Разработка функциональной схемы холодильной установки

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

,      /1,с.303/

.

            Действительная объемная производительность компрессорных  агрегатов:

,

. 

Действительная  массовая производительность компрессорных  агрегатов:

,

.

      Найдем  действительную холодопроизводительность компрессорных агрегатов:

,

.

      Адиабатная  мощность компрессорных агрегатов:

,

.

      Эффективный КПД:

      Эффективная мощность:

,

.

      Мощность  электродвигателя компрессорных агрегатов:

,

где -КПД передачи , ;

 - КПД электродвигателя, .

.

      Мощность  электродвигателя  агрегата марки 2AH130-7-7   по паспорту равна .

      Так как N_эл< N_дв, то принимаем выбранные компрессоры.  

1. Расчет  и подбор конденсатора                                                          /1/

 

    Расчетная тепловая нагрузка на конденсатор:

    

,

где -тепловой поток в маслоохладителе, кВт:

,

где - массовый расход воды через маслоохладитель i-ого компрессорного агрегата, кг/с:                                                                                                              

-объемный расход воды через  маслоохладитель,     ,        /2, с.236/,

Прежде всего найдем значения объемных расходов воды на охлаждение компрессорных агрегатов, ориентируясь на оптимальные значения энтальпий точек 2м, 6м, 8м (при этом  следует учесть, что полученное значение расхода воды не должно превышать паспортное значение для данного агрегата).

Температура пара в конце процесса сжатия в  компрессорах нижней ступени для винтовых компрессорных агрегатов, как правило, лежит в пределах . Исходя из этого принимаем, что . При данной температуре и промежуточном давлении . 

Тепловая нагузка на маслоохладитель компрессорного агрегата нижней ступени:

;

Температура пара в конце процесса сжатия в  компрессоре верхней ступени для винтовых компрессорных агрегатов, как правило, лежит в пределах . Исходя из этого принимаем, что . При данной температуре и давлении конденсации . 

Тепловая нагузка на маслоохладитель компрессорного агрегата высокой ступени:

;

Температура пара в конце процесса сжатия в  компрессоре одноступеньчатого  цикла для винтовых компрессорных  агрегатов, как правило, лежит в  пределах . Исходя из этого принимаем, что . При данной температуре и давлении конденсации . 

Тепловая нагузка на маслоохладитель компрессорного агрегата одноступеньчатого цикла:

    Расчетная тепловая нагрузка на конденсатор:

    

,

      Т.к. часть теплоты в испарительном  конденсаторе отводится в фор-конденсаторе, то нагрузка на конденсатор должна быть уменьшена на 8-10%.

,

.

      Находим площадь теплообменной поверхности:

,

где -удельная плотность теплового потока в конденсаторе кВт/м²,    /2, с.228/. Определяем по номограммам .                                          

.

Выбираем конденсаторы марки ИК-125 в количестве четырех штук и конденсаторы марки ИК-75 в количестве двух штук . Площадь теплообменной поверхности составляет . Погрешность между расчетной и номинальной площадями менее одного процента. 
 
 

4. Расчет  и подбор испарителей  ИТГ                                                       /1/

В качестве хладоносителя  выбираем раствор хлористого кальция.

Найдем температуру  замерзания хладоносителя:

В качестве хладоносителя  выбираем раствор хлористого кальция с концентрацией 29 % .

Находим площадь  теплообменной поверхности:

,

где      -тепловая нагрузка на оборудование,

,

.

 -коэффициент теплопередачи в  испарителе, при                          /Явнель,89/

                                                                                             

.

Выбираем испаритель марки 80ИТГ, . Вместимость по аммиаку  
 
 
 

5. Расчет  и подбор батарей                                                                             /1/

 

      Найдем  тепловую нагрузку на потолочные батареи:

,

где   -тепловая нагрузка на оборудование, принимаем .

,

.

      Находим площадь теплообменной поверхности  потолочных батарей:

,

где -коэффициент теплопередачи оребренных батарей при , .                                                                                  /2, с.228/

.

      В качестве батарей выбираем секции из оребренных труб; число труб в секции -6; шаг ребер –20мм; вместимость  по аммиаку одного погонного метра  трубы – 0,86Ÿ10^-3 м ³/м.

Секция СК - 4 штуки, ;

Секция СС - 6 штук, .

Общая площадь  теплообмена:

,

.

      Фактический тепловой поток:

,

.

      Найдем  тепловую нагрузку на пристенную  батарею:

,

.

      Находим площадь теплообменной поверхности  пристенных батарей:

,

где -коэффициент теплопередачи в батареи, . Принимаем .                                                                  /2, с.228/

-средний логарифмический перепад  температур, Принимаем                                                                                                    /2, с.228/

.

      В качестве батарей выбираем секции из оребренных труб; число труб в секции - 4; шаг ребер –20мм; вместимость  по аммиаку одного погонного метра  трубы – 0,86Ÿ10^-3 м ³/м.

Секция СК - 4 штуки, ;

Секция СС - 3 штуки, .

Общая площадь  теплообмена:

.

.

      Геометрическая  емкость батарей:

      

,

где - общая длина труб,м.

,

.

-количество труб в секции,

-вместимость по аммиаку одного  погонного метра трубы,  ,

. 

6.   Расчет и подбор  градирни                                                                      /1/

 

   Тепловая  нагрузка на градирню:

,

где - тепловая нагрузка градирни вследствие охлаждения воды подаваемой в маслоохладители компрессорных агрегатов, значения тепловых нагрузок на маслоохладители найдены в пункте 4.3.1.1

      Находим площадь теплообменной поверхности:

,

-удельная плотность теплового  потока в градирне кВт/м², задаемся двухсекционной градирней Союзводоканалпроекта с нижним расположением вентилятора.

,  /4, с.21/

.

      Площадь теплообменной поверхности двух градирен составляет  
 
 

7.   Расчет и подбор  линейного ресивера                                                  /1/

 

   Линейный  ресивер предназначен для сбора  сконденсированного холодильного агента; служит гидравлическим затвором, который  препятствует прорыву пара хладагента со стороны высокого давления на сторону  низкого; компенсирует неравномерность  подачи хладагента в испарительную  систему; создает запас хладагента для компенсации утечек.

   Вместимость линейного ресивера равна:

   

,

где - коэффициент, учитывающий допустимое заполнение ресивера;

      Принимаем линейный ресивер марки 0,75РД, вместимостью 0,8 м³.