5822

Подбор оборудования

Практическая работа

Производство и промышленные технологии

Подбор одноступенчатого компрессора. Задание Задача расчета Произвести подбор одноступенчатого компрессора и проанализировать проектные варианты. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ. Эскиз внешнего вида и планировка сборной камеры представлены на р...

Русский

2012-12-21

143.5 KB

9 чел.

1. Подбор одноступенчатого компрессора.

Задание

 I. Задача расчета

Произвести подбор одноступенчатого компрессора и проанализировать проектные варианты.

II. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

2.1. Эскиз внешнего вида и планировка сборной камеры представлены на рисунке

2.2. Количество тепла (Q1), проникающее через ограждение ( при наружней и внутренней температуре соответственно  + 32 оС и минус 18 ; изоляционный материал «Рипор» толщиной 100 мм) равно 3 кВт.

2.3. Количество тепла, поступающее от продукта (мясо) при его замораживании от +30 до минус 18 принять, в зависимости от количества подвергаемого термической обработке продукта:

  Gпр =20000 кг

  Q2 =200 кВт

2.4. Холодильный агент: R717

      - перегрев на всасывании: 5 градусов;

      - переохлаждение жидкости: 2градуса;

III. РАСЧЕТ.

  3.1. Для построения цикла задаемся температурой кипения , оС:

tо=tкамеры - t = -18 - 5 = - 23

         и температурой конденсации, оС :     tк=tводы + t = 24 + 6 = 30 оС.

  3.2. Строим цикл одноступенчатой холодильной машины в диаграмме i - lgP.

lg P

4 Рк 3

5 2

 

 Р0

6 7 1

 q o

i

3.3. Параметры характерных точек цикла в таблице 1    

                                                                                    Таблица 1

Точка

               Параметр

Т, оС

Р, мПа

i, кДж/кг

v, м3/кг

1

-20

0,15

1441

0,778

2

130

1,17

1755

-

2`

30

1,17

1485

-

3

30

1,17

340

-

3`

28

1,17

329

-

4

-25

0,15

329

-

1`

-25

0,15

1426

0,76

  3.4. Расчет требуемого объема, описываемого поршнем компрессора, м3/с:

V h = Q o vнач.сжат / q o ,

      где     

Q0 компр = 1,1 (Q1 + Q2) =1,1*(200+3) =223,3 кВт,.

q o = i1`- i4 =1426 -329 =1097 кДж/кг,

=0,646

V h =223,3*0,778 / 1097*0,646 =0,245 м3/с.

  3.5. По требуемой производительности подбираем компрессор :

    - марка                                           

    -габариты: длина 5788 мм, ширина 4180 мм, высота 1530 мм

    -масса 10800 кг

2. Подбор двухступенчатого компрессора.

  1. ЗАДАЧА РАСЧЕТА. Произвести подбор компрессора (компрессоров) для холодильной установки и дать анализ технических решений.

  2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

2.1. Холодильный агент:

Вар.

7

агент

R717

2.2. Холодильная мощность:

Вар.

7

Qо, кВт

203

2.3. Температура кипения  tо= - 30 оС;

2.4. Температура конденсации  tк= 40 оС;

3. РАСЧЕТ.

3.1. Выбираем цикл холодильной машины, например, см. рисунок

При построении цикла принято:

- хладагент R717;

- перегрев на всасывании 5 градусов;

- недорекуперация в ПС 10 градусов;

- переохлаждение в конденсаторе 2 градуса.

3.2.Параметры характерных точек цикл

1,

1

2

3,

3

4

4

Р, МПа

0,1201

0,1201

0,3599

0,3599

0,3599

1,5496

1,5496

t, 0C

-30

-25

60

-4,63

-2,63

103

40

v, м3/кг

0,957

0,98079

0,08435

0,341

0,345

0,109

0,084

i, кДж/кг

1421

1434

410,76

1454

1461

1675

1490

5

5,

6

6,

7

8

8`

Р, МПа

1,5496

1,5496

0,3599

0,3599

1,5496

0,1201

0,1201

t, 0C

35

40

-4,63

-4,63

33

-30

-30

v, м3/кг

-

0,0018

0,0504

0,04746

-

0,205

0

i, кДж/кг

360

387

362

351

351

354

64

Промежуточное давление определяем по зависимости

Рпр = = (1,5496/0,1201)0,5 = 0,3592 МПа

3.3.Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг:

qo = i1,  -  i8  =1421 – 354 = 1067              .

3.4. Массовая производительность компрессора нижней ступени,кг/с:

Ма = Qo/qo = 203/1067 = 0,19                        .

3.5.Объемная производительность компрессора нижней ступени,м3/с:

Vднс = Ма*v1 = 0,19*0,981 = 0,186

3.6. Отношение давления нагнетания компрессора нижней ступени к давлению кипения,

Рпр/Ро = 3,599/0,1201 = 3                    .

3.7. Коэффициент подачи компрессора (из справочника). =0,82

3.8. Объем, описываемый поршнем компрессора нижней ступени,м3/с:

Vh = Vднс / нс = 0,186/0,82 =0,23 .

3.9. Массовая производительность компрессора высокой ступени, кг/с :     

Мавс = Манс(i2 - i6’) / (i3 - i6) = 0,19*(1609-351)/(1461-362) = 0,217      .

3.10. Объемная производительность компрессора высокой ступени, м3/с :  

Vдвс = Мавс * v3 =  0,217*0,345 =0,075         .

3.11. Отношение давления нагнетания к давлению всасывания компрессора высокой ступени : Рк/Рпр = 4,3

3.12. Коэффициент подачи компрессора верхней ступени = 0,78

3.13. Объем описываемый поршнем компрессора высокой ступени, м3/с :      

Vhвс = Vдвс / вс =0,075/0,78 = 0,096

3.14. На основании рассчитанных объемов описываемых поршнями компрессоров низкой и высокой ступеней выбираем из каталога

3.15. Характеристика выбранных компрессоров

     Для нижней ступени

       - марка 1ПБ7                                          

       -габариты: длина 585 мм, ширина 365 мм, высота 445 мм

       -масса 124 кг.

     Для высокой ступени

       - марка 1ПБ7                                          

       -габариты: длина 585 мм, ширина 365 мм, высота 445 мм

       -масса 124 кг.

Анализ применимости одно- двух- ступенчатых машин в холодильной системе.

  Рассчетное задание.

1.Задача расчета. Определить целесообразность использования одно- или двух- ступенчатой холодильной установки.

2.Исходные данные и условия расчета.

2.1.Температура кипения:-20

2.2. Температура конденсации +30 оС.

2.3. Холодильный агент – R717.

2.4. Объем описываемый поршнями компрессоров принять по графикам.

3. Расчет.

3.1. Расходы на электроэнергию, руб/1000 кДж:

Рэ1-ступ = 1000 Sэ1-ступ Цэ = 1000*0,45*10 = 4500

Рэ2-ступ = 1000 Sэ2-ступ Цэ = 1000*0,3*10 = 3000

NN

7

Цена

10 руб / 1000кДж

3.2. Расходы на воду, руб / 1000 кДж :

Рвд = ЦвдQк / 4,19tвд Qо,

   где tвд = 6 оС, Qк/Qо = 1/S.

Рвд1 =2250

Рвд2 =1500

Для технико-экономического расчета важное значение имеет не столько абсолютная величина эксплуатационных расходов, сколько их доля в общих расходах. При сопоставлении проектных вариантов учитывается и доля каждой из составляющих в эксплуатационных расходах, например, электроэнергии и воды.

  В настоящей работе после оценки стоимости электроэнергии принимаем затраты на воду, которые составят:50 %, от стоимости электроэнергии.

3.3. Расходы на обслуживание (включая ремонт) можно оценить пропорционально объему компрессоров:

Роб = ЦобV, руб/1000 кДж.

В уравнении V , м3/1000 кДж – объем, описываемый поршнями компрессоров, требуемый для получения 1000 кДж холода, уравнениям или по графикам. V =1 м3/1000 кДж.

  Цена обслуживания Цоб1-ступ. Для анализа применимости одно- или двух- ступенчатого сжатия, проводимый в настоящем расчете, примем расходы на обслуживание в доле равной  0,1от расходов на электроэнергию.

Роб1-ступ =450 руб/1000 кДж

Роб2-ступ =300 руб/1000 кДж

3.4. В дополнительные платежи могут входить оплата за землю, аренду здания, выплата банковского кредита и пр., т.е.

Рдопкредоборуд + Ркредздан + Ркредземля + Рij ,

где слагаемые являются величиной платежа за кредит, полученный на приобретение оборудования, здания, земли и др.

  В настоящей работе все дополнительные платежи примем равными 50 % от стоимости оборудования.

Рдп1-ступ=225 руб/1000 кДж

Рдп2-ступ=150 руб/1000 кДж

Для сравнения экономичности двухступенчатой и одноступенчатой холодильной установки определим суммарные затраты на эксплуатацию.

  Стоимость эксплуатации.

Общие расходы на получение 1000 кДж холода, руб :

Р = Р э + Р вд + Р об + Рдп , где:

Р э , Р вд , Р об , Р дп – расходы на электроэнергию, воду, обслуживание (включая ремонт) и платежи.

Р1-ступ = 4500+2250+450+225 = 7425 руб/1000 кДж

Р2-ступ = 3000+1500+300+150 = 4950 руб/1000 кДж

Целесообразно использовать двухступенчатую холодильную установку, т.к.

Р2-ступ < Р1-ступ

Подбор конденсатора и испарителя.

.

ЗАДАНИЕ.

Для испарителей: камера, в ней разместить воздухоохладитель и батареи

I. ЗАДАЧА РАСЧЕТА.    Произвести подбор охлаждающих батарей и воздухоохладите-лей, сопоставить проектные варианты способов отведения тепла в камере.

II. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

  2.1. Эскиз внешнего вида и планировка сборной камеры представлены на рисунке 1.

2.2. Количество тепла (Q1), проникающее через ограждение ( при наружней и внутренней температуре соответственно  + 32 оС и минус 18 ; изоляционный материал «Рипор» толщиной 100 мм) равно 3 кВт.

2.3. Количество тепла, поступающее от продукта (мясо) при его замораживании от +30 до минус 18 принять, в зависимости от количества подвергаемого термической обработке продукта:

Вар.

7,

Gпр, кг

20000

Q2кВт

200

2.4. Холодильный агент (принимается по вариантам) :

NN

7

Агент

R717

Подбор конденсатора.

 III. РАСЧЕТ.

  3.1. Для построения цикла задаемся температурой кипения , оС:

tо=tкамеры - t = - 18 - 5 = - 23 оС

и температурой конденсации, оС :     tк=tводы + t = 24 + 6 = 30 оС.

  3.2. Строим цикл одноступенчатой холодильной машины в диаграмме ilgP.

Принимаем:

        перегрев на всасывании 5 оС;

        переохлаждение жидкости 2 оС

 

lg P

4 Рк 3

5 2

 

 Р0

6 7 1

 q o

i

 3.3. Параметры характерных точек цикла в таблице 1 :                                

№ точки

Т, оС

Р, мПа

i, кДж/кг

v, м3/кг

1

-18

0,1685

1443

0,712

2

122

1,1845

1733

0,153

3

30

1,1845

1485

0,109

4

30

1,1845

338

0

5

28

1,1845

327

---

6

-23

0,1685

329

0,124

7

-23

0,1685

1425

0,694


 Из диаграммы
ilgP:

q o = 1425 – 329 = 1096 кДж/кг; vнач.сжат = 0,712 м3/кг; Рк = 1,1845 МПа;

Ро = 0,1685 МПа.

 Массовая производительность, кг/с :

Ма = Qo/qo = 203/1096 = 0,185

Количество тепла, отводимого в конденсаторе, определяется по выражению, кВт :

Qк = Ма  (i2 – i4) = 0,185  (1733338) = 258.

Площадь теплообменной поверхности рассчитывается из выражения:

F = Qк / к t.

Тогда требуемая поверхность конденсатора составит:

258000 / 40  6 = 1075 м2.

По этой величине выбираем 6 аппаратов типа 180 КТГ с поверхностью 180 м2.

Подбор испарителя.

Площадь теплообменной поверхности рассчитывается из выражения:  

F = Q0 / к t. Т

огда требуемая поверхность испарителя составит:

203000 / 40  5 = 1015 м2.

По этой величине выбираем 2 аппарата типа ИТГ-500 с поверхностью 580 м2.

Подбор отделителя жидкости,

маслоотделителя, защитного ресивера.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА.

Подобрать: отделитель жидкости, защитный ресивер, маслоотделитель для аммиачной холодильной системы, схема которой представлена на рис.

Характеристика оборудования:

Компрессор, Vh3/с): 30,365

Испаритель, Vх.а. 3): 50,35.

Решение.

1. Диаметр индивидуального маслоотделителя, м:

Dм.о.  (4 0,365 / 0,5 3,14)0,5  0,96.

2. Выбираем марку: 300 ОММ с диаметром 1200 мм.

3. Диаметр общего маслоотделителя, м:

Dм.о.  (4  2  0,365 / 0,5 3,14)0,5  1,19

4. Выбираем марку: 300 ОММ с диаметром 1200 мм.

5. Диаметр отделителя жидкости, м:

Dо.ж.  (4  2  0,365 / 0,5 3,14)0,5  1,19

6. Выбираем марку : 300 ОЖм с диаметром 1200 мм

7. Определяем максимальный объем возможно выдавленной из испарителя жидкости, м3 :

Объект N 1

Объект N 2

50,150,50,31,11,111,251,2 = 0,205

50,150,70,31,11,111,251,2 = 0,29

В дальнейший расчет принимаем величину 0,29 м3, соответствующую возможному количеству выдавленной жидкости из испарительной системы объекта N 2.

8. Выбираем марку защитного ресивера -  0,75 РД.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12241. Вертикально связанные квантовые точки в полупроводниках 334.42 KB
  Квантовые точки, используемые на сегодняшнем рынке – это наноразмерные полупроводники, которые изменяют цвет в зависимости от изменений температуры. Точки имеют два слоя – внутреннее ядро селенида кадмия и внешняя оболочка сульфида цинка. Так как квантовые точки биосовместимы, учёные используют их в качестве альтернативы флоуресцентным красителям, чтобы метить и отслеживать клеточные компоненты
12242. Определение рН раствора с помощью хингидронного электрода 107.5 KB
  Определение рН раствора с помощью хингидронного электрода Цель работы: определение рН и буферной емкости ацетатных буферных растворов. Принцип метода: потенциометрическое определение производят измеряя ЭДС гальванического элемента во втором одни из электродов во
12243. Финансово-хозяйственные операции по отражению объекта учета 99.48 KB
  Я ставлю перед собой цель рассказать, как видеться учет доходов на предприятии. Предприятия отличаются отрасли, производством, численностью, правовой формой и так далее, но я рассмотрю общую систему учета доходов предприятия...
12244. Дизъюнктивные нарушения 659.91 KB
  Вернемся к основной теме. Как уже было сказано дизъюнктивные нарушения — это разрыв пластов, горных пород которые образуются, при воздействии двух разнонаправленных сил на слой горных пород, слой сначала изгибается, а затем – разрывается.
12245. Діагностика міжособистісних стосунків у підлітковому віці 346 KB
  Важливим аспектом життєдіяльності колективу, знання якого має важливе практичне значення для кожного, хто працює з людьми, є міжособистісні стосунки у групі. Ці стосунки неминуче виникають між членами колективу на ґрунті їхнього спілкування та взаємодії у процесі реалізації завдань, на виконання яких спрямовуються їхні зусилля.
12246. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ» 629 KB
  методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Электротехнические материалы ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Цель работы: ознакомиться с электроизоляционными проводниковыми и магнитными материалами методами их
12247. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 168 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Цель работы: ознакомиться с электроизоляционными проводниковыми и магнитными материалами методами их получения основными характеристиками свойствами областями применения. ПРОГРАММА РАБОТЫ 1. Ознако
12248. Прямые методы минимизации функции одной переменной 1 MB
  Лабораторная работа 1. Прямые методы минимизации функции одной переменной. В данной работе рассматриваются методы решения поставленной задачи не использующие вычисления производных прямые методы минимизации. Постановка задачи: Требуется найти безусловный ми...
12249. Методы минимизации функции одной переменной, использующие информацию о производных целевой функции 781.11 KB
  Лабораторная работа 2. Методы минимизации функции одной переменной использующие информацию о производных целевой функции. Постановка задачи: Требуется найти безусловный минимум функции одной переменной fx т.е. такую точку что . Значение точки минимума вычисл