Судовые холодильные установки

    = 31,402   кДж/кг

y_ма= 0,958;

Е_ма=1200 кг;

Q₁=[1200/(3600*0,058)] * (401952-31402,5)*0,958=2040107 Вт

     - Теплопритоки, связанные с охлаждением  металлических частей

        

где:  G_м, С_м – масса и удельная теплоемкость металлических частей;

      t_мм, t_км – начальная и конечная температура металлических частей;

      G_м=2*60=120 кг – масса всех окантовок

      С_м=0,675 кДж/кгК

      t_мм= t_мр=20°С

      t_км= t₀= -55°С

         Вт

  Рассчитываем характеристику  МА FGP - 25-3

 

     К_t=0,75; W=0,8; t_вк= -25°С;     К_ср.пл=a=88,037 Вт/м²К

t_нр= (5; 10; 20; 30)°С – начальная температура рыбы

t₀=(-55; -50; -45;-40; -35) °С – температура кипения х.а. в морозильном аппарате.

     - t_нр=5°С, t₀=-55°С, a=88,037 Вт/м²К;

1-й период: t₁=1092*(0,86*88,037-2)^-0,9066 *(5+1)^-0,0247 *55^{-1,433*(5+3)-0.1427}=0.297 ч;

2-й период: t₂=95,98*55^-0,483 *75,71^{-0,3025*(55) 0,1725} =1,015 ч

3-й период: замораживание: 

           t₃=947*(55-2)^-1,485(0,86*88,037)^-1,042 * (25-3)^{0,466(0.86*88,037)0,055}=0,178 ч

      t_åК = (0,297+1,015+0,178)*0,75=1,118 ч

     Теплопритоки:

     Q₁=0,286*(348,6-31,40) =90719,2 Вт

       Вт

     Q₃=0,226*24*(32+55)=471,9 Вт 

     - t_нр=5°С, t₀=-50°С, a=88,037 Вт/м²К;

                                          _-0.1427

1-й период: t₁=22,137*0,957*50^-1,433*(5+3)      =0.329 ч;

                                               _-0.1725

2-й период: t₂=95,98*50^-0,483 *75,71^-0,3025*(50)         =1,117 ч

3-й период: t₃=947*(50-2)^-1,4850,011*6,195=0,205 ч

     Теплопритоки:

     Q₁=0,257*(348,6-31,4) =81520,4 Вт

       Вт

     Q₃=5,424*(32+55)=444,77 Вт 
 

     - t_нр=5°С, t₀=-45°С, a=88,037 Вт/м²К;

1-й период: t₁=22,137*0,957*45^-1,065=0.368 ч;

                                               _-0.1725

2-й период: t₂=95,98*45^-0,483 *75,71^-0,3025*(45)          =1,225 ч

3-й период: t₃=947*(45-2)^-1,4850,011*6,195=0,242 ч

            t_åК = 1,55 ч

     Теплопритоки:

     Q₁= *(348,6-31,4) =72956 Вт

       Вт

     Q₃=5,424*(32+45)=417,65 Вт 

     - t_нр=5°С, t₀=-40°С, a=88,037 Вт/м²К;

1-й период: t₁=22,137*0,957*40^-1,065=0,416 ч;

                                               _-0.1725

2-й период: t₂=95,98*40^-0,483 *75,71^-0,3025*(40)          =1,361 ч

3-й период: t₃=947*(40-2)^-1,4850,011*6,195=0,291 ч

            t_åК = 1,551 ч

     Теплопритоки:

     Q₁= *(348,6-31,4) =65308 Вт

       Вт

     Q₃=5,424*(32+40)=390,53 Вт 

     - t_нр=5°С, t₀=-35°С, a=88,037 Вт/м²К;

1-й период: t₁=22,137*0,957*35^-1,065=0,480 ч;

                                               _-0.1725

2-й период: t₂=95,98*35^-0,483 *75,71^-0,3025*(35)          =1,534 ч

3-й период: t₃=947*(35-2)^-1,4850,011*6,195=0,359 ч

            t_åК = 1,784 ч

     Теплопритоки:

     

     Q₁= *(366,4-31,4) =89896 Вт

       Вт

     Q₃=5,424*(32+55)=472 Вт 

Расчет  характеристик кожухотрубного фреонового конденсатора. 

     Исходные  данные для расчета.

R_в = 998,2 кг/м³ – плотность воды;

С_w = 4,183 кДж/кгК – теплоемкость воды;

V_w = 70 м³/ч – производительность насоса;

R_åср = 6,029*10^-3 м³К/Вт – термическое сопротивление;

F_вн = 62,6 м³ – площадь поверхности конденсаторов;

Z = 2 – количество насосов;

F_вн = 22,54 м³ – площадь поверхности теплообмена.

     Варьируемые параметры:

Q_к=(50; 75; 100; 125) кВт;

t_w=(10; 15; 20; 30) °С;

t_к= t_w+ 5°С

n_{тр.жив.сеч.}= n_тр/4=284/4=71 – количество труб в живом сечении.

f_{жив.сеч.}= n_{тр.жив.сеч.}+pd²/4=71*(3.14*0.0154²)/4=0,0132 м/с – площадь живого сечения конденсатора.

W_w=2V/(2 f_{жив.сеч.}*3600)=70/(0.0132*3600)=1,47 м/с – скорость воды в трубах конденсатора.

     Для расчета характеристики конденсатора задают 4 значения тепловых нагрузок на конденсатор Q_к и четыре значения температуры забортной воды t_w и определяют значения температуры конденсации.

 

Расчет  характеристик воздухоохладителя. 

     Путем обобщения характеристик воздухоохладителя, рассчитанных методом математического анализа, при толщине слоя инея 3 мм., получено обобщенное уравнение поля характеристик, связывающее температуру кипения t_o(°C) и температуру охлаждающего воздуха t_в(°C) и тепловой нагрузкой на воздухоохладитель с конструктивными параметрами:

             

где:

  - L – длина воздухоохладителя по ходу движения воздуха, м.

- W_в – скорость движения воздуха в живом сечении воздухоохладителя, м/с

- n – число сечений воздухоохладителя с учетом слоя инея

- Q_n – тепловая нагрузка на воздухоохладитель, Вт

- F_n – площадь наружной поверхности воздухоохладителя без учета слоя инея

     Исходные  данные:

Q_n = 15000 Вт; 20000 Вт; 25000 Вт; 30000 Вт;

t_в = -28°C; -25°C; -20°C; -15°C;

L = 1,85 м;

W_в = 1,5 м/с

F_м = 324 м²

     Степень оребрения с учетом слоя инея β” = β` * β_ин

β` - геометрическая степень оребрения с учетом слоя инея

β_ин – дополнительная степень оребрения инеем

β =

где:  S₁ = 0,05 – шаг труб поперек движения воздуха;

     S₂ = 0,055 – шаг труб вдоль движения воздуха;

     S_р = 0,01 – шаг ребер;

     d_n = 0,016 – наружный диаметр труб;

     β` = β / 1.3 = 8.6

     

где: плотность  инея ρ=6,95 (0,495 – 0,86)^-3,6873 = 6,95(0,495-0,86*0,1103)^-3,6873 = =1009,8 кг/м³

таким образом = β” = β * β_ин = 8,6*0,89 = 7,7

     Рассмотрим  пример расчета при t_в = -28°C, Q = 15000 Вт