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

7084. Металлографические методы исследования структуры металлов и сплавов 578 KB
  Металлографические методы исследования структуры металлов и сплавов ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Цель работы - ознакомление с методами металлографического анализа металлических материалов, получение навыков работы с металлографиодским микроскопом и определен...
7085. Оператор цикла LOOP. Команды условных переходов 143 KB
  Оператор цикла LOOP. Команды условных переходов Цель работы: Научиться использовать оператор повторения и команды условных переходов. Задание: Составьте программу для подсчета выражения, где N - произвольное четное положительное число, без исп...
7086. Процеси теплообміну при нагріванні рідини 176.31 KB
  Мета роботи: дослідити процеси теплообміну при нагріванні рідини та виявити величину і причини розбіжності результатів експериментального і аналітичного дослідження. Обладнання: експериментальна установка для нагрівання рідини ТА...
7087. Электростатическое поле в вакууме 168.5 KB
  Тема: Электростатическое поле в вакууме. Основу электростатики составляют инвариантность электрического заряда к выбору системы отсчета, закон сохранения заряда, закон Кулона, принцип суперпозицииполейи теорема Остроградского...
7089. Биомедицинская этика. Учебное пособие 333 KB
  Теоретические основания биомедицинской этики Глава 1.Биомедицинская этика: научный статус и круг проблем 1.1. Биомедицинская этика: возникновение и место в системе естественнонаучного, этического и социального знания...
7090. Мировая экономика. Ответы на экзаменационные вопросы 255.04 KB
  Мировая экономика. Ответы на экзаменационные вопросы Сущность мировой экономики и мирового (всемирного) хозяйства Понятие мировая экономика в современной экономической литературе употребляется для обозначения как системы государств, так и эконо...
7091. Религии мира. Учебное пособие 188.67 KB
  Введение Исследователь, прилетевший на нашу планету из космоса, мог бы сделать вывод, что мы страдаем от непристойной и очень загадочной болезни с удивительно большим спектром симптомов. Одних она заставляет безжалостно жечь, резать или бомбить свои...
7092. Средневековая схоластика Ф. Аквинского 43.53 KB
  Средневековая схоластика Ф. Аквинского Характеристика Средних веков Эпоха средневековья длилась более тысячи лет. Ученые считают началом средних веков - падение Римской империи (V век н.э.), когда христианская религия окончательно утверди...