Разработка функциональной системы холодильной установки

          В состав схемы входит:

    1-компрессорный агрегат на первую температуру кипения (-1°С);

    2- компрессорный агрегат на вторую температуру кипения (+4°С);

    3-отделитель жидкости на -1°С;

    4- отделитель жидкости на +4°С;

    5-конденсатор;

    6-линейный ресивер;

    7- регулирующий вентиль;

    8-пластинчатые  испарители;

    9-кожухотрубные  испарители;

    

 

    Рисунок 1 - Функциональная схема холодильной установки с одноступенчатым сжатием, работающей на две температуры кипения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 Расчет термодинамического  цикла                                               

 

    3.1 Нахождение предварительных  параметров

    Перегрев  пара во всасывающем трубопроводе компрессора работающего на :

                                              

.                        /1, с.104 /

    Принимаем     .                            

    Перегрев  пара во всасывающем трубопроводе компрессора работающего на :

                                            

.                              /1, с.104 /

    Принимаем  .                                  
 

           3.2 Построение цикла в  lnp-h диаграмме

    Построение  цикла представлено в приложении А.

    Таблица 1 - Параметры узловых точек.

 
 
 
 
 

    Продолжение таблицы 1 

 
 
 

      3.3 Расчет термодинамических параметров                          /6,с.76/

    Найдем  удельную холодопроизводительность первой ступени:

    

,

    

.

    Найдем  удельную холодопроизводительность второй ступени:

    

,

    

.

    Найдем  удельную работу сжатия в компрессорах:

    

 

    

 

    Эффективность циклов:

    

 

    

 
 
 
 
 
 
 
 

  4 Расчет и подбор холодильного оборудования

         

      4.1 Расчет и подбор компрессорных агрегатов 

    4.1.1 Расчет и подбор компрессорных агрегатов на первую температуру кипения                                                                                                 /6,с.76/

    Количество  циркулирующего аммиака:

    

,

    

.

    Массовая  производительность компрессора:

    

,

    

.

    Степень сжатия:

    

,

    Коэффициент подачи:

                                                            ,                                    /7 ,с.103/

    Объемная производительность:

    

,

    Выбираем  компрессорный агрегат 2А350-7-1( )-(2 единицы).

    Т.к. тепловая нагрузка в течение суток  на компрессор не меняется, то необходимо учитывать коэффициент рабочего времени:

    

                                                

,                                   /1,с.303/ 
 

Действительная  массовая производительность компрессорных  агрегатов:

    

,

    Найдем  действительную холодопроизводительность компрессорных агрегатов:

    

,

    Суммарная теоретическая мощность компрессорных агрегатов:

    

,

    

.

    Эффективный КПД:

                                               

,                                         /2,с.233/

    Эффективная мощность:

    

,

    

.

    Мощность  электродвигателя компрессорных агрегатов:

    

,

    где -КПД передачи , ;

      - КПД электродвигателя, .

    

.

    Мощность  электродвигателя двух компрессорных  агрегатов марки 2А350-7-1  по паспорту равна .

    Так как N_эл< N_дв, то принимаем выбранные компрессорные агрегаты.  

4.1.2 Расчет и подбор компрессорных агрегатов на вторую температуру кипения                                                                                                    / 6,с.76/

    Количество  циркулирующего аммиака:

    

,

    

.

    Массовая  производительность компрессора:

    

,

    

.

    Степень сжатия:

    

    Коэффициент подачи:

                                                            ,                             /7, с.103/

    Объемная  производительность:

    

,

    Выбираем  компрессорный агрегат 21А280-7-1( ) -(3 единицы).

    Т.к. тепловая нагрузка в течение суток  на компрессор не меняется, то необходимо учитывать коэффициент рабочего времени:

    

                                             

,                     / 1,с.303/

    Действительная  массовая производительность компрессорных агрегатов:

    

,

    Найдем  действительную холодопроизводительность компрессорных агрегатов:

    

,

    Суммарная теоретическая мощность компрессорных  агрегатов:

    

,

    

.

    Эффективный КПД:

                                                

,                                    /2,с.233/

    Эффективная мощность:

    

,

    

.

    Мощность  электродвигателя компрессорных агрегатов:

    

,

    где -КПД передачи , ;

      - КПД электродвигателя, .

    

.

    Мощность  электродвигателя трех компрессорных агрегатов марки 21А280-7-1  по паспорту равна .

          Так как N_эл< N_дв, то принимаем выбранные компрессорные агрегаты.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    4.2  Расчет и подбор конденсатора                                                  

    Расчетная теоретическая тепловая нагрузка на конденсатор:

    

,

    

    Действительная  тепловая нагрузка на конденсатор:

    

    

    Находим средний логарифмический перепад температур в конденсаторе:

                                

,                 /6,с.87/

    где температура воды на входе и выходе из конденсатора.

    Удельная  плотность теплового потока в конденсаторе:

                               

,                         /6,с.87/

    где k-коэффициент теплопередачи для КТГ.

    Площадь теплообменной поверхности:

    

,

    Выбираем  2 конденсатора марки КТГ-500( ) .

    Объемный  расход воды на охлаждение конденсатора:

      
 
 
 
 
 
 
 

  4.3 Расчет и подбор испарителей 

    4.3.1 Расчет и подбор пластинчатых испарителей                        

    Находим площадь теплообменной поверхности:

                                    

,                        /2,с.260/

             где      =(5¸15 )-удельная плотность теплового потока в испарителе.

    

    Выбираем  пластинчатый испаритель марки AV660-(F=142 , ). 

    4.3.2   Расчет и подбор кожухотрубных испарителей                       

    Находим площадь теплообменной поверхности:

    

,

    где      =(1,4¸4,5 )-удельная плотность теплового потока в испарителе.                                                                                                 /6,с.89/