Расчет агрегата или компрессорная машина с компрессорами для холодильника

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………. 6

1 РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ  ХОЛОДИЛЬНИКА…………8

2 СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНИРОВКИ ХОЛОДИЛЬНИКА…………………………9

3 РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ……………………………………………………10

3.1 Расчетные параметры  наружного воздуха…………………………….10

3.2 Расчетная температуры воды охлаждения конденсаторов……………10

3.3 Расчет температуры грунта…………………………………………….10

3.4 Расчетные параметры внутреннего  воздуха…………………………..10

3.5 Расчет необходимого теплоизоляционного  слоя……………………11

4 РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКОВ  В ОХЛАЖДАЕМЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ………………………………………12

4.1. Расчет теплопритоков  через стены, полы……………………………12

5 РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКОВ  ОТ ГРУЗОВ ПРИ  ХОЛОДИЛЬНОЙ  ОБРАБОТКЕ……………………………………………………………………….14

5.1. Расчет теплопритоков………………………………………………...14

5.2. Теплоприток при вентиляции  помещения…………………………..15

5.3. Эксплутационные теплопритоки…………………………………….16

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ  ДЛЯ ПОДБОРА ОДНОСТУПЕНЧАТОГО  КОМПРЕССОРА…………………………………………………………………...18

7 ВЫБОР РАСЧЕТНОГО  РЕЖИМА……………………………………………..19

8 РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ХОЛОДИЛЬНОЙ  УСТАНОВКИ…………………….20

9 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ  И ПОДБОР КОМПРЕССОРА……………………...21

9.1. Удельная массовая холодопроизводительность холодильного агента………………………………………………………………………………..21                                                                           

9.2. Массовый расход  циркулирующего хладагента, требуемый  для отвода теплопритоков……………………………………………………………...21

9.3. Требуема теоретическая  производительность компрессора…………21

Заключение……………………………………………………………………..23

Список  использованных источников………………………………24

ПриложениЕ

ВВЕДЕНИЕ

 

Исходные данные для  проектирования холодильных установок  – это основные сведения, необходимые для выбора расчетного режима, типа холодильной установки, определения её производительности. Расчета и подбора основного и вспомогательного оборудования и его рационального размещения.

При проектировании более  сложных объектов, например холодильника в объем исходных данных для проектирования входят: назначение и вместимость  холодильника, город или район (что позволяет определить параметры наружного воздуха), вид и количество продуктов, поступающих для хранения или замораживания, расчетные параметры внутреннего воздуха, режимы холодильной обработки продуктов.

Актуальность темы курсового  проекта заключается в том, что охлаждение тел или производство холода – это отрасль хозяйствования, без которой в современных условиях невозможно поддерживать достигнутый уровень состояния техники, науки и средств жизнеобеспечения человека.

При естественном охлаждении температура тела снижается в результате естественных природных процессов, при искусственном – с помощью специальных энергопотребляющих установок, называемых холодильными машинами. Следует особо подчеркнуть, что в процессах охлаждения не участвует новый вид энергии. В них переносится тепловая энергия, она отводится от охлаждаемого тела и передается охлажденному. При применении искусственных способов охлаждения тел на этот процесс в холодильных машинах затрачивается работа. В технической терминологии традиционно процесс охлаждения (отвод теплоты от охлаждаемых тел) называется производством холода.

Таким образом, объектом исследования курсового проекта  является производство холода. Предметом  – холодильные установки. Холодильные  установки- это комплекс машин и  аппаратов, предназначенных для получения и поддержания в охлаждаемых объектах температур ниже чем температура окружающей среды.

Цель работы – произвести расчеты и выбрать агрегат  или компрессорную машину с компрессорами  для холодильника, предложенного  в задании курсового проекта.

Исходя из поставленной цели, предстоит  решить следующие задачи:

- выбрать строительную  конструкцию холодильника;

- определить расчетные  нагрузки на холодильные установки;

- выбрать основное  и вспомогательное оборудование.

Для написания курсового проекта был использован материал, полученный на лекциях. А также, учебная литература таких авторов как И.П. Дячек, Е.М. Росланов, в работах которых рассмотрены методы получения холода, основы автоматизации холодильных машин. Дана информация об устройстве и вариантах исполнения основных агрегатов холодильного оборудования, представлены примеры анализа режимов работы и подбора холодильного оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ХОЛОДИЛЬНИКА

 

В курсовом проекте предложены одноэтажные каркасные конструкции холодильников. Каркас собран из типовых сборных элементов (колон, балок, ферм). Балки заводского изготовления (или железобетонных колон и металлических ферм) размещены внутри охлаждаемого объекта. В этих зданиях колонны внутренних рядов в плане располагают на пересечении продольных и поперечных координационных осей. Расстояние между координационными осями в перпендикулярном направлении  (слои колон) в зависимости от длины панели принимаются 6 или 12метров. В соответствии с принятой сеткой колонн здание холодильника в плане можно условно расчленить на отдельные ячейки (строительные прямоугольники), например, при шаге колонн 6м – размером 6х6м, 6х12м и т.д.

Фундаменты. Они воспринимают всю  нагрузку от строительных конструкций, груза и оборудования и передают ее на грунт. В данном курсовом проекте расчет фундаментов не ведется.

Колонны. В зданиях одноэтажных  холодильников применяют железобетонные колонны, сечением 300х300, 300х400, 400х400мм. Колонны  изготовлены из стального профиля, применяют двухтавровые балки с номером 22. Высота колонн зависит от вместимости холодильника (высота от пола до строительной балки). В курсовом проекте для одноэтажных холодильников высота балок выбирается из СНиПа (6 метров).

Стены и перегородки. Толщина стен с учетом СНиПов устанавливается 140мм. Толщина перегородок устанавливается в пределах 120мм. Полы. Толщина покрытия полов устанавливается 40мм, из бетона марки 400.

Двери холодильных камер. Бывают распашные  и откатные. Двери имеют теплоизоляцию  толщиной 150мм из пенопластов. Коэффициент теплопередачи 0,4 Вт/м² к. Геометрию дверей при расчетах применяют 2х3м. В курсовом проекте предложены одноэтажные каркасные конструкции холодильников. Каркас собран из типовых сборных элементов (колон, балок, ферм).

 

2 СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНИРОВКИ ХОЛОДИЛЬНИКА

 

При составлении планировочного решения  холодильника исходят из количества замораживаемой продукции, которая  предлагается в курсовом задании, от вида этой продукции и целесообразности планировочного решения конструкции холодильника.

Одноэтажный холодильник вместимостью 450т, ширину камер  принимаем равной от 6 до 18 метров при отношении ширины к длине не более 1:3. Вместимость каждой камеры должна быть не менее 50т и не более 1000 тонн. Высоту помещения - 4,8 метров.

L=6÷18   L = Ш*3

Составим пропорцию: 500/9=450/х   Ш=450*9/500=8,1 8м – ширина холодильника. L=8*3=24 – длина холодильника

Расчет площадей холодильника:

F_хол= L* Ш= 24*8=192м²

F_к.хр= 0,5*F_хол.= 0,5*192=96м²

F_м.к = 0,6*F_к.хр.= 0,6*96=57,6 58м²

F_ун.к = 0,25*F_к.хр.= 0,25*96=24м²

F_всп.к = F_хол-(F_к.хр.+ F_м.к.+ F_ун.к) =192-(96+58+24)=14м²

Планировка холодильника

Камера Вспомогательная 14м2   Камера  Морозильная 58м2           Камера хранения 96м2     Камера Универсальная 24м2
дорога

 

 

3 РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

 

3.1 Расчетные параметры наружного воздуха

 

От параметров наружного воздуха зависят количества теплопритоков в камере, температура конденсации хладагента, температура воды, охлажденной градирни или поступающей из водоемов, температура грунтов. Холодильники рассчитывают, как правило, на самый жаркий период года, по формуле:

(t_нар = 0,4 t_ср + 0,6 t_max) (1)

где  t_ср – среднегодовая температура воздуха

t_max – температура воздуха самого жаркого месяца (см. в Таблице 1)

t_нар = 0,4*3,9 + 0,6*34 = 36˚С

 

3.2 Расчетная температуры воды охлаждения конденсаторов

 

При оборотном водоснабжении начальную  температуру воды для охлаждения конденсаторов принимают температуру  на 8-10 ⁰ С ниже летней  температуры наружного воздуха. Вода, в основном, берется из городского трубопровода.

t_воды = 30 – 10 = 20˚С

 

3.3 Расчет температуры грунта

 

Температура грунта изменяется с изменением температуры наружного воздуха. В расчетах температуры грунта выбирают из среднегодовой температуры данной местности (см. в Таблице 1).

t_грунта = 3,9˚С

 

3.4. Расчетные параметры внутреннего  воздуха и продуктов и продолжительность  холодильной обработки задаются в курсовом задании.

3.5. Расчет необходимого теплоизоляционного слоя.

(7)

где

- искомая толщина теплоизоляционного  слоя

 - коэффициент теплопроводности  материалов (см. Таблица 3)

По таблице 3 ищем стандартную толщину, на 10 (и более) % больше расчетной.

Пересчитываем коэффициент теплопередачи  наружных стен и покрытий К_о (см. таблицу8).

 (8)

 (см. таблицу 3), К_о=0,26, α_н=23, α_в=11 (см. таблицу 8)

- тепловое сопротивление, состоящее из теплового сопротивления наружных стен камеры хранения, покрытий охлаждаемых помещений, полов охлаждаемых помещений, а также тепловое сопротивление внутренних стеновых панелей (см. таблицу 2).

В таблице №3 подбираем  значение. Выбираем для теплоизоляции плиты из пенопласта полистирольного ПСБ-С толщиной 50мм.

 

4 РАСЧЕТ ТЕПЛОПРИТОКОВ В КАМЕРЕ ХРАНЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯ ПОДБОРА КАМЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И КОМПРЕССОРОВ

 

Для поддержания заданной температуры в охлаждаемости помещений необходимо, чтобы все теплопритоки отводились камерным оборудованием. При определении нагрузки учитывают следующие теплопритоки:

Q1 - через ограждающие конструкции помещения

Q2 - от продуктов или материалов холодильной обработки

Q3 - с наружным воздухом при вентиляции помещения

Q4 - от различных источников эксплуатации камер

Q5 - от фруктов и овощей в процессе «дыхания», необходимых для жизнедеятельности клеток.

Нагрузку на камерное оборудование определяют как сумму всех теплопритоков:

Q∑= Q₁ +Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ (9)

 

4.1 Расчет теплопритоков через  стены, полы. Вызваны разностями температур снаружи и внутри охлаждаемого помещения

Q₁ = Q_1Т + Q_1С   (10)

где