Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» icon

Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции»


Скачать 37.22 Kb.
НазваниеМетодические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции»
Размер37.22 Kb.
ТипМетодические указания


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


СОЛОВЬЕВ А.А.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ И ВЫБОР КОМПРЕССОРА

ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

к выполнению курсового проекта

«РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

КОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ СТАНЦИИ»


(для студентов специальности 7.090510 – Теплоэнергетика

дневной и заочной формы обучения)


МАРИУПОЛЬ 2004


УДК 621.51 (077)


Методические указания «Тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины» к выполнению курсового проекта «Расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» (для студентов специальности 7.090510 – Теплоэнергетика дневной и заочной формы обучения)/Сост.: Соловьев А.А. – Мариуполь: ПГТУ, 2004.- 10 с.


Изложены краткие сведения по тепловому расчету и выбору основного оборудования компрессионных холодильных станций. Дана методика, рекомендации и необходимые справочные материалы по расчету и выбору компрессоров холодильных машин. Дополнительно приведен пример расчета холодильного компрессора, имеется список необходимой литературы.


Составитель: А.А. Соловьев, доц.

^

Рецензент: В.М.Житаренко, ст. преп.



Отв. за выпуск: В.Н.Евченко, доц.


1 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ И ВЫБОР КОМПРЕССОРОВ

В настоящее время на промышленных предприятиях наиболее рас­пространены одноступенчатые холодильные машины, хладагентом в которых служит аммиак. Одноступенчатый компрессор можно применять в довольно широком диапазоне рабочих условий. Ограничивают воз­можности использования одноступенчатого компрессора температура нагнетания, которая не должна превышать 160 0С, и разность давле­ний на входе и выходе компрессора не более 1,7 МПа (для совре­менных поршневых компрессоров). В машинах предыдущих серий раз­ность давлений ограничивалась величиной 1,2 МПа, а степень сжатия .

При тепловом расчете холодильной машины определяются:

  • описываемый поршнем объем, по величине которого подбирают или конструируют компрессор;

  • эффективная мощность на валу компрессора дня подбора или проверки приводного электродвигателя;

  • тепловая нагрузка в конденсаторе для расчета его поверхности нагрева и выбора.

Для теплового расчета компрессорной холодильной машины достаточно иметь данные по холодопроизводительности машины, тем­пературному режиму работы и виду хладагента. Необходимые для рас­чета параметры определяют с помощью термодинамических диаграмм и таблиц насыщенных и перегретых паров для данного хладагента [5].

Тепловой расчет проводится в следующей последовательности.

1. Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг


, (1.1)

где - энтальпии хладагента в соответствующих точках цикла

2. Удельная объемная холодопроизводительность, кДж/м3


, (1.2)


где - удельный объем паров хладагента на входе в компрес­сор, м3/кг.

3. Удельная теоретическая (адиабатная) работа компрессора, кДж/кг


, (1.3)

где i2 - энтальпия в конце процесса адиабатного сжатия паров хладагента, кДж/кг.

4. Количество циркулирующего хладагента, кг/с


, (1.4)


где - холодопроизводительность компрессоров (на каждую температуру кипения отдельно), кВт

, (1.5)


где - коэффициент, учитывающий потери в трубопроводах и аппа­ратах

холодильной установки. При рассольном охлаждении ;

- заданная холодопроизводительность станции, кВт;

- коэффициент рабочего времени, для малых холодильных ус­тановок

, для крупных холодильников .

5. Объемный расход паров хладагента на входе в компрессор, м3


, (1.6)


6. Коэффициент подачи компрессора в зависимости от степени сжа­тия

, типа компрессора и хладагента


, (1.7)

где - коэффициент, учитывающий влияние мертвого объема;

- коэффициент, учитывающий объемные потери.

Для аммиачных бескрейцкопфных компрессоров величину можно оп­ределить по графику (Приложение 1).

7. Объем, описываемый поршнем компрессора, м3


, (1.8)


По величине этого объема из справочных таблиц подбираются один или несколько компрессоров (Приложение 2). При выборе несколь­ких компрессоров целесообразно использовать однотипные машины.

8. Теоретическая (адиабатная) мощность компрессора, кВт


, (1.9)


9. Индикаторная мощность компрессора, кВт


, (1.10)

где - индикаторный КПД компрессора (Приложение 1).

10. Эффективная мощность, кВт

, (1.11)


где - механический КПД. Для современных бескрейцкопфных

компрессоров колеблется в пределах 0,8-0,9.

11. Электрическая мощность, потребляемая электродвигателем, кВт


, (1.12)


где - КПД ременной передачи (для клиноременной );

- КПД электродвигателя (в зависимости от его типа колеб­лется в

пределах 0,75-0,85).

12. Теоретический холодильный коэффициент (удельная теоретичес­кая холодопроизводительность)

, (1.13)


13. Эффективный (действительный) холодильный коэффициент

, (1.14)

14. Холодильный коэффициент соответственного цикла Карно

, (1.15)

где - температура воздуха в охлаждаемой камере;

- температура окружающей среды.

15. Теоретическая степень термодинамического совершенства

, (1.16)

16. Действительная степень термодинамического совершенства:

, (1.17)

При выборе компрессоров иногда возникает необходимость определения объема описываемого поршнем стандартного компрессора. Для этого может быть использована следующая зависимость


, (1.18)


где - диаметр цилиндра, м;

- ход поршни, м;

- частота вращения вала компрессора, об/с;

- число цилиндров.

17. После выбора компрессоров необходимо произвести проверку их холодопроизводительности при рабочих температурных условиях. Величина рабочей холодопроизводительности выбранных компрессоров должна быть не меньше указанной в исходных данных.

Для пересчета холодопроизводительности с одних температурных условий на другие можно использовать следующие зависимости


, (1.19)


, (1.20)


Здесь индекс "раб" соответствует рабочим условиям процесса, а индекс "ст" -стандартным (приводимым в справочнике данных ком­прессора) . Такой пересчет рекомендуется производить в том слу­чае, если для компрессоров отсутствуют характеристики. Для се­рийных машин при определении холодопроизводительности для задан­ного режима следует пользоваться графическими характеристиками , приводимыми в справочной литературе. Пример расчета и выбора компрессоров холодильной станции представлен в Приложении 3.

^

ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ





  1. Мальгина Е.В., Мальгин Ю.В. Холодильные машины и установки – М.: Пищ. промышленность, 1973. – 608 с.

  2. Свердлов Г.З., Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. – М.: Пищ. промышленность, 1978. – 264 с.

  3. Холодильные машины: Справочник. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. – 223 с.

  4. Чумак И.Г., Никульшина Д.Г. Холодильные установки. Проектирование: Учебное пособие для вузов. – К.: Вища школа. Головное издательство, 1988. – 280 с.

  5. Методические указания к выполнению курсового проекта «Расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» (для студентов специальности 10.07)/Сост. А.А. Соловьев. – Мариуполь: ПГТУ, 1989.



Приложение 1





1 – для средних компрессоров (Q0=12-120 кВт);

2 – для крупных компрессоров (Q0120 кВт).


Рисунок 1 - График коэффициентов подачи  и индикаторный КПД i

для аммиачных бескрейцкопфных компрессоров:


^
Приложение 3



Пример расчета одноступенчатого компрессора



Рассчитать и подобрать одноступенчатый аммиачный компрессор холодопроизводительностью 180 Квт при рабочем режиме:

t0 = -12 С, tк = 32 С, tп = 27С, tвс = -2 С.

По таблицам насыщенных паров для аммиака определяем абсолютные давления конденсации и кипения и их отношение: Н/м2 (12,6 кг/см2), Н/м2 (2,7 кг/см2), . При таком отношении давлений может быть применен одноступенчатый компрессор.

Определяем параметры и сводим их в таблицу 1 (изображение цикла см. на рис. 3.1).


Таблица 1


№ точек

t, С

Р

, м3/кг

i

S


x

10-5 Н/м2

кг/см2

кДж/кг

ккал/кг

кДж/(кгК)

ккал/(кгК)

1

-12

2,7

2,7

0,45

1668

398,4

8,97

2,14

1

1

-2

2,7

2,7

0,46

1690

403,5

9,03

2,16

Перегретый пар

2

106

12,4

12,6

0,14

1920

457

9,03

2,16

То же

2

32

12,4

12,6

0,1

1707

407,8

8,4

2,01

1

3

32

12,4

12,6

1,6910-3

569

136,2

4,68

1,12

0

3

27

12,4

12,6

1,6710-3

546

130,4

4,64

1,11

Пар-переохлажденная жидкость

4

-12

2,7

2,7

0,065

546

130,4

4,68

1,12

0,14




  1. Холодопроизводительность 1 кг



  1. Масса циркулирующего холодильного агента



  1. Действительный объем пара, поступившего в компрессор,



  1. Коэффициент подачи компрессора для бескрейцкопфных компрессоров, определяемый по отношению давлений , составляет

  2. Объем, описываемый поршнем
^

Продолжение приложения 3





По этому объему подбираем два компрессора АУУ-90/11 с объемом, описываемым поршнем, 170 м3/ч при скорости вращения 960 об/мин каждый. В расчетно-пояснительной записке следует привести полную характеристику компрессора в виде таблицы.

  1. Теоретическая (адиабатическая) мощность сжатия



  1. Действительная (индикаторная) мощность сжатия



Индикаторный КПД принят по среднему значению.

  1. Эффективная мощность (на валу компрессора)

(по 26,6 кВт на каждый компрессор).

Механический КПД также принят по среднему значению.

Мощность электродвигателя, поставляемого с компрессором, 40 кВт, что достаточно для удовлетворения потребности.

  1. Тепловая нагрузка на конденсатор (действительная)



Для сравнения подберем компрессор по стандартной холодопроизводительности.
^

Стандартный режим характеризуется температурами


t0 = -15 С, tк = 30 С, tп = 25 С, tвс = -10 С.

Коэффициент подачи при стандартном режиме .

Объемная холодопроизводительность при стандартном режиме:



(приняты следующие параметры: ).

Объемная холодопроизводительность при рабочих условиях

.

Стандартная холодопроизводительность



Два компрессора АУУ-90/11 холодопроизводительностью 77 000 Вт каждый обеспечивают потребность (отклонение составляет, как и в расчете по объему, описываемому поршнем, около 1%, что является допустимым).

Приложение 2
^

Таблица – Справочные данные


Показатели агрегатов

А110-7-0

(А110-1)

А110-7-2

(А110-2)

АА110-7-2

(А110-3)

А165-7-0

А165-7-2

А220-7-0

(А220-1)

А220-7-2

(А220-2)

Холодопроизводительность:

при to = -15 oC, tк = 30 oC:

кВт

-

140

93

-

180

-

267

Мкал/ч

-

120

80

-

155

-

230

при to = -15 oC, tк = 30 oC:

кВт

325

-

-

440

-

663

-

Мкал/ч

280

-

-

380

-

570

-

Эффективная мощность, кВт

53

39

26

75

52

112

78

Описываемый обьем:

м3

0,0836

0,0836

0,056

0,125

0,125

0,167

0,167

м3

301

301

200

450

450

602

602

Расход смазки, кг/ч

0,06

0,06

0,06

0,07

0,07

0,085

0,085

Расход воды, м3

0,5

0,5

0,5

1,0

1,0

1,0

1,0

Электродвигатель:

Марка

АОП2-91-4

АОП2-82-4

АОП2-82-6

АОП2-92-4

АОП2-91-4

А3-31581-4

АОП2-92-4

мощность, кВт

75

55

40

100

75

132

100

частота вращения

с-1

24.7

24.5

16.3

24.7

24.7

24.5

24.7

об/мин

1480

1470

980

1480

1480

1470

1480

Габаритные размеры агрегата, мм:

Длинна

2275

2200

2200

2320

2330

2365

2390

Ширина

1215

1215

1215

1215

1215

1215

1215

Высота

1370

1370

1370

1300

1300

1560

1560

монтажная длинна, мм

2910

2835

2835

3000

3010

3075

3100

Диаметры трубопроводов, мм:

Всасывающего

100

100

100

100

100

125

125

Нагнетательного

65

65

65

100

100

100

100


Примечание: 1. Диаметр цилиндров 115мм, ход поршня – 82 мм.

2. Число цилиндров компрессоров: П110 – четыре; П165 – шесть; П220 – восемь.

3. Описываемый объем указан при частоте вращения вала 24,5 с-1 (1470 об/мин), кроме агрегата 1А110 – 7 – 2.


Похожие:

Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconМетодические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции»
«Тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины» к выполнению курсового проекта «Расчет технологической схемы компрессионной...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconМетодические указания тепловой расчет и выбор вспомогательного оборудования компрессионной холодильной установки к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции»
«Расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» (для студентов специальности 090510 – Теплоэнергетика дневной и...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconМетодические указания для подготовки к экзамену и по выполнению курсового проекта «Проектирование и конструкция самолетов»
Задачей курсового проекта является разработка компоновки пассажирского самолета, определение его основных параметров и расчет летно-технических...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconОбщие методические указания по выполнению курсового проекта
С. 13. Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности предприятия. Методические указания и задания для выполнения курсового...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» icon«25», ноября 1999 г. Методические указания к лабораторно-практической работе № п-1 «оценка состояния и расчет заземления электроостановок»
Методические указания к лабораторной работе №П-1 "Оценка состояния и расчет заземления электроустановок" Ростов н/Д: Рост гос строит...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconМетодические указания по выполнению комплексного курсового проекта по дисциплинам: «Бухгалтерский учет»; "Экономика предприятия"; «Экономический анализ»
«Методических указаний по выполнению курсового проекта по дисциплинам “«Бухгалтерский учет»; “Экономика предприятия”; «Экономический...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconМетодические указания к выполнению курсового и дипломного проекта для студентов специальности
Определение расчетного циркуляционного давления в системе отопления
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconРеферат Расчетная работа содержит 25 листов, 3 таблицы, 1 лист графической части формата А1
Компрессор поршневой ау-200, производительность, холодильный агент (R717), мощность 74кВт, тепловой расчет, динамический расчет,...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconТепловой расчёт двигателя включает
Расчёт всех основных процессов цикла (впуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска) и определение параметров рабочего тела (объёма,...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» icon3. выбор вспомогательного оборудования тепловой схемы станции 1 Оборудование, поставляемое в комплекте с турбиной (выбирается без расчета) Выбор оборудования конденсационной установки
Конденсатор, эжекторы, охладители уплотнений, подогреватели высокого и низкого давления входят в теплообменное оборудование, поставляемое...
Методические указания тепловой расчет и выбор компрессора холодильной машины к выполнению курсового проекта «расчет технологической схемы компрессионной холодильной станции» iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по курсу " Механика грунтов, основания и фундаменты" (для студентов 3 курса строительных специальностей и иностранных учащихся)
Составители: доцент, канд техн наук М. Ф. Бронжаев, доцент, канд техн наук Т. В. Мишурова
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы