4. Описание схемы судовой холодильной установки
Холодильная установка включает в себя:
Два винтовых компрессора низкой и высокой ступеней, один регенеративный теплообменник; один промежуточный теплообменник; один конденсатор; линейный ресивер; рассольных насоса ; электродвигатель.
Пар хладоагента R22, отсасываемый компрессором ступени низкого давления из испарителя, сжимается до pпр, подается на ступень высокого давления и охлаждается, подаваемым из промежуточного теплообменника парами R22. Пар из верхней части промежуточного теплообменника и ступени низкого давления отсасывается компрессором ступени высокого давления, где сжимается до давления конденсации хладоагента, и нагнетается в конденсатор, где конденсируется, охлаждается и переохлаждается. Затем жидкий хладоагент самотеком поступает в линейный ресивер, который служит для накапливания хладоагента и для равномерной его подачи. После конденсатора жидкий холодильный агент, пройдя через фильтр, проходит через регенеративный теплообменник и эмеевик промежуточного теплообменника,где еще сильнее переохлождается, после чего разделяется на два потока: основной поток дросселируется в испаритель, а меньшая часть проходит через регулирующий клапан, где дросселируется до pпр. Жидкий Х.А., в змеевике промежуточного теплообменника, охлаждается отдросселированным хладоагентом, после чего хладоагент дросселируется в регулирующем клапане и подается в испарительную систему, где кипит в межтрубном пространстве горизонтального кожухотрубного испарителя, откуда отсасывается компрессором низкого давления. В данной установке предусмотрен слив хладоагента из всех агрегатов в линейный ресивер. Оттайка производится путем перекрытия клапанов подачи и открытия клапана из системы нагнетания горячих паров в коллекторе испарительной системы. Жидкий хладоагент давлением вытесняется в линейный ресивер и происходит оттайка испарительной системы.
Преимущества данной схемы таковы:
1) влага не попадает в испарительную систему;
2) высокая разность давлений позволяет устанавливать РК2;
3) переохлажденный хладоагент можно транспортировать по трубопроводам на большие расстояния;
4) легкая автоматизация.
А основной недостаток схемы в том, что необходимо наличие конечной разности температур между температурой потока хладоагента в змеевике и температурой кипения хладоагента в промежуточном теплообменнике при pпр.
Описание цикла:
11-1- процесс перегрева паров Х.А. в регенеративном теплообменнике;
1-2 – адиабатическое сжатие пара в компрессоре 1й ступени до промежуточного давления Pпр;
3-4 - адиабатическое сжатие насыщенных паров, из промежуточного теплообменника и 1й ступени, до давления конденсации в компрессоре 2й ступени Pк;
4-5 - процесс охлаждения и конденсации паров при Pк; 5-6– переохлаждение жидкого Х.А. в регенеративном теплообменнике при Pк;
6-7- переохлаждение жидкого Х.А. в промежуточном теплообменнике при Pк;
7-8- процесс дросселирования от давления Pк до P0;
8-11- процесс кипения в испарителе при постоянном давлении Р0;
7-8-дросселирование части жидкого Х.А. от Рк до Рпр;
9-10-кипение ХА в промежуточном теплообменнике при давлении Рпр;
3-точка смешивания паров ХА поступающих из промежуточного теплообменника и 1й ступени компрессора;
5. Тепловой расчет холодильной машины
1. Определяем промежуточное давление:
pПР===0,356 МПа,
принимаем рПР=0,356 МПа, тогда tПР=263 К или -100C;
2. Согласно давлением р0, рК и рПР строим цикл холодильной машины, принимая перегрев паров на всасывание ц.н.д. 17 К , переохлаждение жидкого фреона 22 в регенеративном теплообменнике 6 К и переохлаждение в промежуточном теплообменнике до температуры на 5 К выше промежуточной температуры т.е. до 268 К.
3. Из диаграммы находим параметры узловых точек цикла и сводим их в таблицу 1.
Таблица 1.
N то- чек | температура, 0C | давление, МПа | энтальпия, кДж/кг | удельный объем, м3/кг |
1 | -25 | 0,096 | 597,5 | 0,23 |
2 | 32 | 0,356 | 630 | 0,085 |
3 | 24 | 0,356 | 624 | 0,08 |
4 | 89 | 1,319 | 661 | 0,023 |
5 | 34 | 1,319 | 442 | - |
6 | 26 | 1,319 | 434 | - |
7 | -5 | 1,319 | 396 | - |
8 | -10 | 0,096 | 396 | - |
9 | -42 | 0,356 | 396 | - |
10 | -10 | 0,356 | 600 | 0,07 |
11 | -42 | 0,096 | 587,5 | 0,22 |
4. Холодопроизводительность 1кг R22:
q0=i11-i7=587,5-396=191 ,5кДж/кг.
5. Массовый расход R22 в ступени низкого давления:
Gн.д.=Q/q0=70/191,5=0,336 кг/c.
6. Отношение массовых расходов R22 низкой и высокой ступеней:
a=(i10-i5)/[(i10-i7)-(i1´-i11)]=(600-442)/[(600-396)-(597,5-587,5)]=0,814.
7. Массовый расход R22 в ступени высокого давления:
Gв.д.=Gнд/a=0,366/0,814=0,449 кг/c.
8. Определение энтальпии в точке 6:
i6=i5-()(i11-i1)=442-(0,356/0,449)(597,5-587,5)=434 кДж/кг
9. Определение энтальпии в точке 3:
i3=()i2+()i10=0,366/0,449*630+[(0,449-0,366)/.449]600=624 кДж/кг
10. Объемный расход R22 в каждой ступени:
Vн.д.= Gн.д.×u1´=0,366×0,23=0,08418 м3/c,
Vв.д.= Gв.д *u3 ´=0,449×0,08=0,03592 м3/c.
11. Отношение объемов:
Vн.д./ Vв.д.=0,08418/0,03592=2.34.
12. Адиабатная мощность в каждой ступени:
NаН.Д=GН.Д(i2-i1)=0,366(630-597,5)=11,895 кВт.
NаВ.Д=GВ.Д(i4-i3)=0,449(661-624)=16,613 кВт.
13. Теоретический холодильный коэффициент:
e=Q0 / (Nа Н.Д+Nа В.Д)=70/ (11,895+16,613)=2,455.
6. Расчет и подбор холодильного оборудования
6.1 Определение потребного рабочего объема компрессоров низкой и высокой ступени, подбор компрессоров
Задача: Подобрать компрессора низкой и высокой ступени для данной холодильной установки.
Исходные данные:
Давление и температура конденсации Pк=1,319;tк=340С=307K ;
Промежуточное давление и температуре Pпр=0,356 МПа ;tпр=-100C=263K;
Температура кипения t0=-420C=231K;
Объемный расход R22 в каждой ступени Vнд=0,08418 м3/с;Vвд=0,03592 м3/с;
Адиабатная мощность в каждой ступени NаНД=11,895кВт;NаВД=16,613кВт;
Расчет:
1. Коэффициент подачи [5]:
lВ.Д =[1-c(Pk/Pпр-1)](Tпр/Tк)=[1-0,045(1,319/0,356-1)](263/307)=0,752
lН.Д=0.9lВ.Д=0.677
2. Объем, описываемый поршнем:
VhН.Д=VН.Д / lН.Д=0,08418/ 0.677=0,12434 м3/с;
VhВ.Д=VВ.Д / lВ.Д=0,03592 / 0.752=0,04777 м3/с.
3) Индикаторный КПД[5]:
hi нд =+bt0=0,677+0,0025(-42)=0,572
hi Н.Д =lВ.Д +btпр=,752+0,0025(-10)=0,727 4) Индикаторная мощность:
N i Н.Д=Na Н.Д / h i Н.Д=11,895 / 0,572=20,795 кВт;
N i В.Д=Na В.Д / h i В.Д=16,613 / 0,727=22,851 кВт.
ПОДБОР КОМПРЕССОРА.
Компрессор - основной элемент холодильной машины, осуществляющий отсасывание пара холодильного агента из испарителя, сжатие пара от давления p0 до pk и нагнетание его в конденсатор. На судах рефрижераторного флота рыбной промышленности применяют в основном поршневые компрессоры, ротационные и винтовые.
Классификация компрессоров.
Холодильные поршневые компрессоры классифицируют по характеру процесса, величине холодопроизводительности, конструкции и по другим признакам.
По направлению движения холодильного агента через цилиндр компрессоры подразделяют на прямоточные и непрямоточные.
По способу сжатия различают компрессоры одноступенчатого и компрессоры двух- и трехступенчатого сжатия, в которых пар сжимается последовательно в двух и трех цилиндрах (или компрессорах).
По роду привода компрессоры подразделяют на приводные, парокомпрессоры и мотокомпрессоры. С электродвигателем компрессор может соединяться с помощью эластичной муфты или через приводные ремни.
По расположению осей цилиндров компрессоры бывают горизонтальные, вертикальные, угловые,V-образные, VV-образные и др.
По числу рабочих полостей цилиндра- компрессоры простого действия, в которых пар сжимается только с одной стороны поршня, и компрессоры двойного действия, в которых пар сжимается с обеих сторон поршня.
По числу цилиндров - одноцилиндровые и многоцилиндровые. Основными типами компрессоров, применяемые в судовых холодильных установках, являются приводные компрессоры. Кроме компрессоров, у которых поршень совершает возвратно-поступательное движение на судах применяются также ротационные компрессоры (с вращающимися поршнями) и винтовые (поршни в виде винтов).
По степени герметичности-компрессоры сальниковые (электродвигатель устанавливается отдельно), бессальниковые и герметичные (запаяны в кожух).
По величине холодопроизводительности различают компрессоры:
- малые (менее 12 кВт);
- средние (от 12 кВт до 120 кВт);
- крупные (более 120 кВт).
На основании полученных расчетных величин выбирается винтовые компрессора:
для ступени низкого давления подбираем компрессор марки КАВ СОМ НН с Vh нд=0,1308 м3/с;
для ступени высокого давления подбираем компрессор марки KAB COM CH с Vh вд =0,0642 м/с
Таблица 2. Техническая характеристика компрессора.
Тип двигателя | Мощность дв.кВт | Ш,мм | В,мм | Д,мм | ДУ1,мм | ДУ2,мм | М,кг |
КАВ СОМ СН | 30-55 | 750 | 1850 | 2100 | 80 | 50 | 750 |
КАВ СОМ НН | 37-110 | 860 | 2000 | 2250 | 125 | 100 | 1300 |
Где Ш-ширина, В-высота, Д-длинна, ДУ1 - сторона насасывания ,ДУ2- сторона нагнетания, М-масса.
С учетом подобранного компрессора низкого давления действительная холодопроизводительность станет:
Q0д=VhНД(q0/v1)=0,1308*0,677*(191,5/0,23)=73,75 кВт
... (при утехах). Поэтому возникает необходимость замены холодильной установки на более современную в достижениях холодильной техники. 3. Описание холодильной установки 3. Описание холодильной установки. Судовая холодильная установка состоит из двух систем холодильного агента обслуживающих каждый роторный морозильный аппарат FGP-25-3, включающих в себя два ...
... фреоны – холодильные агенты, получаемые из метана, этана и пропана путем замещения атомов водорода на атомы фтора и хлора. Крупные холодильные установки химической и нефтеперерабатывающей промышленности являются потребителями большого количества холодильных агентов, поэтому в качестве хладагентов выгодно использовать продукты, вырабатываемые на данном предприятии или используемые на нем в виде ...
... ; равномерность распределения температуры воздуха по всему объему камеры. К недостаткам воздушного охлаждения относятся: большая усушка продуктов, увеличенный расход электроэнергии за счет применения вентиляторов. 1.3 Конструкция и виды торгового холодильного оборудования Конструктивно все виды торгового холодильного оборудования имеют много общего. Основной несущей конструкцией является ...
... чем при строительстве традиционными методами; отличное качество исполнения проекта обеспечивают высококвалифицированные монтажники, обладающие значительным практическим опытом. Технологическая линия производства мороженого Технологические линии и отдельные компоненты для любой производительности и любых типов мороженого. Отличительной особенностью комплекса является возможность комбинирования ...
0 комментариев