Задание 9. Выполнить тепловой расчет и подобрать компрессоры для холодильной установки с трем температурами кипения и фиксированным промежуточным давлением

Выполнить тепловой расчет и подобрать компрессоры для холодильной установки с трем температурами кипения и фиксированным промежуточным давлением, если в результате расчета теплопритоков в камеры получены следующие значения расчетной холодопроизводительности: Q_0(-40) = 190 кВт, Q_0(-30) = 140 кВт, Q_0(-10) = 50 кВт. Перегрев на всасывании всех компрессоров принимаем равным 10 ⁰С. температура паров на выходе из змеевика промежуточного сосуда принимается -5 ⁰С.

Для г. Минска параметры наружного воздуха составляют t_н = 28⁰С, j = 56%. Температуру воздуха по смоченному термометру определяем с помощью i-d диаграммы влажного воздуха. Она составляет 21⁰С. В аммиачных установках с испарительными конденсаторами температура конденсации принимается в зависимости от температуры наружного воздуха по смоченному термометру t_н.м и плотности теплового потока q_F, оптимальное значение которой составляет 2, 5 кВт/м² (приложение 5). Таким образом, температура конденсации t_к = 36 ⁰С.

По T, s или lg p-i диаграмме находим параметры рабочего агента в характерных точках цикла и заносим их в таблицу.

 

	t, 0C	P, бар	i, кДж/кг	v, м3/кг
		3, 0		0, 44
1’’	-10	3, 0
3’
	-5
	-10	3, 0
	-20	1, 3		1, 0
5’’	-30	1, 3
	-10	3, 0
7’	-10	3, 0
	-30	1, 3
	-40	0, 71
	-30	0, 71		1, 625
10’’	-40	0, 71
	-10	3, 0

Массовый расход циркулирующего хладагента, который необходимо отвести от циркуляционных ресиверов, определяется отдельно дл каждой температуры кипения.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

Расход пара в компрессоре Км1, через который проходят пары не только из системы с температурой кипения -10, и из систем с температурами -30 и -40 ⁰С определяется из уравнения смешения:

.

После соответствующих преобразований имеем:

 

кг/с.

Для определения требуемой теоретическая объемная производительности компрессора определим коэффициенты подачи из диаграммы (приложение 1)

При t = -10 ⁰C l_км = 0, 78.

При t = -30 ⁰C l_-30 = 0, 87.

При t = -40 ⁰C l_-40 = 0, 84.

Тогда требуемая производительность компрессоров составит:

 

 

 

 

 

По таблице (приложение 6) принимаем к установке для работы на температуру кипения -40 ⁰С два бустерных компрессорных агрегата АН130-7-6 суммарной объемной производительностью = 2× 0, 236=0, 47 м³/с, и один такой же агрегат дл работы на температуру кипения -30 ⁰С. Для ступени высокого давления подбираем один компрессорный агрегата А220-7-1 и один агрегат А110-7-2 суммарной объемной производительностью = 0, 836+0, 167=0, 25 м³/с.

Проверяем коэффициент рабочего времени

Определим действительный массовый расход

кг/с.

кг/с.

кг/с.

Мощность привода агрегата компрессоров:

- теоретическая мощность сжатия:

кВт;

кВт;

кВт.

- действительная (индикаторная) мощность сжатия:

кВт;

кВт;

кВт.

- мощность на валу компрессора (эффективная мощность):

кВт;

кВт;

кВт.

- электрическая мощность (мощность, потребляемая электродвигателем из сети):

кВт;

кВт;

кВт.

Установленная мощность электродвигателей подобранных компрессоров составляет 55 и 132 кВт,.е. существует запас мощности.

Тепловая нагрузка на конденсатор без учета потерь в процессе сжатия:

кВт.

Действительная холодопроизводительность компрессоров каждой ступени:

, кВт.

, кВт

кВт.

Тепловая нагрузка на конденсатор с учетом потерь (действительная нагрузка):

кВт.

 

[1] Индикаторный КПД для малых и средних компрессоров принимается равным 0, 7¸ 0, 8 (большие значения относятся к более крупным компрессорам).

 

[2] При отношении механический КПД компрессора принимается равным 0, 9.

 

[3] КПД электродвигателя для малых компрессоров принимается равным 0, 85¸ 0.9.

[4] Индикаторный КПД для малых и средних компрессоров принимается равным 0, 7¸ 0, 8 (большие значения относятся к более крупным компрессорам).

[5] При отношении механический КПД компрессора принимается равным 0, 9.

[6] КПД электродвигателя для крупных компрессоров принимается равным 0, 9¸ 0.95.

 

 

[7] Индикаторный КПД для малых и средних компрессоров принимается равным 0, 7¸ 0, 8 (большие значения относятся к более крупным компрессорам).

 

[8] При отношении механический КПД компрессора принимается равным 0, 9.

 

[9] КПД электродвигателя для крупных компрессоров принимается равным 0, 9¸ 0.95.

 

[10] Индикаторный КПД для малых и средних компрессоров принимается равным 0, 7¸ 0, 8 (большие значения относятся к более крупным компрессорам).

[11] При отношении механический КПД компрессора принимается равным 0, 9.

[12] КПД электродвигателя для крупных компрессоров принимается равным 0, 9¸ 0.95.

 

 

[13] Индикаторный КПД для малых и средних компрессоров принимается равным 0, 7¸ 0, 8 (большие значения относятся к более крупным компрессорам).

 

[14] При отношении механический КПД компрессора принимается равным 0, 9.

 

[15] КПД электродвигателя для крупных компрессоров принимается равным 0, 9¸ 0.95.