1. Техническое обоснование выбора способа охлаждения

и типа холодильной установки.

В этом разделе дается краткое описание предложенного по теме судна, определяется конкретное судно, его класс регистра, рабочая функция, энергетические показатели, технологическое назначение, следует привести данные о водоизмещении, размерах судна, скорости хода, районе эксплуатации, числе экипажа, продолжительности рейса, состава охлаждаемой продукции, используя библиографические источники [14, 15].

Типы рефрижераторных судов и их назначение приведены в книге [5, стр 7…9].

Схема технологического процесса на рефрижераторных судах приводится [5, стр 10…21] на стр. 21…23 приводится планировка машинных, технологических отделений и грузовых охлаждаемых помещений и требования к ней.

Сведения по судам-газовозам приведены в [11, 12, 13].

Основные сведения о плавучих буровых установках (ПБУ) изложено в [20, стр 32…40].

Объем информации по данному разделу должен не превышать 4-5 листов формата А4.

2. Расчетно-теоретическая часть проекта

В этом разделе нет необходимости расчета типовых нагрузок на холодильную установку и выбора хладагента, т.к. они заданы в исходных данных проекта. Однако, следует привести краткую характеристику хладагента и хладоносителя (если он используется в СХУ). Такие сведения можно найти в [21,18].

В курсовом проекте следует выполнить:

– определение параметров цикла и рабочего процесса холодильной установки с построением их в p-h диаграмме [6], предварительно определившись со схемой судовой холодильной установки;

– для систем кондиционирования воздуха, предварительно согласовав с руководителем, определиться с тепловлажностными параметрами наружного воздуха и воздуха кондиционируемого помещения, а также со схемой кондиционера, построить цикл тепловлажностной обработки воздуха в диаграмме d-i [9, 16, 1];

– подбор и описание основного оборудования СХУ и СКВ

1. Холодильный компрессор выбирают согласно:

– типа холодильной установки или системы кондиционирования воздуха данного судна, ее холодопроизводительности;

– типа хладагента, используемого в холодильной установке;

– в результате пересчета параметров рабочего режима на стандартные сравнительные параметры компрессора, принятые в холодильной технике;

– технической литературы и документации данного судна.

При выборе поршневых холодильных компрессоров следует пользоваться методикой, представленной в методических указаниях [6].

Выбор винтового холодильного компрессора производится по следующей методике, рекомендуемой [25, стр. 173–175]. В основном следует рассчитать диаметр ведущего винта винтового компрессора. что представлено ниже.

Производительность винтового компрессора определяется заданной холодопроизводительностью , выбранным хладагентом и режимом работы. Количество всасываемых паров хладагента определяется по формуле:

,

где – удельная холодопроизводительность и находится в результате построения цикла в диаграмме , где и – энтальпии пара, всасываемого компрессором и энтальпия жидкого хладагента, поступаемого в испаритель (воздухоохладитель).

Действительная объемная производительность компрессора:

,

где – идеальный объем всасываемого хладагента.

Винтовой компрессор выбирают по теоретической объемной производительности:

,

где – коэффициент подачи компрессора. Коэффициент учитывает влияние различных факторов на производительность компрессора, основными из которых являются: утечки ХА через щели в полости всасывания, гидравлическое сопротивление тракта всасывания, подогрев ХА при всасывании, термодинамические свойства ХА, центробежные силы, действующие на ХА, наличие защемленных объемов.

При установившемся режиме в каждой парной полости компрессора совершается одинаковый рабочий цикл. Таким образом, можно всего компрессора приравнять к одной парной полости. практически рассчитать сложно, но можно воспользоваться зависимостью, которая представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Зависимость коэффициента подачи от степени повышения давления:

1, 2 – компрессор 5ВХ-350/5ФС (R22; масло ХА-30; =5; ;

соответственно ); 3 – компрессор 5ВХ-350/4АС

(R717; масло ХА-30; =4; ; )

Для винтовых маслозаполненных компрессоров коэффициент подачи при работе на смазочном масле ХС30 колеблется = 0,75…0,8, на масле ХС40 – = 0,8…0,85.

Теоретическая объемная производительность компрессора определяется по формуле:

,

где – оптимальная окружная скорость , т.е. зависимость от степени повышения давления. Для хладагента 22 можно принять, если , то ; , ; , ; , ;

– геометрическая степень сжатия (для среднетемпературных компрессоров =4, для низкотемпературных =5).

Объем парных полостей компрессора – выбирается по следующей зависимости от профиля зуба: эталонный , симметричный круговой , эллиптический , здесь – межцентровое расстояние [27, стр. 66].

Винтовой компрессор подбирают по диаметру ведущего винта:

,

где – коэффициент использования парной полости , где

С	5,3	5,0	4,25
	1,0	1,35	1,5

– безразмерный коэффициент площади парных впадин.

Для сил эллиптических профилей , для ассиметрических профилей .

– угол закрутки винта;

– угол с эллиптическим профилем зуба;

– угол с ассиметрическим профилем зуба;

– число зубьев на ведущем винте;

– частота вращения ведущего винта.

По расчетному выбираем ближайшие размеры из типоразмерного ряда, как правило, ближайший больший. Краткую характеристику винтового компрессора можно найти в справочнике [27]. Марку компрессора определить по таблице 2.

Таблица 2. Типоразмерный ряд винтовых компрессоров марки SAB

Марка компрессора	120S-A	151S-A	139S-A	163HR-A	2339-A	283S-A	355S-A	120M-A
Холодопроизводительность , кВт	197	496	885	1437	1595	2858	4516	254

Продолжение таблицы 2. Типоразмерный ряд винтовых компрессоров марки SAB

Марка компрессора	150M-A	128H-A	120L-A	151L-A	139L-A	233L-A	283L-A	335L-A
Холодопроизводительность , кВт	600	669	326	763	1180	2009	3596	6180

Продолжение таблицы 2. Типоразмерный ряд винтовых компрессоров марки SAB

Марка компрессора	283X-A	120E-A	ISIE-A	233E-A	283E-A
Холодопроизводительность , кВт	4939	441	922	2481	4367

2. Подбор конденсатора и испарителя СХУ

Основываясь на результатах расчета параметров цикла СХУ с помощью диаграммы , определяются тепловые нагрузки на конденсатор и испаритель (воздухоохладитель). Уточненная нагрузка на конденсатор может быть определена по отношению , рисунок 3.

Рисунок 3. Зависимость отношения количества тепла,

отведенного в конденсаторе, к рабочей холодопроизводительности

от температуры конденсации для фреона-1 и фреона-22

Температура конденсации хладагента задана в задании, а подогрев охлаждающей воды находится из соотношения . Температура воды, поступающей в конденсатор, принимается равной температуре заборной воды района эксплуатации судна.

Нагрузка на конденсатор определена по расчету цикла в диаграмме , согласно методических указаний [7, задание 2]. Затем подбирается конденсатор, согласно приложения I и приводится его характеристика.

Подбор испарителя проводится согласно ориентировочного расчета по определению суммарной теплообменной поверхности из выражения

,

где – плотность теплового потока, для кожухотрубных испарителей принимается в пределах 2100…2600 Вт/м², для воздухоохладителей – 2300…3000 Вт/м².

Выбирая тип испарителя, ориентировочно принимают величину теплопередающей поверхности одного аппарата , вычисляют их количество , округляют до целого значения и определяют холодопроизводительность каждоо испарителя . Подбор испарителя (воздухоохладителя) по приложению 2.