Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Содержание

1. Задание на курсовую работу

2. Обоснование температур кипения и конденсации

3. Обоснование перехода к двухступенчатому сжатию

4. Описание схемы судовой холодильной установки

5. Тепловой расчет холодильной машины

6. Подбор оборудования

6.1 Подбор компрессоров

6.2 Подбор теплообменников

6.3 Подбор конденсатора

6.4 Подбор испарителя

6.5 Подбор рессивера

 

Задание на курсовую работу

Подобрать холодильное оборудование и выполнить полную схему трубопроводов холодильной установки.

Исходные данные:

Хладоагент R 22

Q₀ = 70 кВт

t_п = -27⁰С

t_w = 27⁰C

Cистема охлаждения - РО

Способ подачи холодильного агента в испарительную систему - БН

Перечень сокращений:

Q₀ - холодопроизводительность, кВт;

t_п - температура воздуха в охлаждаемых объектах ,⁰С;

t _w - расчетная температура забортной воды,⁰С;

CО - система охлаждения;

РО - рассольное охлаждение;

СП - способ подачи холодильного агента в испарительную систему;

Н - насосно-циркуляционный;

БН - безнасосный;

ПТ - промежуточный теплообменник;

РТ – регенеративный теплообменник;

КМ - компрессор;

КД - конденсатор;

И - испаритель;

РК1 – регулирующий клапан 1;

РК2 – регулирующий клапан 2

Тепловой расчет холодильной машины

 

1. Определяем промежуточное давление:

 

p_ПР= = =0,356 МПа,

 

принимаем р_ПР=0,356 МПа, тогда t_ПР=263 К или -10⁰C;

2. Согласно давлением р₀, р_К и р_ПР 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:

 

G_н.д.=Q/q₀=70/191,5=0,336 кг/c.

 

6. Отношение массовых расходов R22 низкой и высокой ступеней:

 

a=(i₁₀-i₅)/[(i₁₀-i₇)-(i_1´-i₁₁)]=(600-442)/[(600-396)-(597,5-587,5)]=0,814.

 

7. Массовый расход R22 в ступени высокого давления:

 

G_в.д.=G_нд/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:

 

V_н.д.= G_н.д.×u_1´=0,366×0,23=0,08418 м³/c,

V_в.д.= G_{в.д *}u_{3 ´}=0,449×0,08=0,03592 м³/c.

 

11. Отношение объемов:

 

V_н.д./ V_в.д.=0,08418/0,03592=2.34.

 

12. Адиабатная мощность в каждой ступени:

 

N_{а Н.Д}=G_Н.Д(i₂-i₁)=0,366(630-597,5)=11,895 кВт.

N_{а В.Д}=G_В.Д(i₄-i₃)=0,449(661-624)=16,613 кВт.

 

13. Теоретический холодильный коэффициент:

 

e=Q₀ / (N_{а Н.Д}+N_{а В.Д})=70/ (11,895+16,613)=2,455.

 

Расчет и подбор регенеративного и помежуточного теплообменника

Расчет и подбор испарителя

Судовой хладоновый горизонтальный кожухотрубный испаритель МИТР- 65 состоит из кожуха с приваренными по концам трубными решетками в которых развальцованны или заварены трубы. В трубы поступает рассол, где он охлаждается. Межтрубное пространство поступает ХА, где он кипит при постоянном давлении Р_к. Трубные решетки закрываются крышками с перегородками, изменяющими направление движения ХА.

Задача: По исходным данным в результате расчета подобрать кожухотрубный испаритель.

Исходные данные:

Температуры: t_р1=-37⁰C;t_р2= -40⁰C;t₀= -42⁰C;

Коэффициент теплопередачи: K=400 кВт/м²град;

Холодопроизводительность: Q_о=70 кВт;

Площадь теплообменной поверхности:

 

F_И=Q₀/(k*q_т)=70/(0,4*3,278)=53,39м².

Q₀=70кВт.

k=400Вт./м²К

 

Среднелогарифмическая разность температур:

q_m= t_P1-t_P2/(2.3lg(t_P1-t₀)/(t_P2-t₀));

q_m=-37+40/[2.3lg(-37+42)/(-40+42)]=3,278

 

По площади теплообменной поверхности подбираем испаритель марки МИТР – 65,(рис.6):

 

Марка	F;m2	Раз-р тр., мм	D Кожуха; мм	Масса ;кг
МИТР-65	65	20*3*2000	616	1150

 

Расчет и подбор ресивера

 

В зависимости от назначения ресиверы подразделяют на линейные, дренажные и циркуляционные.

Линейный ресивер представляет собой стальной цилиндрический сосуд. Основным назначением линейного ресивера является накапливание жидкого холодильного агента, конденсирующегося в конденсаторе, и создание нормальных условий для его подачи в испарительную систему. Линейные ресиверы устанавливают непосредственно после конденсаторов.

Жидкий холодильный агент поступает из конденсатора в ресивер самотеком, так как последний монтируется ниже конденсатора, а для выравнивания давлений в аппаратах предусматривается паровая уравнительная линия.

Для предупреждения попадания парообразного холодильного агента в испарительную систему конец жидкостного трубопровода в линейном ресивере помещают под уровнем жидкости.

Некоторая часть накапливающегося в конденсаторе воздуха попадает по уравнительному трубопроводу в линейный ресивер. Для удаления воздуха из линейного ресивера предусмотрен двухтрубный воздухоотделитель, который входит в комплект поставки. При отсутствии в схеме автоматического воздухоотделения установка комплектного воздухоотделителя обязательна.

Дренажные ресиверы предназначены для приема сконденсировавшегося холодильного агента во время оттайки горячими парами приборов охлаждения (батарей и воздухоохладителей) и предусматриваются только в схемах с непосредственным испарением холодильного агента.

Циркуляционные ресиверы служат для накапливания жидкого холодильного агента перед подачей его в приборы охлаждения в насосных системах. В насосно-циркуляционных системах охлаждения применяют дренажно-циркуляционны е ресиверы марки РДВ, которые выполняют функции циркуляционных ресиверов и отделителей жидкости одновременно. Дренажно-циркуляционные ресиверы типа РДВ представляют собой вертикальные сварные цилиндрические сосуды, имеющие патрубки для входа и выхода аммиака, уравнительную линию, штуцеры для присоединения манометра, предохранительных клапанов и др.

Задача: По исходным данным в результате расчета подобрать кожухотрубный испаритель.

Исходные данные:

Массовый расход Х.А. на 2й ступени: G_ВД=1616,4 кг/ч;

V"=0,00086 м³/кг - удельный объем жидкого ХА.

2 – смена объемов в час;

1,2- коэффициент запаса;

Емкость линейного ресивера:

 

V_ЛР=1.2*G_ВД* v"/2=1.2*1616,4*0.00086/2=0,834м³/ч;

 

Подбираем ресивер марки 1.5РД,(рис.7.)

Таблица 6. Фреоновый ресивер горизонтального типа РД [6]:

марка	размеры, мм		диаметры условного прохода штуцеров, мм			емкость, м3	масса, кг
	D*S	L	жидк.	урав. лин.	пред. кл.
1,5РД	800*8	3610	50	25	15	1,65	670

 

Технико-экономические показатели .

Содержание

1. Задание на курсовую работу

2. Обоснование температур кипения и конденсации

3. Обоснование перехода к двухступенчатому сжатию

4. Описание схемы судовой холодильной установки

5. Тепловой расчет холодильной машины

6. Подбор оборудования

6.1 Подбор компрессоров

6.2 Подбор теплообменников

6.3 Подбор конденсатора

6.4 Подбор испарителя

6.5 Подбор рессивера

 

Задание на курсовую работу

Подобрать холодильное оборудование и выполнить полную схему трубопроводов холодильной установки.

Исходные данные:

Хладоагент R 22

Q₀ = 70 кВт

t_п = -27⁰С

t_w = 27⁰C

Cистема охлаждения - РО

Способ подачи холодильного агента в испарительную систему - БН

Перечень сокращений:

Q₀ - холодопроизводительность, кВт;

t_п - температура воздуха в охлаждаемых объектах ,⁰С;

t _w - расчетная температура забортной воды,⁰С;

CО - система охлаждения;

РО - рассольное охлаждение;

СП - способ подачи холодильного агента в испарительную систему;

Н - насосно-циркуляционный;

БН - безнасосный;

ПТ - промежуточный теплообменник;

РТ – регенеративный теплообменник;

КМ - компрессор;

КД - конденсатор;

И - испаритель;

РК1 – регулирующий клапан 1;

РК2 – регулирующий клапан 2

Обоснование температур кипения и конденсации

1. Определяем температуру кипения :

 

t_ср=t_П –10= -27-10=-37 ⁰ C - РО

t₀=tср –5=-37-5=-42 ⁰C - РО или 231 К

Dt=5 ⁰ C

 

2. Определяем температуру конденсации:

 

t_w2=t_W +(3¸4)=27+4=31 ⁰C

t_K=tw2+(2-3)=31+3=34 ⁰C или 307 К

Dt_K=2 ⁰C

 

3. По значению t₀ и t_К определяем р₀ и р_К: р₀=0,096 МПа , р_К=1,319 МПа,

3. Обоснование перехода к двухступенчатому сжатию

 

Причины перехода к многоступенчатому сжатию.

Для достижения температур 248 К и ниже, требуемым иногда по условиям холодильной технологии, нужно понизить температуру кипения холодильного агента. При использовании одноступенчатой холодильной машины в этом случае нарушается работа компрессора: давление конденсации и температура паров в конце сжатия достигают недопустимых значений, снижается вязкость смазочного масла, увеличиваются потери на трение.

С понижением температуры кипения и повышением температуры конденсации уменьшаются объемный и индикаторный К.П.Д.,а также эффективность подогрева.

Во избежание перечисленных потерь применяют 2х-и 3х ступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением паров холодильного агента. Двухступенчатое сжатие, отсасываемых из испарительной системы паров, осуществляется в два этапа. Сначала пары сжимаются и нагнетаются ступенью низкого давления, затем они смешиваются с холодными парами, поступающими из промежуточного теплообменника, и охлаждаются. После чего отсасываются, сжимаются и нагнетаются в конденсатор ступенью высокого давления.

Двухступенчатое сжатие паров холодильного агента может осуществляться в основном двумя способами:

с неполным промежуточным охлаждением их и, одним либо двойным регулированием ;

с полным промежуточным охлаждением и двойным регулированием.

Двухступенчатое сжатие рекомендуется применять при отношении давлений Р_К / Р₀ больше 9.

Двухступенчатое сжатие по сравнению с одноступенчатым имеет следующие преимущества :

удельный объем холодильного агента, а следовательно, величина работы в цилиндре высокого давления уменьшается, благодаря промежуточному охлаждению пара после цилиндра низкого давления;

объемные показатели поршневых компрессоров увеличиваются вследствие уменьшения отношения Р_К / Р₀ ;

возможно одновременное получение двух температур кипения.

Наряду с преимуществами двухступенчатое сжатие имеет существенные недостатки, заключающиеся в повышении стоимости установки и ее эксплуатации, увеличении площади машинных отделений, усложнение схемы установки и дополнительных трудностях в ее регулировании.

Отношение давлений р_К / р₀ =1,319 / 0,096=13,7 т.к. 13,7>9 ,то необходимо применить 2х ступенчатую холодильную машину;

 

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 p_пр, 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 p_пр. 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 p_пр.

Описание цикла:

11-1- процесс перегрева паров Х.А. в регенеративном теплообменнике;

1-2 – адиабатическое сжатие пара в компрессоре 1й ступени до промежуточного давления P_пр;

3^-4 - адиабатическое сжатие насыщенных паров, из промежуточного теплообменника и 1й ступени, до давления конденсации в компрессоре 2й ступени P_к;

4-5 - процесс охлаждения и конденсации паров при P_к; 5-6 – переохлаждение жидкого Х.А. в регенеративном теплообменнике при P_к;

6-7- переохлаждение жидкого Х.А. в промежуточном теплообменнике при P_к;

7-8- процесс дросселирования от давления P_к до P₀;

8-11- процесс кипения в испарителе при постоянном давлении Р₀;

7-8-дросселирование части жидкого Х.А. от Р_к до Р_пр;

9-10-кипение ХА в промежуточном теплообменнике при давлении Р_пр;

3-точка смешивания паров ХА поступающих из промежуточного теплообменника и 1й ступени компрессора;