Расчет и подбор компрессоров

Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования.

Расчёт и подбор приборов охлаждения

Расчет приборов охлаждения сводится к определению поверхности охлаждения

где F - поверхность охлаждения, м²;    

к - коэффициент теплопередачи приборов охлаждения, зависящий

от типа прибора и температуры кипения холодильного агента;

t_пм - температура воздуха в камере, ⁰С;

t₀ – температура кипения холодильного агента, ⁰С.

    Q₀^ОБ- тепловая нагрузка, кВт (см. таблица 7).

Определяем площадь теплопередающей поверхности выбранных воздухоохладителей:

где n - количество воздухоохладителей, устанавливаемых в камере.

 

Камера №4.

t_пм=-25⁰С;

Q₀^ОБ=39300 кВт;

Принимаем 4 штуки АВН 063/2-12-75 (А), V_воз=16300 м³/ч, υ_ха=0,040 м³, F=78,9 м².

 

Камера №5.

t_пм=-25⁰С;

Q₀^ОБ=38928 кВт;

Принимаем  4 штуки АВН 063/2-12-75 (А), V_воз=16300 м³/ч, υ_ха=0,040 м³, F=78,9 м².

 

Камера №6.

t_пм=-25⁰С;

Q₀^ОБ=39300 кВт;

Принимаем 4 штуки АВН 063/2-12-75 (А), V_воз=16300 м³/ч, υ_ха=0,040 м³, F=78,9 м².

 

Камера №7.

t_пм=-25⁰С;

Q₀^ОБ=38984кВт;

Принимаем 4 штуки АВН 063/2-12-75 (А), V_воз=16300 м³/ч, υ_ха=0,040 м³, F=78,9 м².

 

Камера №8.

t_пм=-25⁰С;

Q₀^ОБ= 50766 кВт;

Принимаем 4 штуки АВН 063/2-12-75 (А), V_воз=16300 м³/ч, υ_ха=0,040 м³, F=78,9 м².

Камера №1.

t_пм=+1⁰С;

Q₀^ОБ=68078 кВт;

Принимаем 4 штуки АВН 080/2-12-105 (А), V_воз=30900 м³/ч, υ_ха=0,054 м³, F=105,2 м².

 

Камера №2.

t_пм=+1⁰С;

Q₀^ОБ= 67832,8 кВт;

Принимаем штуки АВН 080/2-12-105 (А), V_воз=30900 м³/ч, υ_ха=0,054 м³, F=105,2 м².

 

Камера №3.

t_пм=+1⁰С;

Q₀^ОБ= 68473,8 кВт;

Принимаем штуки АВН 080/2-12-105 (А), V_воз=30900 м³/ч, υ_ха=0,054 м³, F=105,2 м².

 

Камера №9.

t_пм=+1⁰С;

Q₀^ОБ= 69183,3 кВт;

Принимаем 3 штуки АВН 080/2-12-105 (А), V_воз=30900 м³/ч, υ_ха=0,054 м³, F=105,2 м².

 

Камера №10.

t_пм=+1⁰С;

Q₀^ОБ= 70699,7 кВт;

Принимаем штуки АВН 080/2-12-105 (А), V_воз=30900 м³/ч, υ_ха=0,054 м³, F=105,2 м².

Расчет и подбор компрессоров

 

Расчет холодильного оборудования машинного отделения производится по суммарной тепловой нагрузке Q_о^км_расч полученной в итоге расчета теплопритоков.

Холодопроизводительность компрессора должна быть выше расчетной тепловой нагрузки с учётом следующих факторов:

- с учётом дополнительных теплопритоков через изоляцию трубопроводов. Эти теплопритоки учитывается коэффициентом потерь трубопроводов;

в данном случае для непосредственной системы:

ρ =1,05…1,07 – потери холода при транспортировке холодильного агента;

- с учётом работы стационарной холодильной установки, компрессор не работает все 24 часа в сутки. Это учитывается коэффициентом рабочего времени;

Компрессоры рассчитываются на каждую температуру кипения. Подбор производится по холодопроизводительности и эффективной мощности.

Расчет и подбор компрессоров на температурный режим t_o=-9 ^oC

Дано:

Q₀^км= 406,5 кВт

t₀= -4 ⁰C

t_к=40⁰С

R717

Порядок расчёта

1) Определяем степень сжатия:

т.к. <8, то выбираем одноступенчатое сжатие. Т.е. на охлаждение продуктов будет работать одноступенчатая холодильная машина.

 

 

Цикл одноступенчатой холодильной машины.

 

где 1 - 1 – перегрев паров на всасывание в компрессор;

        1 - 2– адиабатическое сжатие в компрессоре;

       2 - 3 – охлаждение, конденсация и переохлаждение жидкости в    конденсаторе;

       3 - 4 – переохлаждение;

        4 - 5 – дросселирование в РВ;

  5 - 1 - кипение в испарителе.

 

Таблица 8 - Параметры точек

№ точки	P, бар
1	3,71	1	0,33	1450
1	3,71	-9	0,37	1490
2	17,3	111	0,112	1700
3	17,3	40	-	390
4	17,3	34	-	350
5	3,71	-9	0,05	350

 

Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг;

    

Удельная объемная холодопроизводительность, кДж/кг;

  

  Масса хладагента всасываемая компрессором, кг/с;

   

 Объем паров отсасываемых компрессором из испарителя, ;

  

 Коэффициент подачи компрессора;

  

 Теоретическая объемная подача, ;

   ;

 Адиабатная мощность, кВт;

  

 Индикаторная мощность, кВт;

  

 Эффективная мощность, кВт;

  

 Мощность трения, кВт:

     

  

Мощность электродвигателя, кВт;

  

 

Принимаю компрессор марки Grasso 410, V_h=280 м³/ч (3шт).

       

Расчет и подбор компрессоров на температурный режим (t_o=-35 ^oC)

 

Дано:

Q₀=558 кВт

t₀=-35 ⁰C;

t_к=40 ⁰С;

Порядок расчёта:

1) Определяем степень сжатия:

т.к. >8, то выбираем двухступенчатое сжатие с промсосудом со змеевиком.

Таблица 9 – Параметры точек двухступенчатого сжатия для t₀= - 35.

№ точки	P, бар
1	0,95	-35	1,27	1420
1	0,95	-25	1,25	1445
2	4,05	75	0,4	1650
3	4,05	-1	0,3	1470
4	17,3	93	0,11	1650
5	17,3	40	-	390
6	17,3	37	-	380
6	4,5	-1	0,045	380
7	17,3	35	-	370
7	0,95	-35	0,275	370

      Промежуточное давление, бар;

          

 Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг;

            

Удельная объемная холодопроизводительность, кДж/кг;

           

       Масса хладагента всасываемая компрессором, кг/с;

           

           

       Действительный объем пара проходящий через компрессор, м³/с;

            

            

       Коэффициент подачи компрессора;

            

Теоретическая объемная подача, м³/с;

             

 

        Адиабатная мощность, кВт;

Индикаторная мощность, кВт;

Эффективная мощность, кВт;

  

  

Мощность трения, кВт:

    

  

  

Мощность электродвигателя, кВт;

  

  

 

Принимаю поршневой компрессор нижней ступени, марки Grasso 810, V_h=522 м³/ч (2шт).

Принимаю винтовой компрессор верхней ступени, марки Grasso FX PP 1700, V_h=1647 м³/ч (2шт).

Линейный ресивер

 

Наличие линейных ресиверов обязательно во всех крупных холодильных установках.

Линейный ресивер предназначен для храненения хладагента, а также пополнения системы во время работы холодильной установки, слива хладагента во время оттайки или ремонта установки.

Емкость линейного ресивера рассчитывается по формуле:

где V_л.р.- емкость линейного ресивера, м³;

Просуммируем вместимость всего х.а. для всей холодильной установки:

.

       

м³

Принимаем линейный ресивер марки РЛД – 1,25 ёмкостью 1,25 м³ плюс один РЛД-1,25 для запаса х.а.

 

 

Техническая характеристика

Вместимость: 1,25 м³

Размеры:

Диаметр D=1020 мм

Длина L=2100 мм

Масса 940 кг

Циркуляционные ресиверы

Циркуляционные ресиверы предназначены для работы в насосно-циркуляционных схемах питания испарительных систем жидким хладагентом.

Циркуляционные ресиверы подбираются отдельно для каждой температуры кипения.

Расчетный диаметр вертикального циркуляционного ресивера для:

Для обеспечения выполнения вертикальным циркуляционным ресивером функции отделителя жидкости скорость движения пара внутри ресивера не должна превышать допустимое значение, равное скорости оседания капель хладагента – 0,5 м/с.

   Подбор для t_o=-35 ^oC

Принимаем вертикальный циркуляционный ресивер со стояком, марки 4,5РДВ.

   Подбор для t_o=-4 ^oC

Принимаем вертикальный циркуляционный ресивер со стояком, марки 1,5РДВ.

 

Расчет и подбор промежуточных сосудов.

 

Промежуточные сосуды устанавливаются в двухступенчатых аммиачных холодильных установках для каждой температуры кипения отдельно.

Промежуточный сосуд подбирается по значению внутреннего диаметра корпуса аппарата, из условия сплошности газового потока и проверяется по поверхности змеевика. Требуемый диаметр находится по формуле:

D_пс.р = [4М_в × v₃/(pw_пс)]^0,5,

 

где D_пс.р – диаметр корпуса аппарата, м;

М_в – массовая подача компрессорного агрегата высокой ступени, кг/с;

v₃ – удельный объем всасываемого в компрессор высокой ступени пара, м³/кг, рисунок 4;

w_пс – скорость движения пара в промсосуде допускается не более 0,5 м/сек.

Требуемая площадь поверхности змеевика находится по формуле:

 

F_зм = Q_зм/К_зм  × q_Т,

 

где F_м – площадь теплопередающей поверхности змеевика промсосуда, м²;

Q_зм – тепловая нагрузка на змеевик промсосуда, кВт;

К_зм – коэффициент теплопередачи змеевика, кВт/(м² ×К),

К = 0,580 – 0,700 кВт/м²×К;

q_Т – средняя логарифмическая разность температур между жидким хладагентом, проходящим по змеевику и жидким хладагентом, кипящим в корпусе промсосуда, К.

 

Q_зм = М_н(i₆ – i₇),

 

где М_н – расход холодильного агента в ступени низкого давления, кг/с;

  i₆, i₇– энтальпии жидкого хладагента на входе и выходе змеевика промсосуда, К, рисунок 4.

 

q_Т = (t₆ – t₇) / 2,3 lg[(t₆ – t_пр) / (t₇ – t_пр)]

 

Подбираем два промежуточных сосуда 60ПС₃ д х s = 600х8, h=2800, V=0,67, .

В целях более удобной эксплуатации и более легкой автоматизации холодильной установки желательно, чтобы число промежуточных сосудов соответствовало числу машин двухступенчатого сжатия.