Проектирование дизельной судовой установки рефрижератора дедвейтом 9852 тонны и скоростью хода 20 узлов

 

Из-за того, что провизионные кладовые не имеют непосредственного  контакта с окружающей средой, то теплопритоки вследствие поглощения наружной поверхностью ограждений  рассчитываться не будут  
(т.о.SQ_1t =  SQ₁).

Теплопритоки  от термообработки провизии Q₂ определяется по формуле:

Q₂= 0,28*Cp *Gпр*(t^н_гр-t^k_гр) /z – для овощей

Q₂= 0,28*Gпр*(i^н_гр-i^k_гр) /z – для мяса и рыбы, где

Gпр- масса груза, подвергающегося термообработке, кг;

t^н_гр,t^k_гр,i^н_гр,i^k_гр – температура и энтальпия провизии в начале и в конце процесса термообработки, кДж/кг;

z- время термообработки по определению теплопритоков от термообработки провизии в таблице 4.3.

 

Таблица   4.3

Теплопритоки  от термообработки.

Номер кладовой	Gпр, кг	Сp, кДж/кгград	Температура С Энтальпия кДж/кг		tнгр-tkгр iнгр-iкгр	Z	Q2, Вт
			tнгр(iнгр)	tkлгр(iнгр)
1	500	3,35	7	4	3	24	58,6
2	300		13	4,6	8,4	24	29,4
3	450		14,3	5	9,3	24	48,8

 

Теплопритоки  от охлаждения тары Q3 определяют по формуле:

Q₃= 0,1* Q₂

 

Результаты  расчётов по определению теплопритоков  от охлаждения тары сводят в таблицу 4.4.

 

Таблица 4.4

Теплопритоки  от охлаждения тары.

Номер кладовой	Q2,Вт	Q3,Вт
1	58,6	5,86
2	29,4	2,94
3	48,8	4,88

 

Теплопритоки  от вентиляции трюмов Q₄ определяется по формуле :

Q₄ = V_оrnCp(t_н –t_кл )/24 =0,01V_оrn(t_н –t_кл ), где

V- объём вентилируемого трюма, м³;

r- плотность воздуха при температуре и относительной влажности j в кладовых, кг/м³;

n- кратность обмена воздуха в сутки;

Ср – теплоёмкость наружного воздуха, кДж/кг*град;

t_н, t_кл – температура наружного воздуха и в вентилируемых кладовых, ^оС.

Результаты  расчётов введены в таблицу 4.5.

 

 

 

 

 

Таблица 4.5

Теплопритоки  от вентиляции.

Номер кладовой	tн, оС	tкл, оС	Dt, оС	n, обм/сут	V, м3	j	r, кг/м3	Q4, Вт
1	15	4	11	2	20	90	1,38	6,07
2	15	-18	33	1	15	90	1,38	13,66
3	15	-18	33	1	21	90	1,38	19,13

 

Теплопритоки  от работающих механизмов (электродвигателей вентиляторов)

Q₅ определяют по формуле :

Q₅= 1000*Nэ

 

Результаты  расчётов по определению теплопритоков  от работающих механизмов сведены в  таблице 4.6.

 

Таблица 4.6

Теплопритоки  от работающих механизмов.

Номер кладовой	Nэ, кВт	Q5, Вт
1	0,2	200
2	0,2	200
3	0,2	200

 

Прочие неучтённые  теплопритоки Q₆ определяются по формуле:

Q₆= 0,2*Q₁

 

Результаты  расчётов прочих неучтённых  теплопритоков  сведены в 

таблицу 4.7.

 

Таблица 4.7

Неучтённые  теплопритоки.

Номер трюма	Q1, Вт	Q6, Вт
1	405,80	81,16
2	588,11	117,62
3	838,75	167,75

 

 

Результаты  расчётов суммарных теплопритоков  в трюма сведены  в таблицу 4.8.

 

 

Таблица 4.8

Суммарные теплопритоки в кладовых.

Номер кладовой	tкл, С	Теплопритоки, Вт						Суммарные теплопритоки
		Q1	Q2	Q3	Q4	Q5	Q6	Qхран	Qтерм
1	4	405,8	58,6	5,86	6,07	200	81,16	693,03	757,52
2	-18	588,11	29,4	2,94	13,66	200	117,62	919,39	951,73
3	-18	838,75	48,8	4,88	19,13	200	167,75	1225,63	1279,34

 

  

4.3.2 Выбор агрегата.

 

Расчётная холодопроизводительность компрессорно-конденсаторного агрегата    Qо_{агр.расч}. определяется по формуле:

Qо_{агр.расч}. = 1.1*SQхран/Врасч,  где

SQхран – суммарные теплопритоки по трюмам на режиме хранения, Вт ;

В расч- коэффициент  рабочего времени , принимаемый 0,7-1

1,1 коэффициент,  учитывающий потери холода и  сопротивления хладоновых  трубопроводов.

Результаты  расчетов по определению расчётной  холодопроизводительности компрессорно-конденсаторного  агрегата и коэффициентов рабочего времени сведены в таблицу 4.9.

 

Таблица 4.9

Холодопроизводительность компрессора.

В расч.	SQхран, Вт	Qоагр.расч., Вт
0,8	2838,05	3902,32

 

 

Исходя из расчетов, выбираем два компрессора 1-ПБ-7, холодопроизводительностью  по 7 кВт.

 

4.3.3 Выбор испарительных аппаратов.

 

Расчётная поверхность  испарительных аппаратов трюмов определяется по формуле

F_{исп.пос}= Q_хран* С/(в*к*Dt)

Где Q_хран- теплопритоки в кладовую на режиме хранения, Вт;

к- коэффициент  теплопередачи испарительных аппаратов, Вт/м²град;

Dt – разность температур воздух трюма и кипящего хладагента, ^оС;

С- 1.1-1.2-  коэффициент, учитывающий влияние снеговой «шубы» (для кладовых с температурой воздуха +2…+12 С , С=1.2, -18…-2 С, С=1,0  ).

Достаточность поверхности испарительных аппаратов  на режиме термообработки проверяют по формуле:

F_{исп.факт} > Q_термС/к Dt,

где F_{исп.факт} – фактически принятая поверхность испарительных агрегатов, м²;

Температура кипения  хладагента принята для  R22 -40,8 С.

Q_терм – теплопритоки в кладовых на режиме термообработки, Вт ;

Результаты  расчётов по определению поверхности испарительных агрегатов сведены в таблицу 4.10.

 

 

Таблица 4.10

Расчёт поверхности  испарительного агрегата.

Номер кладо-вой	Режим хранения					Режим термообработки				Fисп.факт м2	Кол-во испар
	Qхр Вт	К Вт/м2 град	Dt C	В	Fисп факт	Qтерм	К  Вт/м2 град	Dt	Fисп
1	693,08	14	45	0,8	1,7	757,52	14	45	1,8	2	1
2	919,39	12	23	0,8	4,2	951,73	12	23	4,3	5	1
3	1225,63	12	23	0,8	5,6	1279,34	12	23	5,8	6	1

 

4.4 Выбор  хладагента.

    В данный  момент основным хладагентом  для замены R22 в судовых холодильных установках является R404а. Но в ходе конференции «Вывод из обращения гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) — национальная стратегия Российской Федерации» фирма DuPont  для замены ГФУ и ГХФУ предложила  хладагенты под общим наименованием ISCEON (это зарегистрированная торговая марка DuPont). По словам представителя компании, при полной озонобезопасности и отсутствии парникового воздействия вещества ISCEON обеспечивают возможность дальнейшей эксплуатации оборудования, спроектированного для использования ГХФУ и ГФУ. В большинстве случаев не потребуется замена масла и частей агрегата. К тому же околоазеотропные смеси ISCEON можно дозаправлять. ISCEON  MO29 планируется использовать для холодильных машин и климатических установок вместо ГФУ и ГХФУ.

Предлагается сравнить оба эти хладагента. 

   

Хладагент R404А

R404A — хладагент относится к группе озонобезопасных фреонов, представляющий собой многокомпонентную смесь. Он обладает высокой производительностью при низких температурах. К отрицательным свойствам следует отнести высокое значение GWP и требование применения полиолэфирных масел. Утечки этой смеси приводят к изменению состава и свойств хладагента, поэтому требуют специальной подготовки при обслуживании. Химическая совместимость хладагентов R404A с большинством деталей существующих холодильных систем не отличается от химической совместимости с ними хладагентов группы ХФУ, однако некоторые эластомеры плохо взаимодействуют с альтернативными хладагентами и маслами, в связи с чем это свойство необходимо проверять в каждом конкретном случае.

 

Хладагент R422D

ISCEON MO29 - это озонобезопасный хладагент серии ГФУ (ODP=0), отличающийся простотой применения и разработанный как заменитель R-22 в имеющихся системах водного охлаждения с непосредственным охлаждением (испарением хладагента). Он пригоден также для использования в установках кондиционирования воздуха в жилых помещениях, для промышленных целей, а также для применения в системах нормального охлаждения. ISCEON MO29 хорошо совместим с традиционными и новыми смазочными средствами, что позволяет в большинстве случаев при переналадке не менять вид масла.

 

Основные  физические свойства и эксплуатационные характеристики  R422D в сравнении с R404A.

Показатель	R 404A	R 422D
Состав или  формула	R143а/125/134а	R125/134а/600а
Средняя   температура кипения при атмосферном давлении, °С	-46,7	-43
Давление  насыщенной жидкости при 25, °С	1257	1128
Плотность жидкости при 25 °С, кг/м3	1048	1143
Холодильный коэффициент	3,92	6,43
Относительная холодопроизводительность R404A- R422D	1,00	1,00
Потенциал разрушения озона ОРП	0	0
Потенциал глобального потепления ПГП	3800	2230
Предельно допустимая концентрация при вдыхании (ПДК), кг/м3	0,48	0,35
Категория опасности	А1/А1	А1/А1