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

10 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

29016. Закрепление грунтов инъекциями цементных или силикатных растворов, битума, синтетических смол. Область применения указанных методов 34 KB
  Закрепление грунтов инъекциями цементных или силикатных растворов битума синтетических смол. Закрепление грунтов заключается в искусственном преобразовании строительных свойств грунтов в условиях их естественного залегания разнообразными физикохимическими методами. Это обеспечивает увеличение прочности грунтов снижение их сжимаемости уменьшение водопроницаемости и чувствительности к изменению внешней среды особенно влажности. Цементация грунтов.
29017. Термическое закрепление грунтов. Область применения и методы контроля качества работ 33.5 KB
  В результате этого образуются прочные водостойкие структурные связи между частицами и агрегатами грунта. Отметим что температура газов которыми производится обработка грунта не должна превышать 750.12 суток в результате чего получается упрочнённый конусообразный массив грунта диаметром поверху 15. Образуется как бы коническая свая из обожжённого непросадочного грунта с прочностью до 10 МПа.
29018. Что называется грунтом, его составные элементы 25 KB
  Структурные связи между частицами грунта. Грунтами называют любые горные породы коры выветривания земли сыпучие или связные прочность связей у которых между частицами во много раз меньше чем прочность самих минеральных частиц или эти связи между частицами отсутствуют вовсе. Вода и газы находятся в порах между твердыми частицами минеральными и органическими. Газообразные включения пары газы всегда в том или ином количестве содержатся в грунтах и могут находиться в следующих состояниях: замкнутом или защемленном располагаясь в...
29019. Назовите виды давления грунта на подпорную стенку в зависимости от ее поступательного движения. Какой вид имеет диаграмма давления грунта на стенку в зависимости от ее перемещения 31.5 KB
  Какой вид имеет диаграмма давления грунта на стенку в зависимости от ее перемещения В зависимости от поступательного движения подпорной стенки на нее могут действовать следующие виды давления грунта: активное давление; пассивное давление; давление покоя. Активным называется минимальное из всех возможных для данной стенки давление на нее грунта проявляющееся в том случае если стенка имеет возможность переместиться в сторону от засыпки рис. Активное давление иногда называют распором. Пассивным называется максимальное из всех возможных...
29020. Напряжения, возникающие в массиве грунта от действия сооружения, накладываются на поле начальных напряжений, к которым относятся напряжения от собственного веса грунта 28 KB
  Напряжения возникающие в массиве грунта от действия сооружения накладываются на поле начальных напряжений к которым относятся напряжения от собственного веса грунта. Как вычислить вертикальные напряжения в массиве грунта от его собственного веса в следующих случаях: однородное основание; многослойное основание; при наличии в толще грунта уровня подземных вод; при наличии ниже уровня подземных вод водоупорного слоя. Вертикальное напряжение от собственного веса грунта σz представляют собой вес столба грунта над рассматриваемой точкой...
29021. От чего зависит глубина заложения фундамента 31.5 KB
  Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания не превышающие предельных по условиям нормальной эксплуатации здания или сооружения. От чего зависит глубина заложения фундамента Допускается ли закладывать подошвы соседних фундаментов на разных отметках Глубина заложения фундамента определяется: инженерногеологическими условиями площадки строительства физикомеханические свойства грунтов характер напластования и пр.; гидрогеологическими условиями...
29022. В чем заключается метод вытрамбовывания котлованов 32.5 KB
  В чем заключается метод вытрамбовывания котлованов Приведите несколько наиболее распространенных конструкций и способов устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах. Рекомендуемая область применения способов устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах. Применяется несколько конструкций и способов устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах. Фундаменты в вытрамбованных котлованах используются при строительстве каркасных и бескаркасных зданий в первом случае обычно располагают один фундамент под каждой колонной.
29023. Фундаменты мелкого заложения и их основные виды. Применяемые материалы и их выбор 43 KB
  Фундаменты мелкого заложения и их основные виды. К фундаментам мелкого заложения относятся фундаменты имеющие отношение их глубины заложения к ширине подошвы не превышающее 4 и передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву. Фундаменты мелкого заложения разделяются на следующие основные типы: отдельные ленточные сплошные и массивные см.2 Отдельные фундаменты устраивают под колонны опоры балок ферм и других элементов промышленных и гражданских зданий и сооружений.
29024. Отдельные фундаменты мелкого заложения. Основные конструктивные решения и применяемые материалы 48 KB
  Отдельные фундаменты мелкого заложения. Отдельные фундаменты устраивают под колонны опоры балок ферм и других элементов промышленных и гражданских зданий и сооружений. Отдельные фундаменты представляют собой кирпичные каменные бетонные или железобетонные столбы с уширенной опорной частью. Отдельные фундаменты могут выполняться в монолитном и сборном варианте.