Проектирование холодильной установки. Испарительный конденсатор. Батареи в камерах хранения мороженых грузов и камерах заморозки

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Могилевский Государственный Университет Продовольствия

Кафедра теплохладотехники

Контрольная работа

по дисциплине:

«Холодильные установки»

Тема проекта:

«Проектирование холодильной установки»

Руководитель к.т.н., доцент ____________ И «___»_____________2005г.

Выполнила студент гр. ХМУ-011 ____________ А «____»____________2005г.

Могилев, 2005 г.
Дано:      город Пенза.

Испарительный конденсатор.

Батареи в камерах хранения мороженых грузов и камерах заморозки.

Воздухоохладители в камерах хранения охлажденных грузов.

Остальные данные берутся из расчетов прошлого семестра.

1.  Определяем температуру кипения:

В камерах замораживания:                                             

В камерах хранения замороженных продуктов:           

В камерах хранения охлажденных продуктов:             

2.  Определяем температуру конденсации:

Где температура мокрого термометра при  для Пензы

3.  Находим степень сжатия:

  при

  при

Определяем степень сжатия:

Принимаем 2х ступенчатое сжатие.

Для камер хранения охлажденных грузов ()

Т.к. давления промежуточное и давление кипения для камер хранения охлажденных грузов практически совпадают, то принимаем компаундную схему.

Компаундная схема с компаундным ресивером.

Принятая величина перегрева рабочего тела перед компрессором при работе на R 717 ∆Т_пер=10 К. Значение параметров узловых точек теоретического цикла холодильной машины приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Параметры	Узловые точки
	1	1//	2	3	3//	4	5/	6	6/	7	7/
Р, 10-5 Па	1,19	1,19	3,85	3,85	3,85	12,4	12,4	3,85	3,85	1,19	1,19
t, С	-20	-30	55	5	-5	95	30	-5	-5	-30	-30
υ, м3/кг	1	0,99	0,42	0,36	0,34	0,13	-	0,41	1,53·10-3	-	1,47·10-3
h, кДж/кг	1440	1410	1580	1480	1435	1630	345	345	185	185	60

Подбор насосов.

Аммиачный насос нижней ступени:

Аммиачный насос верхней ступени:

Определение диаметра трубопровода.

Длина всех участков:              

Расход холодильного агента:

I.  Компрессор- конденсатор:               

 по рекомендациям

Стандартный внутренний диаметр трубы:

. Падение давления больше чем допустимое.

Стандартный внутренний диаметр трубы:

II.  Конденсатор - линейный ресивер:             

 по рекомендациям

Принимаем трубу с внутренним диаметром:

. Падение давления больше чем допустимое.

Стандартный внутренний диаметр трубы:

III.  Линейный ресивер- распредстанция:                  

Принимаем трубу с внутренним диаметром:

. Падение давления больше чем допустимое.

Стандартный внутренний диаметр трубы:

IV.  Циркуляционный ресивер – испарительная система:

V. 

Принимаем трубу с внутренним диаметром:

. Падение давления больше чем допустимое.

Стандартный внутренний диаметр трубы:

VI.  Испаритель - циркуляционный ресивер:            

Принимаем трубу с внутренним диаметром:

VII.  Циркуляционный ресивер- компрессор:              

Принимаем трубу с внутренним диаметром:

 Падение давления больше чем допустимое.

Стандартный внутренний диаметр трубы:

Подбор компрессора.

Компрессор для нижней ступени (камеры хранения мороженых грузов):

,

где ρ – коэффициент транспортных потерь, для схем с непосредственным охлаждением ρ=1,05÷1,1. Принимаем ρ=1,1, тогда:

Удельная массовая холодопроизводительность:

 кДж/кг

Массовый расход пара в с. н. д.

Требуемая объемная производительность  пара в с. н. д.

Требуемая теоретическая объемная производительность  пара в с. н. д.

, где λ – коэффициент подачи компрессора

Принимаем 26А280-7-3

;   ;       

Габаритные размеры 2785х1100х2025, масса 2320кг

Коэффициент использования рабочего времени          

Действительная холодопроизводительность:

Компрессор для верхней ступени (камеры хранения охложденных грузов):

Расход пара в с. в. д.

Требуемая объемная производительность  пара в с. в. д.

Требуемая теоретическая объемная производительность  пара в с. н. д.

Принимаем 2А350-7-7

;   ;    

Габаритные размеры 2650х1180х1960, масса 2500кг

Коэффициент использования рабочего времени          

Действительная холодопроизводительность:

Теоретическая мощность компрессора, кВт:

Действительная (индикаторная) мощность компрессора, кВт:

где  – индикаторный КПД (для компрессоров средней холодопроизводительности ).

Мощность на валу компрессора (эффективная мощность), кВт:

где  – механический КПД компрессора. Для аммиачных одноступенчатых компрессоров .

Технические характеристики одноступенчатых аммиачных компрессорных агрегатов

Марка агрегата	Теорети-ческая объёмная производи-тельность,	Стандартная холодо-производи-тельность, кВт		Потребляемая мощность, кВт		Мощность электро-двигателя, кВт	Объёмный расход охлаждающей воды, м3/ч
		,	,	,	,
1	2	3	4	5	6	7	8
А40-7-2	0,029		44,6		15	18,5	1
А80-7-2	0,058		92,8		30	37	1
А110-7-2(3)	0,0836		140		42,4	55	1,5
А220-7-2(3)	0,167		280		85,9	90	2
21А280-7-0(1)	0,175	635		112		180	6
21А280-7-2(3)	0,175		300		90,5	132	6
2 А350-7-0(1)	0,236	790		165		200	10
2 А350-7-2(3)	0,236		405		137	160	15

Расчёт и подбор конденсатора (испарительный).

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

где  – расчетная холодопроизводительность выбранного компрессора кВт;

 – эффективная мощность компрессора, кВт.

С учетом теплоты отводимой в форконденсаторе:

Плотность теплового потока:

Требуемая площадь теплопередающей поверхности:

Принимаем конденсатор МИК3-300Н с F=289,8м²

Расчёт и подбор камерного оборудования.

Батареи (потолочные):

Принимаем батарею состоящую из 2х СК и одной СС.

Технические характеристики стандартных секций оребрённых охлаждающих батарей.

Стандартные секции (по ГОСТ 17645-78)	Условные обозначения	Размеры, мм			Число труб	Площадь охлаждающей поверхности м2, при шаге рёбер, мм
		Длина	Высота	Шаг труб		20	30
Одноколлекторные	СК	2750	640	160	4	16,9	11,7
		2750	960	160	6	25,1	17,5
		2750	1280	320	4	16,9	11,7
Змеевиковые головные	СЗГ	2750	640	160	4	16,9	11,7
		2750	960	160	6	25,1	17,5
хвостовые	СЗХ	2750	640	160	4	25,1	17,5
		2750	960	160	6	16,9	11,7
Средние	СС	3000	640	160	4	18,4	12,8
		4250	960	160	6	39,0	27,0
		6000	1280	320	4	36,9	25,3
Змеевиковые	СЗ	2000	640	160	4	9,2	6,4
Двухколлекторные	С2К	4250	960	160	6	39,1	27,1
		2000	640	160	4	9,2	6,4
		4250	960	160	6	39,1	27,1

Общая длина батареи:

Площадь поверхности одной батареи:

Требуемая площадь теплообменной поверхности камерного оборудования F, м² определяют по формуле:

Рекомендуемые значения коэффициента теплопередачи  аммиачных оребренных батарей:

для морозильных камер и камер хранения мороженых продуктов:

– для потолочных однорядных батарей ………………...;

– для пристенных батарей (4 трубы по высоте)…………..;

Необходимое количество батарей:           

Принимаем  батарей.

Батареи (пристенные):

Принимаем батарею состоящую из 2 СК.

Общая длина батареи:

Площадь поверхности одной батареи:

Требуемая площадь теплообменной поверхности камерного оборудования F, м² определяют по формуле:

Необходимое количество батарей: 

Воздухоохладители:

                  Принимаем ;

Для воздухоохладителей с оребренной наружной поверхностью коэффициент теплопередачи принимают в зависимости от температуры кипения аммиака:

t₀,°С                                 -40               -20               -15               0 и выше

            12                13                14                17,5

Среднелогарифмическая  разность температур:

Требуемая площадь теплообменной поверхности камерного оборудования F, м²:

Принимаем Я10-АВ2-250 Э (ВОП-250) тогда количество в/о.:

 (принимаем 15 шт.)

Технические характеристики подвесных воздухоохладителей

Марка воздухоохладителя	Площадь теплопередающей поверхности, м2	Шаг рёбер, мм	Мощность вентиляторов, кВт	Объёмный расход воздуха,	Вместимость по аммиаку, дм3
Я10-АВ2-50 (ВОП-50)	50	13,4	2 * 0,4	2*0,66	24,6
Я10-АВ2-75 (ВОП-75)	75	8,6	2*0,4	2*0,66	24,6
Я10-АВ2-100 (ВОП-100)	100	17,5	2*1,1	2*1,37	61,0
Я10-АВ2-150 (ВОП-150)	150	11,3	2*1,1	2*1,37	61,0
Я10-АВ2-250 Э (ВОП-250)	250	17,5	2*1,5	2*4,9	150,0

Подбор ресиверов.

Циркуляционный ресивер:

Объемы системы:

ü Нагнетательный трубопровод:

ü Всасывающий трубопровод:

ü Батареи:

К₃ =0,5 коэффициент учитывающий заполнение труб х/а при верхней подаче.

К₅ =0,3 коэффициент учитывающий количество содержащегося во всасывающемся парожидкостном трубопроводе.

К₆ =1,45 коэффициент учитывающий допустимое заполнение ресивера.

К₇ =1,55 коэффициент учитывающий рабочее заполнение ресивера.

К₈ =1,2 коэффициент запаса.

Принимаем циркуляционный ресивера: РЛД-8

Компаундный ресивер:

Диаметр нагнетательного трубопровода:

Принимаем трубу с внутренним диаметром:

. Падение давления больше чем допустимое.

Стандартный внутренний диаметр трубы:

Объемы системы:

ü Нагнетательный трубопровод:

Диаметр нагнетательного трубопровода:

Принимаем трубу с внутренним диаметром:

Принимаем трубу с внутренним диаметром:

ü Нагнетательный трубопровод:

Объем жидкости находящихся в нагнетательных трубопроводах:

м³

ü Всасывающий трубопровод:

ü Воздухоохладители:

К₁₁ =0,3 коэффициент учитывающий количество х/а, которое необходимо принять из испарительной системы.

К_7’ =1,8 коэффициент учитывающий рабочее заполнение ресивера.

Принимаем компаундный ресивер РКЦ-20

Линейный ресивер:

К₆ =1,45 коэффициент учитывающий допустимое заполнение ресивера.

К₁₀ =2,67 коэффициент учитывающий заполнение ресивера.

К₁₁ =1,2 коэффициент учитывающий количество х/а, которое должно быть принято из испарительной системы.

Принимаем линейный ресивер: РЛД-16

Маслоотделитель.

Найдем диаметр магистрального нагнетательного трубопровода