44146

Определение потребной мощности холодильного оборудования РПС

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Наибольшее распространение для холодильной обработки пищевых продуктов получили паровые компрессионные холодильные машины с одноступенчатым и двухступенчатым сжатием паров холодильного агента. Для построения теоретического и действительного циклов работы паровой холодильной машины необходимо выбрать

Русский

2014-11-21

821.5 KB

9 чел.

МИНИСТЕСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

___________________________________

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

___________________________________________________

Кафедра «Станции, узлы, технология

грузовой и коммерческой работы»»

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

по дисциплине «Транспортная энергетика и хладотранспорт»

Определение потребной мощности холодильного оборудования РПС

                                                                                  

Выполнила: Ю.К. Железкина

232 группа

                          Проверил: А.А.Яньшин

г. Хабаровск

2009 год

Требуется:

1. Построить теоретический и действительный циклы работы паровой компрессионной холодильной машины на диаграмме в координатах "Р-i".

2. Выполнить расчет потребной мощности холодильно-отопительной установки для заданных условий.

Наибольшее распространение для холодильной обработки пищевых продуктов получили паровые компрессионные холодильные машины с одноступенчатым и двухступенчатым сжатием паров холодильного агента. Для построения теоретического и действительного циклов работы паровой холодильной машины необходимо выбрать заданный в курсовой работе СПГ, с установленным температурным режимом перевозки (tВ), заданный тип подвижного состава, температуру наружного воздуха tНВ.

Основные параметры цикла определяются в следующем порядке:

а) температура кипения хладагента t0, °C, в испарителе при непосредственном охлаждении

;

0С

б) температура всасывания паров хладагента,

;

0С

в) температура конденсации паров хладагента,

;

0С

г) температура переохлаждения жидкого хладагента в конденсаторе,

;

По полученным значениям температур производится построение цикла работы холодильной машины по диаграмме в координатах "p-i" (прил.1) в следующей последовательности:

- откладываем на правой пограничной кривой (x = 1) температуру  или по изотерме  (изотермы со значениями температур нанесены в 3-й области на диаграмме штрихпунктирными кривыми линиями) от оси абсцисс до пересечения с правой пограничной кривой паросодержания. Это точка 1 теоретического цикла;

- через точку 1 проводим изобару параллельную оси абсцисс, соответствующую давлению кипения , значение которого указано на оси ординат;

- точка 1׀ действительного цикла находится в области перегретого пара (справа от кривой x = 1) на пересечении изобары  и изотермы . Ей соответствует энтальпия - i1 (значения энтальпии указаны на оси абсцисс) и удельный объём пара при всасывании в компрессор V1 (изохоры на диаграмме показаны штриховыми линиями);

- затем откладываем температуру конденсации на правой пограничной кривой. Это точка а;

- аналогично через точку а проводим линию постоянного давления , в соответствии с температурой конденсации . Изобару  покажем в виде прямой линии параллельной оси абсцисс от левой пограничной кривой и далее;

- затем из точки 1׀ проводим адиабату до пересечения с изобарой . Это будет точка 2 ׀ и ее энтальпия i2 ׀;

- точка 3 находится на пересечении изобары  с левой пограничной кривой x= 0;

- в области переохлажденной жидкости (слева от кривой x=0) на пересечении изобары  с изотермой  (температуры переохлаждения жидкого хладагента) находим точку 3׀ и энтальпию i3׀;

- для нахождения точек 4 и 4׀ необходимо провести из точек 3 и 3׀ прямые линии по соответствующим изоэнтальпиям до пересечения с изобарой . Это перпендикуляр на ось абсцисс;

- прямая 4 - 1 характеризует процесс кипения жидкого хладагента в испарители (аналогично 4׀ -1׀ ). 

Теоретический и действительный цикл работы паровой компрессионной холодильной машины приведены на рис. 1.

Рис. 1 - Теоретический и действительный цикл паровой компрессионной холодильной машины.

Таблица 1 - Параметры действительного цикла работы холодильной машины

Параметры цикла

Точки цикла

Температура t,

-3

46,8

46,8

-3

Давление P, МПа

0,28

1,3

1,3

0,28

Теплосодержание i, кДж/кг

565

585

442

442

Удельный объём V,

0,065

0,018

0,0028

0,018

- жидкий хладагент переохлаждается в конденсаторе, переохладителе или теплообменнике (процесс 3 – 3 ׀) для обеспечения стопроцентного содержания жидкости перед регулирующим вентилем и увеличения полезной холодопроизводительности;

- имеются потери на трение, как в компрессоре, так и вне его; сжатие паров в компрессоре происходит не при постоянной энтропии.

Основной характеристикой одноступенчатого компрессора является его холодопроизводительность . Под ней подразумевается холодопроизводительность установки, в составе которой работает этот компрессор.  величина непостоянная и зависит от температурного режима работы холодильной машины, т.е. от рабочих условий работы машины.

Зная требуемую рабочую холодопроизводительность  в заданных рабочих условиях, переводят её в стандартную  и по ней подбирают компрессор соответствующей холодопроизводительности.

Используя данные, полученные при построении действительного цикла (табл. 1), определим удельную весовую , кДж/кг и объёмную, кДж/м3 холодопроизводительность хладагента в рабочих условиях по формулам

  .

, кДж/м3

кДж/кг

кДж/кг

= 3790,22/239 = 15,85 кДж/ч,

= 15,85*1,05 = 16,64 кДж/ч.

Стандартная холодопроизводительность установки , кДж/ч, определяется по формуле

кДж/ч,

 - холодопроизводительность брутто, кДж/час, это – потребная холодопроизводительность установки, которая рассчитывается исходя из общего количества тепла, которое должно отводиться установкой, увеличенного на коэффициент , учитывающий перерывы в работе, вызываемые оттаиванием «снеговой шубы» и производством профилактического осмотра и ухода за оборудованием. Принимаем из курсовой работы (формула 5.9), для перевода используем следующие соотношения между единицами измерения тепловой энергии:

;

 1 Дж = 0,239 кал = 1 Вт·сек;      1 кДж = 0,239 ккал = 0,278 Вт·ч;

 1 кал = 4,187 Дж = 4,187 Вт·сек;  1 ккал = 4,187 кДж = 1,163 Вт·ч;

 1 Вт = 1 Дж/сек = 0,239 кал/сек;  1 Вт = 3,6 кДж/ч = 0,86 ккал/час.

- коэффициенты подачи компрессора соответственно в стандартных и рабочих условиях (= 0,67). Коэффициент подачи компрессора в рабочих условиях для малых хладоновых компрессоров определяется по графику в зависимости от отношения давления конденсации к давлению кипения.

Таблица 2.

Техническая характеристика компрессоров

Обозначение типоразмера компрессора

Число цилиндров

Ход поршня, мм

Диаметр цилиндра, мм

Частота вращения коленчатого вала, об/мин

Объем, описываемый поршнями, м3

Холопроизводительность при стандартном режиме

Потребляемая  мощность, кВт

Мощность электродвигателя, кВт

Габаритные размеры, мм (длина× ширина× высота)

Масса, кг

кВт

тыс. ккал/ч

ФВ6

2

50

67,5

1440

30,9

7,0

6,0

2,5

4,5

565×390×485

45

ФВБС6

2

50

67,5

1440

30,9

7,0

6,0

3,1

4,5

-

130

ФУ12

4

50

67,5

1440

61,8

14,0

12,0

5,0

-

650×540×515

90

ФУБС9

4

50

67,5

960

82,5

10,4

9,0

4,5

-

-

200

ФУБС12

4

50

67,5

1440

61,8

14,0

12,0

6,0

10

-

200

ФУУБС18

8

50

67,5

960

82,5

20,9

18,0

8,5

-

-

340

ФУУ25

8

50

67,5

1440

123,6

29,0

25,0

10,0

-

545×630×570

180

2ФУУБС18

8

50

67,5

960

82,4

20,9

18,0

7,9

10

-

385

ФУУБСС18А

8

50

67,5

960

82,4

20,9

18,0

7,4

10

590×625×935

385

ФУУБС25

8

50

67,5

1440

123,6

29,0

25,0

12,7

-

-

340

ФВ20

2

70

101,6

1440

97,7

26,8

22,0

8,7

14

810×600×760

180

ФУ40

4

70

101,6

1440

195,5

50,0

43,0

17,0

20

660×625×710

280

ФУУ80

8

70

101,6

1440

391,0

105,0

84,0

33,0

55

690×800×650

400

ФВ85

2

130

190

960

424,0

110,0

95,0

37,5

55

1050×760×1190

820

ФУ175

4

130

190

960

848,0

210,0

180,0

70,0

70

1370×1350×1150

1350

ФУУ350

8

130

190

960

1696,0

418,0

360,0

140,0

140

1735×1560×1320

2400

Примечание: ФВ – фреоновый одноступенчатый компрессор, вертикальный, ФУ  и ФУУ - фреоновый одноступенчатый компрессор с угловым расположением целиндров; ФУУБС – фреоновый одноступенчатый бессальниковый компрессор с угловым расположением целиндров.

Количество хладагента, проходящего через КНД и испаритель , кг/ч, находится по формуле:

Для двухступенчатых холодильных машин компрессор подбирают полученным объёмам, описываемым КНД и КВД, используя табл. 3.2 или [15, стр. 110 – 111].

Расчет конденсатора сводится к определению его теплопередающей поверхности в зависимости от тепловой нагрузки конденсатора. Тепловая нагрузка конденсатора  (кДж/ч) определяется по формуле:

где  - действительная мощность компрессора, кДж/час, определяется по формуле:

где  - индикаторный КПД компрессора для хладона-12 определяется по рис. 3.15.

Рис. 2. Индикаторный КПД компрессоров: 1- работающих на хладоне-12; 2,3 – средних и крупных аммиачных

Теплопередающая поверхность конденсатора , м2, находится по формуле:

где  - удельная тепловая нагрузка на конденсатор, кДж/(м2∙ч), принять 230 – 300 Вт/м2.

Воздухоохладитель (испаритель) установлен непосредственно в грузовом помещении (холодильной камере) и обеспечивает равномерное охлаждение посредством вентиляторов-циркуляторов. Теплопередающая поверхность воздухоохладителя , м2, определяется по формуле

где  - коэффициент теплопередачи аппарата, зависящий в основном от скорости движения воздуха и температурного напора. У хладоновых испарителей  равен 15 ÷ 35 Вт/(м2∙град);   - средняя разность температур воздуха и кипящего хладагента, град., принимается равной 9 ÷ 11 градусам.

Теплопередающую поверхность , (м2) можно определить по другой формуле:

где  - удельный тепловой поток, Вт/м2, принять 233 – 350 Вт/ м2.

По полученным значениям теплопередающих поверхностей FК и FВ подбирают конденсатор и воздухоохладитель в рабочих условиях.

Таблица 3

Технические характеристики конденсаторов

Показатель

5-вагонные секции БМЗ

5-вагонные секции типа ZB-5

АРВ

Поверхность теплопередачи, м2 

90

72

72

Мощность электродвигателя вентиляторов конденсаторов, кВт

7,5

6

6

Технические характеристики испарителей


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37706. Введение в экономическую теорию. Основные проблемы экономики: структура экономики, эффективность и благосостояние 123.5 KB
  Экономическая теория - одна из наук об обществе. Термин экономия впервые предложен древнегреческим мыслителем Ксенофонтом. Встречается он и работах Аристотеля (IV в. до н. э.), которого иногда называют \"отцом\" экономической науки.
37707. Однофакторний аналіз 34.27 KB
  Найбільш прості розрахунки виходять при рівній кількості дослідів на кожному рівні фактора А табл. Таблиця 1 Вихідні дані для однофакторного дисперсійного аналізу з рівним числом паралельних дослідів Рівні фактора Номер досліду 1 2 . Суму квадратів всіх дослідів ; 2 3. Суму квадратів сум по стовпцях поділену на число дослідів в стовпцю ; 3 4.
37708. Глобальна культура сучасного світу 197.5 KB
  Одне за другим виникали поняття індустріального, постіндустріального, інформаційного суспільств, що с доказом прискореного загального розвитку, і водночас песимістичні прогнози щодо глобальних викликів: екологічного
37710. БЛОК МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ. РАБОТА С ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТЬЮ 208 KB
  Изучение структуры и функций блока микропрограммного управления БМУ, составление и отладка микропрограмм обработки данных, записанных в ОП, с использованием циклов и подпрограмм.
37711. ВИМІРЮВАННЯ КОЕФІЦІЄНТА НЕЛІНІЙНИХ СПОТВОРЕНЬ 74.5 KB
  МЕТА РОБОТИ вивчити методи вимірювання коефіцієнта нелінійних спотворень; набуття навичок роботи з сучасним вимірювачем нелінійних спотворень. Причиною виникнення нелінійних спотворень у радіоелектронних колах є нелінійність вольтамперних характеристик діодів транзисторів мікросхем ламп а також нелінійні залежності в магнітних або п'єзоелектричних елементах. Прилади для вимірювання коефіцієнта гармонік називають вимірниками нелінійних спотворень.
37713. Ознайомлення з інструментальним середовищем Lazarus 306.24 KB
  Ознайомитись із середовищем програмування Lazarus. Написати програму яка забезпечує обчислення радіуса вписаного в трикутник кола за його сторонами.
37714. Протокол SMTP 805.5 KB
  Щоб доставити повідомлення до адресата необхідно переслати його поштовому серверу домену в якому знаходиться адресат. Сервер відповідає на кожну команду рядком що містить код відповіді і текстове повідомлення відокремлене пропуском. У результаті цього спам став практично нерозв'язною проблемою так як було неможливо визначити хто насправді є відправником повідомлення фактично можна відправити лист від імені будьякої людини. DT CRLF Вказує на початок повідомлення.