6 (1176238)
Текст из файла
Кафедра «Холодильная и криогенная техника»А. Е. ЕрмолаевРасчет теплообменных аппаратов холодильных машинМетодическое пособие по курсу«Холодильные машины и установки»Москва — 2011Порядок выполнения студентом курсовой работыВ ходе выполнения курсовой работы студент, опираясь наматериал, изложенный в лекциях и в специальной литературе:1. Анализирует исходные данные и производит расчеттепловых напоров теплообменных аппаратов холодильныхмашин.2. Определяет требуемое количество теплоты, для отводачерез конденсатор.3. Производит конструктивный и тепловой расчет Solkane,Coolpack, Bitzer.4.
В курсовой работе используются специализированныепрограммы для расчета циклов холодильных машин ивыбора компрессорного оборудования.Содержание курсовой работыИсходные данные.Тепловой и конструктивный расчет испарителя.Тепловой и конструктивный расчет конденсатора.Результаты расчета и подбора компрессора в программеBitzer.5. Холодильный цикл, построенный в программе Solkane илиCoolpack.1.2.3.4.Исходные данные№варианта12Q,кВт5531045671015202585091011127080201513251415161750452025181019205ИспарительВоздухоохладительИспаритель свнутритрубным кипениемИспаритель свнутритрубным кипениемВоздухоохладительВоздухоохладительВоздухоохладительИспаритель свнутритрубным кипениемИспаритель свнутритрубным кипениемВоздухоохладительВоздухоохладительВоздухоохладительИспаритель свнутритрубным кипениемИспаритель свнутритрубным кипениемВоздухоохладительВоздухоохладительВоздухоохладительИспаритель свнутритрубным кипениемИспаритель свнутритрубным кипениемВоздухоохладительВоздухоохладительКонденсаторФреонts2, ºСКВОВод.
охл.R134aR134a-5-20КВОR134a-5КВОВод. охл.КВОВод. охл.R134aR22R134аR134a-20-15-10-25R22-20КВОВод. охл.КВОВод. охл.R22R134aR22R717-15-10-5-10КВОR134a-25КВОВод. охл.КВОВод. охл.R22R22R134aR717-15-5-10-20КВОR717-15КВОВод. охл.R134aR717-10-25КВО1. Расчет поверхностного сухого воздухоохладителяИсходные данные:• температура воздуха на входе в аппарат: tв1 = –6 °С;• температура воздуха на выходе из аппарата: tв2 = –10 °С;• относительная влажность воздуха на входе в аппарат:φ1 = 80 %;• относительная влажность воздуха на выходе из аппарата:φ2 = 85 %;• температура воздуха в камере: tв = –8 °С;• холодопроизводительность: Q0 = 11,8 кВт;• холодильный агент: фреон R134a.Необходимые параметры воздуха на входе и выходевоздухоохладителя определяются графически по i-d диаграмме илирассчитываются по таблицам свойств влажного воздуха (см.приложение 1).Состояние воздуха на входе в воздухоохладитель:=где=⋅+"⋅кДж= −6.04 + 0.8 ⋅ 5.722 = −1.4624 кг ,п= 0.8 ⋅ 1.931 = 15.448 ⋅ 10 ;кгкгУдельный объем влажного воздуха:=г∗!286 ⋅ 267м%==0.8;"0.955 ⋅ 10#кгRг – удельная газовая постоянная сухого воздуха, Rг = 286P – давление потока воздуха, Па.Параметры воздуха на выходе из аппарата:)=)+)∗"п= −10.06 + 0.85 ∗ 4.016 = −6.646кДжкгкДжкг×К;;)=)∗")= 0,85 ∗ 1,618 = 13,753 ∗ 10кгкг;Средние значения параметров воздуха:температура+ + +) −6 + -−10.== −8 ℃;22+, =энтальпия,=01 203).
4) 2- 4.4 4.=)= −4,054кДжкг;влагосодержание,=51 253)=- #.62 %.7#%.∙ 9:;)= 14,6 ∙ 10кгкг;массовый расход проходящего через аппарат воздуха<==9−)=11.8кг= 2,28 .−1,4624 − -−6,646.>объемный расход воздуха? = < ⋅ @ = 2,2 ⋅ 80,8 = 1,824м%.сКоличество влаги, отнимаемой от воздуха в аппарате<B = < ⋅ -= 2,28 ∙ -15,448 − 13,753. ∙ 10кг= 3,865 ∙ 10.с−).Параметры воздуха у поверхности охлаждения определяем,решая уравнение прямой процесса охлаждения:−C=,−,ин=9−4.054 − пов==ин . ∙ 10<B -14.6 − повкДж= 3.053.кгинповинпов11.8 ∙ 10%=3.865 ∙ 10Решая последнее уравнение методом последовательногоподбора и принимая во внимание, что воздух у поверхности инеянасыщен влагой, т.е.
φ = 100 %, находим:ин+пов= −12℃;инпов= 13,52 ∙ 10кг;кгинпов= −8,72кДж.кгСостояние воздуха у поверхности инея можно найтиграфически, продолжая линию 1—2 на диаграмме i-d допересечения с линией φ = 1.Принимаем размер аппарата по ходу воздуха (глубине) L = 400мм, что соответствует последовательному размещению четырехрядов Al пластинчатых ребер размером 80 х 40 мм каждая.Примем: толщина ребра δр = 0.4мм.; трубка медная Ø16х1мм.;межреберный шаг SJ = 7мм. Трубки размещаем по коридорнойсхеме с одинаковыми по размерам продольным и поперечнымшагами S = S) = 0.04Рисунок 1При принятых геометрических характеристикахвоздухоохладителя, коэффициент оребрения составит:батареиOр2-L ∙ L) − 0,785 ∙ н) .+ N н -1 − L .LMMK==N ∙ вн2-0,004 ∙ 0,004 − 0,785 ∙ 0,0016) .0,0004+3,1416∙0,016-1−0,0070,007 .=3,1416 ∙ 0,014= 9;где S1 и S2 – шаг размещения трубок, продольный и поперечный, м;Эквивалентный диаметропределяется соотношением:э=суженногопроходногосечения2-L − н .-LM − OM .2-0,04 − 0,016.-0,007 − 0,0004.=-L − н .
+ -LM − OM . -0,04 − 0,016. + -0,007 − 0,0004.= 1,035 ∙ 10 ) м;Удельная площадьсоотношениюTU ∙ VRM = 2 S− 0,785 ∙Wповерхности)нX∙1=LMреберRрнаходитсяпо1м)0,08 ∙ 0,04= 2S− 0,785 ∙ 0,016) X= 0,4;20,007мгде n1 = 2 – количество трубок в пластине, омываемых воздухом.Удельная площадь поверхностирассчитывается из выражения:межреберныхучастковZр0,0004Rмр = N ∙ н Y1 − [ = N ∙ 0,016 ∙ S1 −X = 4,739 ∙ 100,007LMRсум = RM + Rмр = 0,4 + 0,004739 = 0,4474м)м)м) .ммЗадавшись скоростью воздуха в узком сечении W = 4 с ,находим коэффициент теплоотдачи от воздуха к поверхности инеяпо приближенному уравнению α = 17.7 ∙ W 9.4 = 17.7 ∙ 49.4 =40.664 м3 ∙К .ВтУсловная высота ребра:ℎ==н2b1,28Lн∙cL− 0.2 − 1d ∙L)∙ b0,0805 ∙ efg b1,28Lн∙cL− 0,2dd =L)0,0160,004S1,28 ∙∙ h1 − 0,2 − 1X S1 + 0,805 ∙20,0160,004∙ efg S1,28∙ √1 − 0.2XX = 0,02м;0,016Коэффициент инеевыпадения на теплопередающей поверхностиаппарата:jининk ∙ ( в, − пов)2830 ∙ 10% ∙ (14.6 − 13.52) ∙ 10= 1+=1+ин )1006 ∙ (−8 − (−12))сMв ∙ (+в, − +пов= 1,076Плотность теплового потока со стороны воздуха:ин .lM = mв ∙ Cин ∙ -+в, − +пов= 40.664 ∙ 1.076 ∙ n−8 − -−12.o == 175.18Определяем среднюю температуру ребра:|где S X}qYин‚[ =OM ин= -40.664 ∙=rsSpqtв1 :tqtв3 :tqX=1x2w zuв ∙vинy ин,-*.ин .2)∙с ∙-•ин~в ∙-•∙-5в€ 5повqв в€ •пов ..ин • .)∙ qв ∙-•повq2830 ∙ 10% ∙ -14.6 − 13.52.
∙ 10+ 2 ∙ 1006 ∙ n−8 − -−12.o.2 ∙ 1006 ∙ n−12 − +M oПодставив все имеющиеся значения в уравнение (*), методомпоследовательного подбора определим среднюю температуру„ребра: t J =–25,663 С и -… .ин = 12.3 м3 ∙К.†ВтТемпературу основания ребра tосн находим из уравненияjM =где m‡ =n+в, − +M o=-+в, − +осн .xq12- .инuв ∙ˆинy=2 ∙ m‡+ℎ-c∙ ℎ"OM ∙ ‚M2 ∙ m‡c∙ ℎ"OM ∙ ‚M112;‰.ŠŠ;∙1.‰‹Š 13.Œ= 9,3Вт,м3 ∙К• 2 ∙ 9.3-−8 − -−25.663.. +ℎ- 0.0004 ∙ 204 ∙ 0.02.jM ==-−8 − +осн .• 2 ∙ 9.3∙ 0.020.0004 ∙ 204Отсюда t осн = −26,236 , ξJ = 0,969Эффективность всего оребрения:jн = jM + n1 − jM o ∙•м.р•сум= 0.969 + -1 − 0.969.
∙Определяемтеплопередающуювоздухоохладителя•н.разв ==94.739∙10−20.4474поверхность= 0,97;батареи=9=ин .gн.разв. mв ∙ jин ∙ -+в, − +пов11.8 ∙ 10%== 67.4 м)40.664 ∙ 1.076 ∙ -−8 − -−12..=Массовая скорость холодильного агента из условия полноговыкипания:М=4 ∙ ” ∗∙ l ∙ K4 ∙ 20 ∙ 175.18 ∙ 9кг== 57.02 )0.014 ∙ -394 − 236.м ∙–вн ∙ -iвх − iвых .гдеL* – длина шланга трубы, L* = 20 м;iвх, iвых – энтальпии холодильного агента на входе в аппарати выходе из него.
Температуру кипения фреона принимаем на10 ºС ниже средней температуры воздуха, тогда iвх = 236iвых = 394кДжкг;dвн – внутренний диаметр трубы 16х2 мм, dвн = 0.014 м.Коэффициент теплоотдачи со стороны холодильного агента:кДжкг,mа = – ∙.М9.#57,02 .Вт= 0,272 ∙=660,0,0149.#м) ∙ Кгде k – коэффициент, зависящий от t0 и холодильного агента.Коэффициент теплопередачи от воздуха к кипящемухолодильному агенту, отнесенный к наружной поверхности реберkн =11βδ+ +α в ⋅ ξ н ⋅ ξ ин λ ин α а=11˜22;‰.ŠŠ;∙‰.˜‹∙1.‰‹Š 13.Œ ŠŠ‰= 8,44Вт;м2 ∙КУточняем температуру кипения холодильного агента:Q0=k í ⋅ Fí6994 ( 9)t â1 − t â2==:Š:t‰)rs( t â1 − t 0 6. ∙47.:1‰:t‰ln t â2 − t 0 получившееся значение:t 9 = – 26,437 ºС.Число параллельно работающихопределяем следующим образом:массовый расход хладагента:<==9вых −вх=змеевиковых11,8кг= 0,075158ссекцийсуммарное сечение для прохода холодильного агента при ранеепринятойМ = 57,02кгм3 ∙КRсум =< 0,075== 1,32 ∙ 10 % м%М 57,02Проходное сечение одной трубки:Rтр = 0,785 ∙)вн= 0,785 ∙ 0,014) = 1,538 ∙ 10 м)Необходимое число змеевиковых секций:.%)∙ 9:Œfnс = Σ == 8.58.#%6∙ 9:;f трПринимаем nš = 8, тогда змеевик будет работать с несколькобольшим значением M, что благоприятно отразится наэффективности теплообмена в аппарате в целом.Геометрические размеры батареи 2000х650х500 мм чтопозволяет разместить 2 вентилятора.2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
