МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Гомельський державний технічний університет
Кафедра «Промислова теплоенергетика та екологія»
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
по курсу: «Промислові тепломассообменні і холодильні установки»
на тему: «Розрахунок холодильної установки»
Виконав студент гр. ТЕ-42
В даному курсовому проекті проводиться розрахунок холодильної установки. Результатом розрахунку є вибір установки і основного обладнання, вибір допоміжного обладнання, вибір конструкційних матеріалів, вирішення питань охорони навколишнього середовища.
Холодильні установки - це комплекс машин і апаратів, призначених для отримання і підтримки в охолоджуваних об'єктах температур нижче ніж температура навколишнього середовища. Холодильна установка складається з холодильної машини, системи відводу теплоти конденсації і системи відводу теплоти від споживачів холоду.
У холодильних установках, застосовуваних у різних галузях промисловості, найбільшого поширення набули парокомпресійні холодильні машини, Абсорбні холодильні машини доцільно застосовувати в тому випадку, коли є вторинні енергоресурси у вигляді димових газів, продуктів згоряння, продуктів технологічного виробництва, відпрацьованого пара низьких параметрів.
1. Розрахунок циклу парокомпрессионной установки .... ...........................
2. Розрахунок і підбір основного обладнання холодильної машини ...... ..
3. Розрахунок і підбір допоміжного обладнання ........................ ..
4. Розрахунок системи оборотного водопостачання. ...... .. ........................ ..
5. Підбір насосів для системи оборотного водопостачання та контуру
6. Розрахунок теплової ізоляції .......... ...........................................
Місто Казань
2. Охолодження установки з урахуванням втрат: Qo = 750 кВт
3. Температура виходу хладоносителя з випарника: tх2 = -24 o C
4. Робоче тіло (холодоагент) - аміак-R717.
5. Тип конденсатора - горизонтальний кожухотрубчасті.
6. Система оборотного водопостачання.
Розрахунок циклу парокомпрессионной установки.
Розрахункова температура зовнішнього повітря для міста Казань визначається по середньомісячній температурі самого жаркого місяця [2,] з урахуванням впливу максимальних температур [2,] в даній місцевості:
Розрахункова відносна вологість зовнішнього повітря визначається по H-d
діаграмі за розрахунковою температурі і вологовмісту повітря, визначеному по середньомісячним значенням параметрів повітря для самого жаркого місяця - і [2,].
Температура води, що надходить на конденсатор, визначається в залежності від температури зовнішнього повітря: для систем оборотного водопостачання
де - температура зовнішнього повітря по мокрому термометру (визначається по H-d діаграмі за розрахунковою температурі і розрахункової відносної вологості зовнішнього повітря)
Температура води на виході з конденсатора:
де - підігрів води в конденсаторі (o C), для горизонтального кожухотрубча-
того 4ч5 [1, стор. 79]. Приймаємо.
Температура конденсації пари холодоагенту:
Температура кипіння холодоагенту:
де - мінімальна різниця температур в аміачних
испарителях. Приймаємо [1, стор. 79]
- температура виходу хладоносителя з випарника (вихідні дані).
Температура переохолодження рідкого холодоагенту перед регулюючим вентилем повинна бути на 3ч5 o C вище температури води, що надходить на конденсатор:
Щоб не допустити влучення рідкого холодоагенту в циліндри компресора повинен бути забезпечений перегрів пари на всмоктуванні в компресор на 5ч15 o C. Цей перегрів забезпечується в випарнику і у всмоктуючих трубопроводах за рахунок зовнішніх теплопритоків:
Будуємо цикл одноступінчатої парокомпрессионной машини в h-lgp і s-T діаграмах
СО2 = 10,2 · 0,75 + 2,3 · 0,25 = 8,225%
СО = 28 · 0,75 + 6,8 · 0,25 = 22,7%
Н2 = 2,7 · 0,75 + 57,5 · 0,25 = 16,4%
СН4 = 0,3 · 0,75 + 22,5 · 0,25 = 5,85%
N2 = 58,5 · 0,75 + 7,8 · 0,25 = 45,825%
Н2 S = 0,3 · 0,75 + 0,4 · 0,25 = 0,325%
Перевірка: 8,225 + 22,7 + 16,4 + 5,85 + 45,825 + 0,325 + 0,475 + 0,2 = 100%
Розрахунок виконується, орієнтуючись на характерне для методичних печей дліннофакельное спалювання палива, здійснюване, як правило, з коефіцієнтом витрати повітря. = 1,1. Щоб визначити склад паливної суміші, необхідний для розрахунків процесу горіння по стехиометрическим рівнянням, необхідно скористатися властивістю адитивності теплоти згорання.
При визначенні теплоти згорання газу, слід використовувати таблиці екзотермічних ефектів реакцій горіння, наведених в [1].
- екзотермічний ефект i-гo компонента при нормальних умовах
[3.Табл. 2.11.стр. 39], кДж / м 3;
- об'ємна частка i-го компонента в складі газоподібного палива (в частках одиниці від%).
Розрахунок витрати повітря на горіння, розрахунок складу і кількості продуктів згоряння ведеться на 100 м 3 газу при нормальних умовах і дається в табличній формі (Таблиця 1).
Для попередньої оцінки каломітріческой температури горіння можна використовувати H-t діаграму палива.
Визначаємо калометріческую температуру горіння tк з балансового рівняння умовно адиабатного топкового обсягу.
; [1.2]
де - розрахункові питомі обсяги повітря на горіння та які виникають продуктів згоряння віднесених до 1м 3 палива [Таблиця 1]
- температури підігріву повітря і газу, о С (за умовою)
- середня ізобарна теплоємність повітря при температурі 440 о С.
- середня ізобарна теплоємність продуктів згоряння при.
У сучасних методичних печах мінімально необхідна калориметрична температура становить 1800 про С. Приймаємо
де - середня ізобарна теплоємність окремих компонентів газової суміші продуктів згоряння. [3, Табл. 2.13, стор.40]
- об'ємні частки компонентів, обчислені при розрахунку процесу горіння по стехиометрическим реакцій [Таблиця 1].
- середня ізобарна теплоємність паливної суміші при о С (за умовою)
де - середня ізобарна теплоємність компонентів суміші. [3, Табл. 2.13, стор.40]
CO = 0,3131 ккал / (м3 · о С)
- об'ємні частки компонентів в суміші [Таблиця 1]
Оскільки теплоємності реальних газів, до яких відносяться і продукти згоряння палива, істотно залежать від температури, то в балансове рівняння топкового обсягу входять дві взаємопов'язані шукані величини: і. Тому пошук необхідно перевірити методом послідовних наближень.
За формулою [1.2] в 1-м наближенні:
Для визначення дійсної температури в зварювальної зоні печі необхідно скористатися пирометрическим коефіцієнтом.
о С - дійсна температура.