Проект рефрижераторного контейнера

= 0,1 = 0,1* = 497,475 кВт.

4. Теплоотвод от контейнера в режиме работы "тепловой насос"

Теплоотвод из изолированного объема контейнера в окружающую среду осуществляется за счет теплопередачи через стены контейнера и за счет инфильтрации воздуха.

4.1 Теплоотвод через ограждение

[2],

где - теплоотвод через стены полуприцепа,

- температура наружного воздуха принимаем;

- температура воздуха в контейнере.

4.2Теплоотвод вследствие инфильтрации воздуха

где - плотность наружного воздуха при -30 oC [6]

кДж/кг - энтальпия наружного воздуха при -30 oC, [7]

кДж/кг - энтальпия воздуха в полуприцепе при +12 oC, [7]

4.3 Теплопотери при открывании дверей

Qдв=q(tн - tпм),

где q =85 Вт/к - удельный расход холода при открывании дверей.

= 20 мин. - длительность нахождения двери открытой.

= 8 ч. - время, за которое необходимо отвести теплоприток.

Qдв = 85(12 - (- 30)*20/60*8 = 148,75 Вт.

4.4 Суммарные теплопотери

Увеличиваем теплоотвод из контейнера на 10% для создания запаса на случай непредвиденного изменения параметров, от которых зависит теплоотвод, а также для учета других факторов (неоднородность структуры пенополиуретана, тепловых мостиков и др.):

4.5 Теплопотери, вызванные аккумулированием теплоты конструкциями контейнера и изоляцией

Данные для расчета используем из пункта 3.6

4.6 Общие теплопотери

Так как во время работы полуприцепа в режиме теплового насоса теплота от вентиляторов воздухоохладителей будет поступать в изолированный объем полуприцепа, то вычтем из суммарных теплопотерь теплоту вентиляторов.

5. Подбор оборудования

5.1 Подбор компрессорного агрегата

Подбор компрессорного агрегата осуществляем по теоретической объемной подаче

По общему теплопритоку определяем расчетную холодопроизводительность:

- суммарный теплоприток, кВт;

a - коэффициент, учитывающий потери во всасывающем трубопроводе, принимаем a=1,05 [2];

b - коэффициент рабочего времени для малых холодильных установок, b= [2]; выбираем b=0,8.

Определяем температуру конденсации и температуру кипения для воздушных теплообменных аппаратов, [2]:

(tw1+tw2)/2 +?квозд

где =(10 15) - перепад температур между средами для воздушных теплообменных аппаратах.

tw1=tн=+30 °С Температура окружающей среды

tw2= tw1+=30+10=40 °С

(30+40)/2 +10=45 °С

Строим цикл с одноступенчатым сжатием, перегревом на всасывании и переохлаждением жидкости после конденсатора (см. приложение 1), и по нему определяем энтальпии.

Таблица 3. Параметры узловых точек цикла

Принимаем tвспол=7 °С, т.к. есть перегрев в испарителе при наличии ТРВ. ТРВ работает за счет перегрева парообразного хладагента на выходе из испарителя.

Принимаем tпервр=10 °С - включает в себя перегрев в рекуперативном теплообменнике, вредный перегрев на всасывании, образуется за счет теплопритоков во всасывающем трубопроводе, потерь на трении перед всасыванием в компрессор, при .

Перегрев на всасывании принимаем в компрессор принимаем tперк=5 °С.

t1=t0+tвспол+tпервр+tперк=-30+7+10+5=-8 °С

Переохлаждение жидкости после конденсатора принимаем , исходя из баланса рекуперативного теплообменника.

удельная холодопроизводительность

,

где и - энтальпии в соответствующих точках цикла, кДж/кг

кДж/кг

,

где - работа изоэнтропного сжатия, кДж/кг

- энтальпии в соответствующих точках цикла, кДж/кг

кДж/кг

- холодильный коэффициент.

массовый расход хладагента

объемная подача компрессора

,

где - удельный объем пара хладагента на всасывании в компрессор, ;

теоретическая объемная подача компрессора

- коэффициент подачи компрессора, выбирается по графику зависимости , для отношения давлений =10,25 выбираем коэффициент подачи компрессора , [8].

Выбираем поршневой компрессор герметичный Bock HG7/1860-4, со следующими характеристиками:

;

Число цилиндров: 6;

Масса: 296 кг

Заправка маслом: 4,5 л

Присоединительные размеры:

Всасывание dy=54 мм

Нагнетание dy=42 мм

Габариты:

Длинна: 830 мм

Ширина: 510 мм

Высота: 500 мм

Проверка компрессора:

Коэффициент рабочего времени b

- холодопроизводительность выбранного компрессора при его работе на заданный цикл, кВт.

Коэффициент рабочего времени b укладывается в заданные пределы для малых холодильных установок [2]

Мощность двигателя

- адиабатная мощность компрессора, кВт.

- индикаторная мощность компрессора, кВт

- индикаторный КПД, принимаем в пределах 0,8-0,85.

- мощность трения, кВт

- эффективная мощность, кВт

Мощность двигателя должна быть больше эффективной мощности .

28 22,97

5.2 Подбор конденсатора

Определяем тепловую нагрузку на конденсатор:

,

Согласно инструкции по подбору конденсаторов в каталоге Gьntner определяем каталожное значение тепловой нагрузки на конденсатор:

- коэффициент, учитывающий высоту над уровнем моря;

- коэффициент, учитывающий климатические параметры; определяется по графику из каталога Gьntner; при температуре конденсации =45 °С, и наружной температуре =30 °С =1;

- коэффициент, учитывающий тип хладагента; определяется по таблице из каталога Gьntner, и для хладагента R404a =1;

- коэффициент, учитывающий материал оребрения, для алюминия с покрытием

Выбираем воздушный конденсатор Gьntner GVH 050.1А/2 N, со следующими характеристиками:

- объемный расход воздуха через вентиляторы кондесатора

- мощность одного вентилятора

2 вентилятора с диаметром 500 мм каждый.

Габариты

Длина: 1850 мм

Ширина: 495 мм

Высота: 950 мм

5.3 Подбор воздухоохладителя

По каталогу ALFA CUBIC определяем коэффициент теплопередачи:

- холодопроизводительность воздухоохладителя BLH403B7 из каталога ALFA CUBIC, кВт;

- площадь теплообменной поверхности воздухоохладителя BLH403B7 из каталога ALFA CUBIC, м2;

- среднелогарифмическая разность температур из каталога ALFA CUBIC для воздухоохладителя BLH403B7, oC.

Определяем требуемую площадь теплообменной поверхности воздухоохладителя:

где - требуемая холодопроизводительность воздухоохладителя, определяемая суммарным теплопритоком, кВт;

- среднелогарифмическая разность температур, принимаем равной 10 oC.

Выбираем испарительный трубный пучок BLH502C10с шагом ребер со следующими характеристиками:

- вместимость испарительного трубного пучка по хладагенту.

- длина струи воздуха.

- мощность одного вентилятора

2 вентилятора с диаметром 500 мм каждый.

Габариты

Длина: 1940 мм

Ширина: 520 мм

Высота: 590 мм

6. Подбор вспомогательного оборудования

6.1 Расчет жидкостного трубопровода

Длина трубопровода

Длина жидкостного трубопровода

, принимаем длину жидкостного трубопровода

Внутренний диаметр трубопровода

Внутренний диаметр трубопровода

[3]

- объемный расход в данном трубопроводе, м3/с

/с

w - скорость движения жидкого хладагента в трубопроводе, принимаем равной 1 м/с

Выбираем неотоженный метрически заглушенный медный трубопровод производства МКМ (Германия) с диаметром dy=22 мм, толщина стенки 1 мм.

Реальная скорость движения хладагента в трубопроводе:

где - объем труб, м3

внутренний диаметр трубопровода, м.

6.2 Расчет всасывающего трубопровода в компрессор

Внутренний диаметр трубопровода

Внутренний диаметр трубопровода

[3]

- объемный расход в данном трубопроводе, м3/с

/с

w - скорость движения парообразного хладагента на стороне всасывания в трубопроводе, принимаем равной 10 м/с

Выбираем неотоженный метрически заглушенный медный трубопровод производства МКМ (Германия) с диаметром dy=64 мм, толщина стенки 2 мм. Реальная скорость движения хладагента в трубопроводе:

где - объем труб, м3

внутренний диаметр трубопровода, м;

6.3 Расчет нагнетательного трубопровода в компрессор

Внутренний диаметр трубопровода

[3]

- объемный расход в данном трубопроводе, м3/с

/с

w - скорость движения парообразного хладагента на стороне нагнетания в трубопроводе, принимаем равной 15 м/с

Выбираем неотоженный метрически заглушенный медный трубопровод производства МКМ (Германия) с диаметром dy=54 мм, толщина стенки 2 мм.

Реальная скорость движения хладагента в трубопроводе:

где - объем труб, м3

внутренний диаметр трубопровода, м;

6.4 Подбор линейного ресивера

Определяем требуемый объем ресивера:

- вместимость воздухоохладителя по хладагенту

- объем жидкостного трубопровода, ;

- длина жидкостного трубопровода, м.

- объем дополнительных элементов систем.

=0,15*(м3

Выбираем вертикальный линейный ресивер Bitzer FS 302, со следующими характеристиками:

- объем ресивера;

Габариты:

Высота А=996 мм

Диаметр В=314 мм

Присоединительные размеры вход/выход, мм: dy=28/ dy=22

6.5 Подбор дизель-генератора

Расчет потребляемой электрической мощности рефрижератора.

Nх.р=

Nх.с=Nкм+Nв.о+Nкд+ Nосв

где Nкм - электрическая мощность электродвигателя компрессора, кВт;

=0,75- КПД электродвигателя компрессора;

=0,8 - коэффициент мощности 3-х фазного асинхронного двигателя генератора;

Nх.р==22,7/0,75·0,8=37,8 кВт.

Выбираю энергетическую установку представленную ниже:

Таблица 4. Технические характеристики дизель-генератора

Выводы

Целью данной курсовой работы является проектирование рефрижераторного контейнера.

В ходе решения поставленной задачи, были закреплены навыки по определению вместимости, расчету теплопритоков и подбору холодильного оборудования для транспортных холодильных установок, в частности для рефрижераторного контейнера.

Подобранное оборудование обеспечивает отвод теплопритоков в рефрижераторном контейнере и поддержание заданной температуры хранения груза.

Опыт и навыки, полученные в ходе выполнения курсовой работы, будут востребованы при выполнении, как курсового, так и дипломного проекта в будущем.

Список литературы

1. Курылев Е.С., Оносовский В.В., Румянцев Ю.Д. Холодильные установки. - СПб: Политехника, 1999. - 576 с.

2. Бараненко А.В., Калюнов В.С., Румянцев Ю.Д. Практикум по холодильным установкам. - СПб: Профессия, 2001. - 272 с.

3. Брайдерт Г.-Й. Проектирование холодильных установок. Расчеты, параметры, примеры. - Москва: Техносфера, 2006. - 336 с.

4. Малые холодильные установки и холодильный транспорт. Справочник / под ред. А.В. Быкова. - М.: Пищевая промышленность, 1978. - 240 с.

5. Бараненко А.В., Калюнов В.С., Малеванный Б.Н., Эглит А.Я.. Практикум по холодильному технологическому оборудованию. - СПб.: СПбГУНиПТ, 2002 - 170 с.

6. Богданов С.Н., Бурцев С.И., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ. - СПб: СПбГАХПТ, 1999.- 320 с.

7. I-d диаграмма состояния влажного воздуха.

8. Кошкин Н.Н., Бухарин Н.Н., Пекарев В.И. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин: учебное пособие для студентов ВУЗов. Л., Машиностроение, 1987г., 464 с.

Размещено на Allbest.ru