Проектирование холодильной установки для глубокой очистки авиационного масла, страница 7

Фильтры в холодильных установках служат для защиты дроссельных приборов и трущихся поверхностей компрессоров или приборов автоматического регулирования от механических загрязнений - окалины, опилок, продуктов коррозии.

Фильтры устанавливают на всасывающей линии перед входом паров хладагента в компрессоры, жидкостные фильтры - на трубопроводе после конденсатора или ресивера непосредственно перед регулирующими дроссельными органами, а масляные - в системах смазки компрессоров.

3. Тепловой и конструктивный расчет испарителя-конденсатора.

Испаритель-конденсатор рассчитываем на тепловую нагрузку Qи-к =1708 кВт;

Верхняя ветвь каскада:

Рабочее вещество                        пропан

Температура кипения, 0С               -41

Нижняя ветвь каскада:

Рабочее вещество                        этилен

Температура конденсации, 0С       -35

Энтальпия, кДж/кг:

Пара при входе iп                           1030,5

Жидкости при выходе i΄                920    

Тепловой расчет.

Плотность теплового потока со стороны пропана кипящего на поверхности оребренных труб в межтрубном пространстве испарителя-конденсатора, отнесенного к внутренней поверхности труб

, где         р0=1,064 бар – давление кипения пропана при t0=-410С;

β=Fн/Fвн=3,8 – коэффициент оребрения для медных труб с накатными ребрами диаметром 20x3 мм (внутренний диаметр dвн=13,3·10-3 м, диаметр по окружности ребер dр=20,6·10-3 м, диаметр по окружности впадин dвп=17,6·10-3 м, шаг ребер sр=1,5·10-3 м, толщина ребра у вершины δ=0,4·10-3 м, угол между ребрами α=0,3о)    Плотность теплового потока со стороны этилена, конденсирующегося на внутренней поверхности пучка труб

, где         r=iп-i´=1030,5-920=110,5·103 кДж/кг – разность энтальпий пара поступающего в конденсатор, и жидкости, выходящей из него;

ρ=1287 кг/м3 – плотность этилена при tк=-350С;

λ=0,0688 Вт/(м·К) – коэффициент теплопроводности этилена;


               μ=2,42·10-4 Па·с – коэффициент динамической вязкости этилена.

Плотность теплового потока по графику составляет qFвн=7500 Вт/м2

Площадь внутренней теплопередающей поверхности

Fвн=Qи-к/qFвн=1708/7,5=227,5 м2.

Конструктивный расчет.

Шаг труб:

S=1,3·dн=1,3·20,6·10-3=27·10-3 м

Принимаем отношение l/D=6, тогда число труб размещенных по диагонали внешнего шестиугольника

Принимаем m=35.

Внутренний диаметр обечайки Dвн=m·s=35·0,027=0,96 м

Принимаем Dвн=1 м.

Количество труб в пучке nтр=0,75(m2-1)+1=0,75(352-1)+1=919

Длина труб в пучке l=Fвн/(π·dвн·nтр)=227,5/(3,14·0,0133·919)=4,927 м, принимаем l=5 м. Отсюда площадь поверхности лообменника

Fвн=π·dвн·nтр·l=3,14·0,0133·919·5=230 м2

Список использованных источников

1. Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. - М : Агропромиздат , 1989 - 223 c.

2. Курылев Е.С. , Герасимов Н.А. Холодильные установки - Л : Машиностроение , 1980 - 622 c.

3. Теплообменные аппараты и холодильные установки, под ред. Данилова К.Л.

- Л : Машиностроение , 1973 - 328 c.

4. СНиП 2.01.01-82 . Строительная климатология и геофизика. Нормы проектирования - М: Стройиздат , 1983 - 136 c.

5. Ржаницына Л.М. Расчет и подбор оборудования холодильной установки: Методические указания к курсовому проектированию - Архангельск: РИО АГТУ , 1995 - 27c.

6. Диаграмма: Энтропия  - температура для аммиака.

7. Лебедев Л.Д. , Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. Учебное пособие для энергетических вузов и факультетов - М : Энергия , 1970 - 408 с.

8. Кондрашева Н.Г. , Лашутина Н.Г. Холодильно-компрессорные машины и установки, М: Высшая школа , 1984 - 335 с.

9. Холодильные машины: Справочник / под ред. Быкова А.В. - М: Легкая и пищевая промышленность , 1982 - 224 c.

10. Сакун , Тепловой и конструктивный расчет холодильных машин- Л : Машиностроение , 1980 - 622 c