Определение потребной мощности холодильного оборудования

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Станции, узлы, технология

грузовой и коммерческой работы»»

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине «Транспортная энергетика и хладотранспорт»

Определение потребной мощности холодильного оборудования РПС

Выполнила:

Ю.К. Железкина

Проверил:

А.А. Яньшин

г. Хабаровск - 2009 год

Требуется

;

0С

б) температура всасывания паров хладагента,

;

0С

в) температура конденсации паров хладагента,

;

0С

г) температура переохлаждения жидкого хладагента в конденсаторе,

;

По полученным значениям температур производится построение цикла работы холодильной машины по диаграмме в координатах "p-i" (прил.1) в следующей последовательности:

- откладываем на правой пограничной кривой (x = 1) температуру или по изотерме (изотермы со значениями температур нанесены в 3-й области на диаграмме штрихпунктирными кривыми линиями) от оси абсцисс до пересечения с правой пограничной кривой паросодержания. Это точка 1 теоретического цикла;

- через точку 1 проводим изобару параллельную оси абсцисс, соответствующую давлению кипения , значение которого указано на оси ординат;

- точка 1Р действительного цикла находится в области перегретого пара (справа от кривой x = 1) на пересечении изобары и изотермы . Ей соответствует энтальпия - i1 (значения энтальпии указаны на оси абсцисс) и удельный объём пара при всасывании в компрессор V1 (изохоры на диаграмме показаны штриховыми линиями);

- затем откладываем температуру конденсации на правой пограничной кривой. Это точка а;

- аналогично через точку а проводим линию постоянного давления , в соответствии с температурой конденсации . Изобару покажем в виде прямой линии параллельной оси абсцисс от левой пограничной кривой и далее;

- затем из точки 1Р проводим адиабату до пересечения с изобарой . Это будет точка 2 Р и ее энтальпия i2 Р;

- точка 3 находится на пересечении изобары с левой пограничной кривой x= 0;

- в области переохлажденной жидкости (слева от кривой x=0) на пересечении изобары с изотермой (температуры переохлаждения жидкого хладагента) находим точку 3Р и энтальпию i3Р;

- для нахождения точек 4 и 4Р необходимо провести из точек 3 и 3Р прямые линии по соответствующим изоэнтальпиям до пересечения с изобарой . Это перпендикуляр на ось абсцисс;

- прямая 4 - 1 характеризует процесс кипения жидкого хладагента в испарители (аналогично 4Р -1Р ).

Теоретический и действительный цикл работы паровой компрессионной холодильной машины приведены на рис. 1.

Рис. 1 - Теоретический и действительный цикл паровой компрессионной холодильной машины

Таблица 1 - Параметры действительного цикла работы холодильной машины

- жидкий хладагент переохлаждается в конденсаторе, переохладителе или теплообменнике (процесс 3 - 3 Р) для обеспечения стопроцентного содержания жидкости перед регулирующим вентилем и увеличения полезной холодопроизводительности;

- имеются потери на трение, как в компрессоре, так и вне его; сжатие паров в компрессоре происходит не при постоянной энтропии.

Основной характеристикой одноступенчатого компрессора является его холодопроизводительность . Под ней подразумевается холодопроизводительность установки, в составе которой работает этот компрессор. величина непостоянная и зависит от температурного режима работы холодильной машины, т.е. от рабочих условий работы машины.

Зная требуемую рабочую холодопроизводительность в заданных рабочих условиях, переводят её в стандартную и по ней подбирают компрессор соответствующей холодопроизводительности.

Используя данные, полученные при построении действительного цикла (табл. 1), определим удельную весовую , кДж/кг и объёмную, кДж/м3 холодопроизводительность хладагента в рабочих условиях по формулам

.

, кДж/м3

кДж/кг

кДж/кг

= 3790,22/239 = 15,85 кДж/ч,

= 15,85*1,05 = 16,64 кДж/ч.

Стандартная холодопроизводительность установки , кДж/ч, определяется по формуле

кДж/ч,

- холодопроизводительность брутто, кДж/час, это - потребная холодопроизводительность установки, которая рассчитывается исходя из общего количества тепла, которое должно отводиться установкой, увеличенного на коэффициент , учитывающий перерывы в работе, вызываемые оттаиванием «снеговой шубы» и производством профилактического осмотра и ухода за оборудованием. Принимаем из курсовой работы (формула 5.9), для перевода используем следующие соотношения между единицами измерения тепловой энергии:

1 Дж = 0,239 кал = 1 Вт·сек; 1 кДж = 0,239 ккал = 0,278 Вт·ч;

1 кал = 4,187 Дж = 4,187 Вт·сек; 1 ккал = 4,187 кДж = 1,163 Вт·ч;

1 Вт = 1 Дж/сек = 0,239 кал/сек; 1 Вт = 3,6 кДж/ч = 0,86 ккал/час.

- коэффициенты подачи компрессора соответственно в стандартных и рабочих условиях (= 0,67). Коэффициент подачи компрессора в рабочих условиях для малых хладоновых компрессоров определяется по графику в зависимости от отношения давления конденсации к давлению кипения.

Таблица 2 - Техническая характеристика компрессоров

Примечание: ФВ - фреоновый одноступенчатый компрессор, вертикальный, ФУ и ФУУ - фреоновый одноступенчатый компрессор с угловым расположением целиндров; ФУУБС - фреоновый одноступенчатый бессальниковый компрессор с угловым расположением целиндров.

Количество хладагента, проходящего через КНД и испаритель , кг/ч, находится по формуле: паровой компрессор холодильный машина

Для двухступенчатых холодильных машин компрессор подбирают полученным объёмам, описываемым КНД и КВД, используя табл. 3.2 или [15, стр. 110 - 111].

Расчет конденсатора сводится к определению его теплопередающей поверхности в зависимости от тепловой нагрузки конденсатора. Тепловая нагрузка конденсатора (кДж/ч) определяется по формуле:

где - действительная мощность компрессора, кДж/час, определяется по формуле:

где - индикаторный КПД компрессора для хладона-12 определяется по рис. 3.15.

Рис. 2. Индикаторный КПД компрессоров

1- работающих на хладоне-12; 2,3 - средних и крупных аммиачных

Теплопередающая поверхность конденсатора , м2, находится по формуле:

где - удельная тепловая нагрузка на конденсатор, кДж/(м2•ч), принять 230 - 300 Вт/м2.

Воздухоохладитель (испаритель) установлен непосредственно в грузовом помещении (холодильной камере) и обеспечивает равномерное охлаждение посредством вентиляторов-циркуляторов. Теплопередающая поверхность воздухоохладителя , м2, определяется по формуле

где - коэффициент теплопередачи аппарата, зависящий в основном от скорости движения воздуха и температурного напора. У хладоновых испарителей равен 15 ч 35 Вт/(м2•град); - средняя разность температур воздуха и кипящего хладагента, град., принимается равной 9 ч 11 градусам.

Теплопередающую поверхность , (м2) можно определить по другой формуле:

где - удельный тепловой поток, Вт/м2, принять 233 - 350 Вт/ м2.

По полученным значениям теплопередающих поверхностей FК и FВ подбирают конденсатор и воздухоохладитель в рабочих условиях.

Таблица 3 - Технические характеристики конденсаторов

Технические характеристики испарителей

Размещено на Allbest.ru