Проект холодильной машины фруктохранилища емкостью 900т

Цикл холодильной машины принят без переохлаждения

Таким образом, рабочий режим  холодильной установки выбран следующий:

t_о = -8 ^oC; t_к = +36 ^oC; t_вс = +2 ^oC

8. Построение цикла  и определение параметром хладагента.

8.1. Построение цикла одноступенчатого  сжатия в диаграмме i-IgP.

Рисунок 8.1.

Рисунок 8.1. Изображение цикла  в диаграмме i-LgP

Процессы, изображенные на рисунке:

1. – кипение в испарителе при t_o и Р_о.

1-1 -  перегрев пера на  всасывании от t_o до t_вс при постоянном давлении р_о;

1-2 – адиабатное сжатие  в компрессоре;

2-3 – процесс отвода  тепла в конденсаторе, который  можно разделить на два процесса: 2-2 – охлаждение пара до состояния  насыщения (сбив перегрева) при  постоянном давлении р_к и 2-3 –конденсация хладагента при t_к и р_к .

3-4 – дросселирование хладагента в регулирующем вентиле от р_к до р_о по линии постоянной энтальпии, ^оС.

В диаграмме i-LgP и по таблицам для аммиака определяются параметры для всех точек цикла холодильной машины, значения параметров записываются в таблицу.

 

Таблица 8.1. Значения параметров хладагента.

 

	Р мПа	t оС	i кДж/кг	V м3/кг
1ˈ	0,35	-5	1675	0,35
1	0,35	+5	1700	0,37
2	1,40	+85	1855	0,12
2ˈ	1,40	+35	1690	0,11
3	1,40	+35	600	-
4	0,35	-5	600	0,06

9. Расчет и подбор  основного холодильного оборудования.

9.1. Расчет и подбор  компрессорных агрегатов.

Определение холодпроизводительности 1 кг хладагента по формуле:

g_o = i₁ – i₄ = 1675 – 600 = 1075 кДж/кг ,

где: i₁ – сухой насыщенный пар, кДж/(кг∙К);

i₄ - область влажного пара, кДж/(кг∙К)

Определение массового расхода  пара определяется по формуле:

     М = = 0,2 кг/с ,

где: Q_o – рабочая нагрузка на компрессор, кВт;

q_o – холодопроизводительность 1кг хладагента, кДж

Определение действительного  объемного расхода пара по формуле:

V_д = MV₁ = 0,2∙0,37 = 0,074 м³/с ,

где: М – массовый расход пара, кг/с;

V₁ – удельный объем всасывающего пара, м/кг

Определение коэффициента подачи компрессора по степени сжатия:

 

Степень  сжатия:

= = 4

По графику определяем коэффициент подачи компрессора:

λ = 0,75

Определение объемного расхода  пара описываемого поршнем компрессора:

V_h = = 0,09 м³/с ,

где: V_д – действительный объемный расход пара, м/с;

λ – коэффициент подачи компрессора

Определение теоретической  мощности компрессора:

 N_т = М(i₂-i₁) = 0,2∙(1855-1700) = 31кВт ,

где: М – массовый расход пара, кг/с;

i₁, i₂ – энтальпия холодильного агента в точках 1 и 2, кДж/кг

Определение действительной мощности компрессора:

N_i = = 38,7 кВт ,

где: N_т – теоретическая мощность компрессора, кВт

ηi = 0,8 – индикаторный кпд;

Определение эффективной  мощности на валу компрессора:

N_е = = 49 кВт ,

где: N_i – действительная мощность компрессора, кВт;

 η_м = 0,9 – механический кпд

Определение действительного  теплового потока в конденсаторе:

Q_к = Q_о+ N_i = 273+38 = 311 кВт ,

где: Q_о – рабочая нагрузка на компрессор, кВт;

N_i – действительная мощность компрессора, кВт

Из расчета по описываемому объему пара принято два компрессорных  агрегата марки 21А130-7-0

Таблица 9.2. Характеристика винтового компрессора марки 21А130-7-0

Характеристики	Данные
Диаметр цилиндра	200 мм
Отношение длины ротора к  диаметру	1,35
Теоретическая объемная подача	0,213 м3/с
Номинальная холодопроизводительность	984 кВт
Эффективная мощность	173 кВт
Диаметр патрубков
dу.вс	150 мм
dу.н	100 мм

 

9.3. Расчет и подбор  теплообменных аппаратов

Расчет и подбор конденсаторов

Определение площади теплопередающей  поверхности конденсатора:

F = = 172,7 м² ,

где:  Q_к – суммарный тепловой поток в конденсаторе от всех групп компрессоров, кВт;

q_f – К* ∆t = 1800 Вт/м² – удельный тепловой поток.

По теплопередающей поверхности  конденсатора 172,7 м² с учетом параметров наружного воздуха и тепловой нагрузки принято два испарительных конденсатора марки МИК-100-H.

 

 

 

Таблица 9.4. Характеристика испарительного конденсатора МИК-100-H

 

 

 

Характеристики	Данные
Площадь поверхности	м
Размеры
диаметр	мм
ширина	мм
высота	мм
Число труб	шт
Диаметр прохода
пара	мм
жидкости	мм
Объём межтрубного пространства	м3
Масса аппарата	кг

Расчет и подбор камерных приборов охлаждения (воздухоохладителей) для экспедиции.

Определение теплопередающей  поверхности воздухоохладителей по формуле:

F = ,

где:  Q_ко – теплопритоки в экспедиции, кВт;

К = 16 Вт/(м∙К);

∆t = 5 ^оС – разность температур между воздухом в камере и кипящим хладагентом

Определяем теплопередающую  поверхность воздухоохладителя  для камер №1 и №5:

F =  = 651,7 м²

Определяем теплопередающую  поверхность воздухоохладителя  для камер №2÷№4:

F =  = 646,8 м²

 

Подбираем 4 ВОП – 150 с площадью поверхности 150 м² и подбираем 1 ВОП -100 с площадью 100 м²  для каждой камеры.

Таблица 9.5. Характеристика воздухоохладителя ВОП-150

 

Характеристики	Данные
Площадь поверхности	150 м2
Тепловой поток	18000 Вт
Шаг ребер	11,3
Вентиляторы
количество	2
диаметр	600мм
частота вращения	16,7об/с
мощность	1,1кВт
расход воздуха	1,38 м3/с
Мощность электродвигателей	12 кВт
Вместимость по аммиаку	30 л

 

 

Таблица 9.6. Характеристика воздухоохладителя ВОП -100

 

 

Характеристики	Данные
Площадь поверхности	100 м2
Тепловой поток	12000 Вт
Шаг ребер	17,5
Вентиляторы
количество	2
диаметр	600мм
частота вращения	16,7 0б/с
мощность	1,1 кВт
расход воздуха	1,38 м3/с
Мощность электродвигателей	12 кВт
Вместимость по аммиаку	30 л

 

10.Расчет и подбор  вспомогательного оборудования  и трубопроводов.

Расчет и подбор линейного  ресивера

Вместимость испарительной  системы определяем по количеству аммиака  в системе:

V_исп = 150л∙5 = 750 л = 0,75 м²

Определение внутреннего  объема емкости линейного ресивера:

V_ЛР = = = 0,54 м³ ,

где: 0,5 – коэффициент, учитывающий  норму заполнения ресивера при эксплуатации;

V_исп – вместимость испарительной системы, м³

По емкости аммиака  подбираем один линейный ресивер  марки 0,75 РД.

 

Таблица 10.1. Характеристика линейного ресивера 0,75 РД

 

Характеристики	Данные
Размеры
D*S	мм
L	мм
H	мм
Масса	кг

 

Расчет и подбор циркуляционного ресивера

Определение внутреннего  объема емкости циркуляционного ресивера:

V_ц.р. = V_воз∙К₂∙К₄∙К₅∙К₆∙К₇ = 0,75∙0,5 ∙1,2∙0,25∙1,25∙1,2 = 0,84 м³ ,

где: V_воз – вместимость воздухоохладителей данной, м³

Подбираем один циркуляционный ресивер марки 1,25 РЦЗ

 

Таблица 10.2. Характеристика циркуляционного ресивера 1,25 РЦЗ

 

 

Характеристики	Данные
Размеры
D*S	1020х10 мм
L	2090 мм
H	3900 мм
Масса	кг

 

 

Расчет и подбор дренажного ресивера

 Определение внутреннего объема емкости дренажного ресивера:

V_др = = = 0,22 м³ ,

где: V_воз – вместимость воздухоохладителей данной камеры, м³;

0,8 – норма заполнения  дренажного ресивера при сливе  в него аммиака при оттаивания снеговой шубы.

Подбираем по внутреннему  объему один дренажный ресивер марки 0,75 РД

Таблица 10.3. Характеристика дренажного ресивера 0,75 РД

Характеристики	Данные
Размеры
D*S	600х8 мм
L	3000 мм
H	500 мм
Масса	430 кг

 

10.4. Расчет и  подбор насосов

Определение общего объёмного  расхода воды для охлаждения конденсаторов  и компрессоров по формуле:

= V_кд+V_км ,

где V_кд – объём воды на конденсаторы , м³/ч;

V_км – объём воды на компрессора, м³/ч

По данному расходу  подбираем насосы марки 2К-9Б в  количестве 3 шт, в том числе 2 –рабочих и один резервный.

Таблица 10.5. Характеристика насоса 2К-9Б

Характеристики	Данные
Диаметр рабочего колеса	106 мм
Производительность
	16,6 м3/ч
	4,6 л/с
Полный напор	120 кПа
К.П.Д.	60 %
Мощность на валу насоса	0,8 кВт