2.4.5 Расчет теплопритоков .

Рассчитывается для камер овощей и фруктов.

, Вт;

где, -действительная вместимость камеры,т;

q_пост – тепловыделение плодов при t_пост, Вт/т;

q_хран – тепловыделение плодов при t_хран, Вт/т;

Вт;

Таблица 2.6

Сводная таблица теплопритоков.

Номер камеры	Назначение	Q1 Вт	Q2 Вт	Q3 Вт	Q4 Вт			Q5 Вт	ΣQ Вт
					км	об	км		об
1	Рыба мороженая	4654	3905	–	5756	7674	–		14315	16233
2	Мясо в блоках	6205	27891	–	6410	8547	–		40506	42643
3	Кролик	3103	8516	–	4838	6450	–		16457	18069
Итого									71276		76945

2.5 Выбор температурного режима холодильной установки. Тип холодильного агента (R507).

2.5.1 Определение t₀, t₁, t_к.

При принятой непосредственной системе охлаждения Δt₀ принимается на 8 ÷ 10 ⁰С, ниже температуры воздуха в камере и следовательно:

t₀= –18 – 8 = –26°C

Температура паров всасываемых в компрессор:

t₁ = t_вс = t₀ + 10 °C = –16 °C ;

Температура конденсации при использовании воздушных конденсаторов определяется следующим образом:

t_к = t_р.л.+ (10÷12) =32+12 = 44⁰С ;

Холодопроизводительность компрессоров.

;

где, ΣQ_км суммарная нагрузка на компрессор, Вт;

b – коэффициент рабочего времени, (b=0,7÷0,92);

K – коэффициент учитывающий потери в трубах, t₀ ≤ -12⁰С: 1,05

t₀ > -12⁰С: 1,07;

108,95 кВт;

В качестве холодильного агента принимается фреон R507

2.5.2 Характеристика холодильного агента.

Хладагент R507 — это смесь хладонов. Составляющие смеси: R-143a (50%) и R-125 (50%).

Хладон R-507 разработан как замена хладон R-502.

Данная смесь хладонов является аезотропной.

Используется в средне- и низкотемпературных холодильных установках. Применяется в витринах универсама, складах для хранения продуктов питания. Используется в машины для производства льда.

Используется в системах охлаждения на транспорте. Озонобезопасен.

Используется как прямая замена хладона R502a (ретрофит) и как самостоятельных хладагент.

Особенности хладона r507a:

Хладон R-507а является азеотропной смесью без температурного скольжения. Возможна дозаправка системы при утечках. Дозаправка возможна как в жидкой так и в газообразной фазах.

Первоначально разработан и использовался исключительно как замена хладона R-502. Более экономичен. Более экологчен.

Рекомендуемые к применению синтетические полиэфирные масла: BITZER (серии BSE).

2.6 Расчет и подбор основного холодильного оборудования.

2.6.1 Расчет и подбор компрессора.

Дано:

=109 кВт;

t₀= – 26⁰С;

t₁= – 16⁰С;

t_к= 44⁰С;

Холадильный агент R507.

Таблица 2.7

Параметры точек цикла.

P0, мПА	Pk, мПА	i1, кДж/кг	i1’, кДж/кг	i2, кДж/кг	i3=i4, кДж/кг	V1, /кг	V2, /кг	V3, /кг
0.25	2,05	346	357	405	266	0.08	0.01	0.0017

Удельная массовая холодопроизводительность холодильного агента:

q₀ = i_1’– i₄ ;

q₀ = i_1’- i₄ = 80 кДж/кг ;

Действительная масса всасываемого пара:

;

= 1,36 кг/с;

Действительная объемная подача компрессора:

V_д = m_д ∙V₁ ;

V_д = m_д ∙V₁ = 0,1088 /с

Коэффициент подачи :

= 8,2 ; λ = 0,5 (по графику) ;

Теоретический объем пара:

;

= = 0,272 /с ;

Выбираем 4 компрессора марки Bitzer 8FC–70.2(Ү)

= 0,061 /с ; dн = 54 мм ; dвс = 76 мм;

Максимальная потребляемая мощность 77,8 кВт ;

Теоретическая или адиабатная мощность.

;

1,36 * (405 – 357) = 65,3 кВт ;

Индикаторная мощность.

;

= 0,7

= 65,3/ 0,7 = 93,2 кВт ;

Эффективная мощность.

;

= 0,7

= 93,2 / 0,9 = 103,6 кВт ;

Мощность двигателя.

;

= 0,9 ÷ 0,95

103,6 / 0,95 = 109,1 кВт ;

Тепловая нагрузка на конденсатор.

;

109 + 93,3 = 202,3 кВт ;

2.6.2 Расчет и подбор конденсатора.

Устанавливаются испарительные конденсаторы, т.к. их проще монтировать и они позволяют экономить воду.

Подбираются конденсаторы по площади поверхности теплообменника.

;

где, Q_k – тепловая нагрузка на конденсатор, Вт;

k – коэффициент теплопередачи аппарата (25÷50), Вт/м²;

Θ – температурный напор между конденсирующим холодильным агентом и воздухом (8÷12), К;

404 м²;

Расход воздуха, м³/с;

;

где, - теплоемкость воздуха,(1 кДж/кг);

-плотность воздуха (1,2÷1,3 кг/м³);

_Δt = 6÷8 ⁰C

19,6 м³/с;

Подбираем 2 конденсатора FINCOIL марки 02N =205 м².

Конденсаторы FLB, охлаждаемые воздухом, применяются для холодильных установок, работающих на галогенированных углеводородах, в частности на R12, R22, R502 и пр.

Конденсаторы рассчитаны на использовании на открытом воздухе. Их низкий уровень шума позволяет использование также в помещениях, с возможностью освобождающегося тепла для отопления. Количество вентиляторов 3 шт. со средним числом оборотов.

2.6.3 Расчет и подбор камерных приборов охлаждения.

Принимается воздушная система охлаждения предполагающая установку в каждой камере потолочных воздухоохладителей. Воздухоохладители обеспечивают интенсивную циркуляцию воздуха в камере, в результате чего воздух хорошо перемешивается, ускоряются процессы охлаждения и замораживания продуктов. Обеспечивается равномерное распределение температуры и влажности по объему камеры.

Воздухоохладители подбираются по площади поверхности теплообмена.

;

где, Q_об – нагрузка на оборудование рассчитываемой камеры, Вт

k – коэффициент теплопередачи воздухоохладителя (принимается в зависимости от температуры кипения, k =19,3 Вт/м²∙К)

- средний температурный напор между кипящим холодильным агентом и воздухом в камере, ⁰C.

Таблица 2.8

Расчет и подбор воздухоохлдадителей.

Номер камеры	t 0C	Qоб Вт	k Вт/м2∙К	Δt 0C	Fвх м2	Тип и марка Воздухоохладителей	n шт.
1. Рыба мороженая	–18	1623	19,3	8	105,1	ICE 54-6*1 Fвх = 144 м2	1
2. Мясо в блоках	–18	42643	19,3	8	276,2	ICE 54-6*1 Fвх = 144 м2	2
3. Кролик	–18	18069	19,3	8	117	ICE 54-6*1 Fвх = 144 м2	1

Потолочный воздухоохладитель тип ICE.

Серия ICE – относится к серии промышленных испарителей. Это воздухоохладители большой производительности, поэтому применяются для охлаждения больших холодильных камер и в процессах воздушной заморозки продукции. Шаг ребер 6,0 – 10 мм.

2.7 Расчет и подбор вспомогательного холодильного оборудования и магистральных трубопроводов.

2.7.1 Расчет диаметров магистральных трубопроводов.

;

где,V- объем холодильного агента, проходящий через трубопровод, м³/с,

ω –скорость движения холодильного агента в трубопроводе, м/с

Всасывающий трубопровод:ω =8÷15 м/с,

Vвс = m_д∙V₁ = 1,36 ∙ 0,08 = 0,1088 м³

= 0,108 м.

Принимается медная неотожженная труба d = 108 x2,5мм

Нагнетательный трубопровод: ω =10÷18 м/с,

Vн = m_д ∙ V₂ = 1,36 ∙ 0,01 = 0,0136 м³;

= 0,035 м ;

Принимается медная неотожженная труба d =35 x1,5мм.

Жидкостной трубопровод: ω =0,6 м/с,

Vж = m_д ∙ V₁ = 1,36 ∙ 0,0017 = 0,002317 м³ ;

= 0,070 м ;

Принимается медная неотожженная труба d = 70 x 2мм

2.7.2 Расчет и подбор маслоотделителя.

В связи с тем, что масло хорошо смешивается с фреоном, то оно в виде мельчайших капель увлекается из компрессора в нагнетательную магистраль и далее распространяется по всему холодильному контуру. Это приводит к снижению интенсивности теплообменных процессов в испарителе и конденсаторе, ухудшение условий смазки компрессора. Во избежание этих недостатков после компрессора устанавливают маслоотделитель, задачей которого является возвращение масла в компрессор и освобождение хладагента циркулирующего по холодильному контуру от увлекаемого им масла. Так как в установке имеется общий коллектор нагнетания, то предусматривается единый маслоотделитель, который подбирается по общему диаметру нагнетательного трубопровода. Для каждого компрессора подбирается регулятор уровня масла, масляной фильтр и обратный клапан.

dн = 35 мм, Марка Alco Controls OSH–611 35мм ; 5,57 Вместимость.

Ресивер для масла OSA 7,57,5I

Фильтр для масла HCYF–53S 3/8”

Механический регулятор уровня масла S9211Henru

2.7.3 Подбор ресивера.

Ресивер –это ёмкость для хранения неиспользуемого хладагента. Линейный ресивер, который предусматривается в данной схеме, предназначен для сбора жидкого холодильного агента после конденсатора, для равномерной подачи хладагента в испаритель и создания запаса хладагента в системе.

Ресивер подбирается по объему, который определяется по специальным диаграммам в зависимости от рассчитанной холодопроизводительности.

=109 кВт;

По диаграмме: V = 100 * 1,4 = 140 л.;

Подбираем вертикальный линейный ресивер FS1602 объем 160 л.,

R507–153,8 кг., вход d= 54 мм., выход d= 42 мм.

2.7.4 Подбор отделителя жидкости.

Отделитель жидкости устанавливается на всасывающей стороне компрессора. И служит для отделения парообразного хладагента от жидкого, обеспечивая тем самым сухой ход компрессора, так как на каждую температуру кипения имеется несколько компрессоров, работающих параллельно с общим коллектором всасывания, то предусматривается отделитель жидкости, который подбирается по общему диаметру всасывающего трубопровода.

dвс = 109 мм.

Отделитель жидкости SCHULTZE FA104–32w, объем 32,0 л. d = 104мм.

2.8 Описание принятой схемы холодильной установки.

Компрессоры сжимают пары холодильного агента от давления кипения до давления конденсация и через обратные клапаны, смонтированные на нагнетальном трубопроводе после каждого компрессора, нагнетают пары хладагента в конденсатор через общий маслоотделитель циклонного типа. Конденсатор охлаждается воздухом для интесификации процесса охлаждения и конденсации, он имеет принудительный обдув вентиляторами. Давление конденсации в холодный период года регулируется с помощью регуляторов KVR и NRD и с помощью реле высокого давления, которое отключает вентиляторы при снижении температуры воздуха и включает при повышении. KVR не позволяет сливаться холодильному агенту в линейный ресивер, при этом холодильный агент накапливается в конденсаторе и давление увеличивается до 14 Бар. При достижении этого давления KVR открывается, и холодильный агент сливается в ресивер. Из конденсатора жидкий холодильный агент через ресивер поступает в теплообменник фреона. Обратный клапан на сливной линии необходим для предотвращения перетекания хладагента из ресивера в конденсатор, во время остановки всей холодильной установки. На выходе из ресивера установлен фильтр осушитель и смотровое стекло с индикатором влажности. Перед входом в компрессор устанавливается осушитель жидкости, обеспечивающий сухой ход компрессора.В ТРВ холодильный агент дросселируется от Рк до Р0 икипит, отнимая теплоту от воздуха камер. Перегретый пар через фильтр осушитель отсасывается в компрессор.