность и удельную тепловую нагрузку.

Удельная тепловая нагрузка испарителя составляет:

, ккал/м²∙час (20)

Для определения удельной тепловой нагрузки на конденсатор находим: Количество циркулирующего хладагента в системе по формуле:

, кг/час (21)

Тепловую нагрузку на конденсатор определяем по формуле:

Q_K = G_хл∙( i₂ - i₃ ), ккал/ час (22)

Удельную тепловую нагрузку на конденсатор:

, ккал/м²∙час (23)

Определяем расход воды для охлаждения конденсатора по формуле:

, м³/час (24)

где,C_w - теплоемкость воды 1 ккал / кг ∙ град;

γ_w - удельный вес воды (1000 кг/м³);

t_w1 - t_w2 - нагрев воды в конденсаторе, Δt_w = 4 -6°С;

1,1 - коэффициент запаса (10%).

Количество потребного фреона-12 и масла ХФ-12 для зарядки машины и другие технические данные см. в прил.С.

Схему холодильной установки для выполнения графической части берем из источника Пеклов А.А. Кондиционирование воздуха, стр. 205.