Проект парокомпрессионной холодильной установки

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

УЧРЕЖДЕНИЕ  ОБРАЗОВАНИЯ

ГОМЕЛЬСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  ИМЕНИ П. О. СУХОГО

 

Факультет энергетический

 

Кафедра «Промышленная  теплоэнергетика и экология»

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по курсу: «Промышленные тепломассообменные процессы и установки»

 

 

на тему: «Проект парокомпрессионной холодильной установки»

 

 

 

 

 

Исполнитель:     студент гр. ЭН-42

     Запотылок Н. И.

Руководитель:      преподаватель                                       Никулина Т. Н.

 

 

 

Дата проверки:               _____________________

Дата допуска  к защите: _____________________

Дата защиты:                  _____________________

 

Оценка работы:  _____________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гомель 2013

Введение

 

Задача курсового  проекта – приобретение навыков проектирования одной из теплотехнологических промышленных установок,

В данном курсовом проекте производится расчёт холодильной установки. Результатом расчёта являются выбор установки и основного оборудования, выбор вспомогательного оборудования, выбор конструкционных материалов, решение вопросов охраны окружающей среды.

Холодильные установки  – это комплекс машин и аппаратов, предназначенных для получения  и поддержания в охлаждаемых  объектах температур ниже чем температура окружающей среды. Холодильная установка состоит из холодильной машины, системы отвода теплоты конденсации и системы отвода теплоты от потребителей холода.

В холодильных  установках, применяемых в различных  отраслях промышленности, наибольшее распространение получили парокомпрессионные холодильные машины, Абсорбционные холодильные машины целесообразно применять в том случае, когда имеются вторичные энергоресурсы в виде дымовых газов, продуктов сгорания, продуктов технологического производства, отработанного пара низких параметров. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

                                                                                                                                     

                                                                                                                      

     Введение……………………………………………………………………..

     1. Расчёт цикла парокомпрессионной установки….……………………...

      2. Расчёт и подбор основного оборудования холодильной машины…….

      3. Расчёт и подбор вспомогательного оборудования …………………....

      4. Расчёт системы оборотного водоснабжения.……..……………………

      5. Подбор насосов для системы оборотного водоснабжения и контура

          хладоносителя…………………………………………………………

      6. Расчёт тепловой изоляции……….……………………………………....

      Заключение…………………………………………………………………

      Список литературы………………………………………….……………...

     Приложение 1

     Приложение 2

      Приложение 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. РАСЧЁТ ЦИКЛА ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ УСТАНОВКИ

 

Расчётная температура  наружного воздуха для города Витебска определяется по среднемесячной температуре самого жаркого месяца [2, стр. 29] с учётом влияния максимальных температур [2, стр. 29] в данной местности:

                                                             (1)

  Расчётная относительная  влажность наружного воздуха  определяется по H-d

диаграмме по расчётной температуре  и влагосодержанию воздуха , определённому по среднемесячным значениям параметров воздуха для самого жаркого месяца -  и [2, стр. 91].

Температура воды, поступающей на конденсатор , определяется в зависимости от температуры наружного воздуха: для систем оборотного водоснабжения

                                                                             (2)

где - температура наружного воздуха по мокрому термометру (определяется по H-d диаграмме по расчётной температуре и расчётной относительной влажности наружного воздуха )

Температура воды на выходе из конденсатора:

                                                                                 (3)

где - подогрев воды в конденсаторе (^oC), для горизонтального кожухотрубча- того 4÷5 [1, стр. 79]. Принимаем .

Температура конденсации  паров хладагента:                                                                            

                                                                                       (4)

Температура кипения хладагента:

                                                                                       (5)

где - минимальная разность температур в аммиачных испарителях. Принимаем [1, стр. 79] 

       - температура выхода хладоносителя из испарителя (исходные данные).

Температура переохлаждения жидкого хладагента перед регулирующим вентилем должна быть на 3 ÷ 5 ^oC выше температуры воды, поступающей на конденсатор:

                                                                                 (6)

 

 

 

 

 

 

 

Для исключения попадания  жидкого хладагента в цилиндры компрессора должен

быть обеспечен перегрев паров на всасывании в компрессор на 5÷15 ^oC. Этот перегрев обеспечивается в испарителе и во всасывающих трубопроводах за счёт внешних теплопритоков:

                            

                                                  (7)                                                    

Строим цикл одноступенчатой парокомпрессионной машины в h-lgp и s-T диаграммах. [См. Приложение 2.]

lgp                                                                      T                    

                                                                                                                           t₂   2 

 

                                                   t₂

             3      3′          p_к, t_к           2′′          2                      3′       p_к, t_к        2′     

                                                       

                   t_п = t₃                                                                                 t_п

                                                                                         3                    t₁

                                             t_вс = t₁                                                                    p_к, t_к            t_вс                     1      

                            p_o, t_o                                       1                               4                                      

              4                                        1′                                                                  1′

                                                                                                                                             

                                                                          h                                                                S       

                                                                                           

     Параметры точек сводим в таблицу 1.                                                         

                                                                                                                             Таблица 1.

№ точки						X
1/	-25	1,63	0,85	1420	5,9	1
1	-15	1,63	0,89	1445	6,12	-
2	150	14,5	0,174	1800	6,12	-
2/	35,5	14,5	0,105	1490	5,2	1
3/	35,5	14,5	0,95∙10-3	355	1,54	0
3	31,5	14,5	0,95∙10-3	340	1,49	-
4	-25	1,63	0,145	340	1,45	0,185

 

                     

                                          

                                                                                                 

 

 

 

                                                                                  

 

 

 

                                                              

 

                                                                                

2. Расчёт и подбор основного оборудование холодильной машины.

 

Для расчёта  и подбора основного оборудования холодильной машины по холодопроизводительности установки и параметрических  точек цикла определяем тип и количество компрессоров и тепловую мощность аппаратов (испаритель и конденсатор).

На основании  теплового расчёта аппаратов  выбираем тип и количество испарителей  и конденсаторов.

Компрессор.

 

Удельная массовая холодопроизводительность:

                                                                               (8)

Удельная работа сжатия в  компрессоре:

                                                                               (9)

Массовый расход хладагента для обеспечения заданной холодопроизводительности:

                                                                                             (10)

где   Q_o=500 кВт - холодопроизводительность установки.

Действительный объёмный расход паров, поступающих в компрессор в единицу времени:

                                                                                (11)

где - удельный объём всасываемого пара (точка 1)

Объём, описываемый  поршнями в единицу времени:

                                                                   (12)

где - коэффициент подачи компрессора определяемый по графику ,    [1,стр. 115, прилож.12]

По объёму, описываемого поршнями, подбираем компрессор типа АУУ400

[1, стр. 119, прилож.17]

с объёмом описываемым  поршнями:

 при частоте вращения 16 1/с  и потребляемой мощностью 132 кВт.