Загрузите файл «Шаблон Л.р.6.xlsx» (на рабочем листе 1 этого шаблона приведена таблица термодинамических свойств аммиака в состоянии насыщения). Введите в рабочем листе 2 исходные данные согласно варианту задания из табл. 6 (неуказанные в таблице входные переменные выбираются самостоятельно в пределах ограничений на вводимые параметры).
Марку испарительного конденсатора рекомендуется подбирать ориентировочно по его номинальной производительности с таким расчётом, чтобы необходимое количество конденсаторов равнялось трём – четырём.
После ввода исходных данных и заполнении таблицы решений уравнениями, составляющими математическую модель задачи, необходимо осуществить поиск оптимального числа включенных в работу испарительных конденсаторов 
, обеспечивающих минимальное суммарное энергопотребление. Для этого используйте утилиту «Поиск решения». В качестве целевой ячейки указать адрес ячейки с выражением для расчёта суммарного энергопотребления, указать на необходимость минимизации значения в ней. В ограничениях укажите, что должно быть положительным целым числом, а значения 
, рассчитанные по (6.1) и (6.2), одинаковы.
При поиске оптимального числа конденсаторов обратите внимание на неоднозначность часто встречающегося на практике подхода: "чем ниже температура конденсации, тем лучше".
После определения оптимального числа конденсаторов , проведите анализ указанных в задании факторов. Влияния каждого фактора на параметры, характеризующие режим работы установки исследуйте не менее чем в пяти точках.
По полученным результатам постройте графики 
, 
, 
и сделайте выводы.
Оформите отчет по работе.
Таблица 6
Исходные данные
| Наименование параметра | Первая цифра варианта | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
 ,°С
| –20 | –20 | –18 | –18 | –15 | –15 | –15 | –10 | –10 | –10 |
 , ° С
| 14 | 15 | 16 | 16 | 17 | 17 | 18 | 19 | 20 | 20 |
| Наименование параметра | Вторая цифра варианта | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 1100 | 1200 | 1300 | 1400 | 1500 | 1600 | 1700 | 1800 | 1900 | 2000 |
Вопросы для самопроверки
1. Из каких основных частей и уравнений состоит математическая модель совместной работы компрессоров и испарительных конденсаторов в составе холодильной установки?
2. При каком допущении возможно математическое моделирование совместной работы компрессоров и испарительных конденсаторов в составе холодильной установки независимо от нее?
3. Какая величина выбрана в качестве функции цели в данной работе?
4. Сформулируйте задачу оптимизации числа включенных в работу испарительных конденсаторов.
5. Влияние каких эксплуатационных факторов учитывает рассматриваемая математическая модель и как моделируется их влияние?
6. Какие эмпирические зависимости используются в модели и как их можно получить?
7. Объясните, почему не всегда справедливо часто встречающееся на практике выражение: "чем ниже температура конденсации, тем лучше"?
8. Каким уравнением описывается в данной математической модели работа конденсатора? Можно ли описать работу конденсатора в данной задаче другими уравнениями, если можно, то назовите их.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Оносовский В.В. Моделирование и оптимизация холодильных установок. – Л.: Ленинградский университет, 1990. – 206 с.
2. Курылев Е.С., Герасимов Н.А. Холодильные установки. – Л.: Машиностроение, 1980. – 622 с.
3. Теплообменные аппараты, приборы автоматизации и испытания холодильных машин: Справочник /Под ред. А.В. Быкова. – М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1984. – 248 с.
4. Курылев Е.С., Яновский СИ. Проектирование систем автоматизации холодильных установок: Учебное пособие. – Л.: ЛТИХП, 1983, – 91 с.
5. Методы математического моделирования и оптимизации теплоэнергетических установок / Г.Б. Левенталь, Л.С. Попырин и др. – М.: Наука 1972 –221 с.
6. Сергуткин С.В., Симашов Р.Р. Математические модели холодильных установок и их элементов. Часть 1. – Владивосток: Дальрыбвтуз, 1999. – 20 с.
7. Сергуткин С.В., Симашов Р.Р. Математические модели холодильных установок и их элементов. Часть 2. – Владивосток: Дальрыбвтуз, 1999. – 39 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица П1
Коэффициенты теплопроводности материалов тепловой изоляции
| N п/п | Материал | l, Вт/(м×К) |
| 1 | Пенополиуретан ППУ–ЭР | 0,035 |
| 2 | Пенополистирол ПСБ–С | 0,042 |
| 3 | Пенополистирол ПС–4 | 0,052 |
| 4 | Плиты минераловатные | 0,078 |
| 5 | Плиты вермикулитовые | 0,186 |
Таблица П2
Давление насыщенного водяного пара надо льдом
в зависимости от температуры
| t s, оС | p s, Па | t s, оС | p s, Па | t s, оС | p s, Па | t s, оС | p s, Па | t s, оС | p s, Па |
| -50 | 3,866 | -40 | 12,399 | -30 | 37,33 | -20 | 102,925 | -10 | 259,445 |
| -48 | 4,933 | -38 | 15,865 | -28 | 45,996 | -18 | 124,656 | -8 | 309,44 |
| -46 | 6,266 | -36 | 19,998 | -26 | 56,395 | -16 | 150,387 | -6 | 368,102 |
| -44 | 7,733 | -34 | 24,665 | -24 | 69,461 | -14 | 180,918 | -4 | 436,763 |
| -42 | 9,866 | -32 | 30,264 | -22 | 84,793 | -12 | 216,915 | -2 | 517,156 |
| 0 | 610,481 |
Таблица П3
Давление насыщенного водяного пара над водой
в зависимости от температуры
| t s, оС | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| p s, Па | 610,8 | 1227,1 | 2337 | 4241 | 7375 | 12335 |
Таблица П4
Характеристики изоляционных материалов
| Тип изоляции |  , Вт/(м К)
|  ,руб/м3
|
| Пенополиуретан ППУ–ЭР | 0,035 | 1480 |
| Пеноиолистерол ПСБ–С | 0,042 | 760 |
| Пенополистерол ПС–4 | 0,052 | 1280 |
| Минераловатные плиты | 0,078 | 440 |
Таблица П5
Характеристики испарительных конденсаторов
| Показатели | ЭВАКО-200 | ЭВАКО-400 |
| Номинальная производительность при t к = 35°С, t м = 18оС и отсутствии накипи на поверхности тpyб, кВт | 278 | 490 |
| Характеристики основной секции: | ||
| диаметр труб (наружный), мм | 42 | 42 |
| число рядов труб по ходу воздуха | 6 | 6 |
| площадь теплопередающей поверхности основной секции, м2 | 64,8 | 117,3 |
| Площадь теплопередающей поверхности форконденсатора, м2 | 27,0 | 40,5 |
| Число вентиляторов | 2 | 2 |
| Тип вентилятора | Осевой ESZ -05-8-04 | Осевой КL 8004 |
| Объемный расход воздуха, м3/с (м3/ч) | 9,2(33000) | 18(65000) |
| Тип электродвигателя | VZP100 Lr4 | VZP112M4 |
| Установленная мощность электродвигателя, кВт | 2,2 | 4,0 |
| Частота вращения вала электродвигателя, об/мин | 1440 | 1440 |
| Объемный расход воды, подаваемой на орошение, м3/ч | 40 | 80 |
| Объемный расход добавляемой воды, м3/ч | 0,60 | 1,2 |
| 
t o, o C
|
| Рис. П1. Зависимость холодопроизводительности от температуры кипения и конденсации для компрессора П-220 | Рис. П2. Зависимость эффективной мощности от температуры кипения и конденсации для компрессора П-220 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. 3
Моделирование тепловой изоляции холодного трубопровода при отсутствии конденсации влаги на его поверхности 3
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. 8
Моделирование влажностного режима в холодильной камере хранения 8
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. 12
Моделирование равновесных режимов работы одноступенчатой аммиачной холодильной установки 12
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. 18
Моделирование влияния характеристик тепловой изоляции ограждения холодильника на капитальные затраты при строительстве и на производство холода. 18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5. 22
Моделирование совместной работы воздухоохладителей и компрессоров в составе холодильной установки 22
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6. 25
Моделирование совместной работы компрессоров и испарительных конденсаторов в составе холодильной установки 25
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 30
ПРИЛОЖЕНИЯ.. 31
