Промышленность \ Системы производства и распределения энергоносителей

Расчет и подбор оборудования для холодильной установки, предназначенной для охлаждения коксового газа

Страницы работы

22 страницы (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Министерство образования Российской Федерации

Архангельский Государственный Технический Университет

Факультет Промышленной Энергетики, ПЭ IV-2

Кафедра промышленной теплотехники

Алексей Геннадьевич

Курсовой проект

по курсу: “СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ”

Расчет и подбор оборудования для холодильной установки, предназначенной для охлаждения коксового газа

Пояснительная записка

0.162.03.КП.00.006.ПЗ

Руководитель проекта:

Постановление комиссии от

Признать, что студент выполнил и защитил курсовой проект с оценкой

Архангельск

2003

Оглавление

стр.

Исходные данные 3

1 Выбор схемы холодильной установки и расчет термодинамических циклов 3

1.1 Выбор расчетного режима 3

1.2 Составление функциональной схемы холодильной установки и расчет циклов 4

2 Подбор холодильного оборудования 5

2.1 Подбор компрессоров 5

2.2 Подбор теплообменного оборудования 7

2.2.1 Подбор конденсатора 7

2.2.2 Подбор технологического аппарата 8

2.2.3 Подбор переохладителя 8

2.2.4 Подбор градирни 8

2.3 Выбор вспомогательного оборудования 9

2.3.1 Выбор отделителя жидкости 9

2.3.2 Выбор маслоотделителя 10

2.3.3 Выбор промежуточного сосуда 10

2.3.4 Выбор ресиверов 11

2.3.5 Выбор насосов 11

2.3.6 Расчет трубопроводов 12

2.3.7 Выбор воздухоотделителя 12

2.3.8 Выбор фильтров 12

3 Индивидуальное задание 13

Список литературы 22

Исходные данные:

1. Географический пункт г. Донецк

2. Назначение холодильной установки охлаждение коксового газа

3. Температура кипения рабочего тела =-45 °C

4. Холодопроизводительность =10000 кВт

5. Вид системы охлаждения с непосредственным испарением

6. Вид системы водоснабжения оборотная

1 Выбор схемы холодильной установки и расчет термодинамических циклов

1.1 Выбор расчетного режима

При проектировании холодильной установки в качестве расчетного принимается наиболее напряженный для всего холодильного оборудования период года – летний.

Для принятого расчетного периода находим параметры атмосферного воздуха заданного района строительства в приложении 1 [4].

Расчетная летняя температура =26 ºС. Относительная влажность φ=42%.

По психрометрической таблице находим температуру мокрого термометра =17ºС.

Температура воды на входе в конденсатор зависит от внешних условий и выше температуры по мокрому термометру на (3¸4)ºС, примем:

=ºС.

Температура воды на выходе из конденсатора:

ºС=20+6=26ºС.

Температура конденсации при водяном охлаждении конденсаторов зависит от температуры и количества подаваемой воды:

ºС=26+4=30ºС.

В качестве хладагента выбираем аммиак, как относительно недорогой и подходящий по свойствам для проектируемой холодильной установки. Аммиак инертен к черным металлам, но разрушает медь и ее сплавы, кроме фосфорной бронзы, неограниченно растворяет воду. Недостаток – по вредности относится ко второй группе и горюч, взрывоопасен при концентрациях 16¸26,8 %.

По диаграмме [8] находим давления кипения и конденсации:

= -45°C, =0,58 ата;

=30ºС, =12 ата.

Отношение давлений конденсации и кипения хладагента:

Данное отношение давлений превышает 7¸9, поэтому выбираем схему двухступенчатой холодильной машины.

Промежуточное давление составит:

ата.

Отношение давлений по ступеням:

1.2 Составление функциональной схемы холодильной установки и расчет циклов

Функциональная схема холодильной установки представлена на рисунке 1.1, термодинамические циклы холодильной машины в T-S и lgP-i диаграммах – на рисунке 1.2. По T-S диаграмме находим необходимые для расчета параметры рабочего тела в характерных (рабочих) точках процесса и сводим их в таблицу 1.1.

Параметры рабочих точек находим с учетом соотношений:

; ;

ата;

°С= -45+5= -40 °С;

;

°С=20+5=25 °С;

°С=2+3=5 °С.

Рисунок 1.1 Функциональная схема холодильной установки

Рисунок 1.2 Термодинамические циклы холодильной машины

Таблица 1.1 Параметры рабочих точек

№ рабочей точки	, °C	, ата	, м³/кг	, ккал/кг	, ккал/(К×кг)
1	-40	0,58	2,0	388	2,28	¾
2	100	4,55	¾	457	2,28	¾
3	2	4,55	0,27	402	2,10	1
4	70	12,00	¾	435	2,10	¾
5	30	12,00	¾	133	1,12	0
6	25	12,00	¾	127	¾	0
7	2	4,55	¾	127	¾	0,08
8	2	4,55	¾	98	¾	0
9	5	12	¾	106	¾	0
10	-45	0,58	¾	106	¾	0,16

2 Подбор холодильного оборудования

2.1 Подбор компрессоров

Удельная массовая холодопроизводительность:

ккал/кг.

Количество хладагента, проходящего через СНД:

кг/с.

Количество хладагента, выкипающего в промежуточном сосуде за счет сбива перегрева пара, идущего из СНД:

кг/с.

Количество хладагента, проходящего через СВД:

кг/с.

Объем пара, проходящего через СНД:

м³/с.

Объем пара, проходящего через СВД:

м³/с.

Коэффициент подачи для СВД

, где - относительная величина вредного пространства, для крупных компрессоров с=2%;

- коэффициент дросселирования, учитывает уменьшение объема всасывания за счет дросселирования пара во всасывающем клапане, принимаем =0,96;

- коэффициент плотности, учитывает объем всасывания за счет перетечки пара со стороны высокого давления на сторону низкого давления, принимаем =0,98.

Коэффициент подачи для СНД

Требуемая теоретическая объемная производительность компрессоров СВД и СНД:

кг/с.

Теоретическая мощность компрессоров СВД и СНД:

кВт.

Принимаем к установке для СНД 2 турбокомпрессора АЦ3,1-7-1 (АТКА-735) с усредненной холодильной мощностью 5000 кВт. Мощность электродвигателя 1660 кВт. Расход воды м³/с. Габаритные размеры 6400´4500´6100 мм. Диаметр всасывающего патрубка 300 мм, нагнетательного – 200 мм.

Для СВД – 5 крейцкопфных оппозитных компрессоров А1200-7-2 (А01200П) с теоретической объемной подачей 0,88 м³/с. Мощность электродвигателя 630 кВт. Расход воды м³/с. Габаритные размеры 5000´5700´1700 мм. Диаметр всасывающего патрубка 200 мм, нагнетательного – 150 мм.