Suv uchun cho'ktiriladigan sovutgichli evaporatatorni qanday hisoblash mumkin. Suyuq sovutgichlarni sovutish uchun bug'lashtirgichlarni hisoblash. Chillerning sovutish quvvatini hisoblash. Chiller quvvatini hisoblash - uning sovutish quvvati
Shuningdek o'qing
Hozirgi vaqtda issiqlik almashtirgichni hisoblash besh daqiqadan ko'proq vaqtni oladi. Bunday uskunani ishlab chiqaradigan va sotadigan har qanday tashkilot, qoida tariqasida, har kimga o'z tanlov dasturini taqdim etadi. Siz uni kompaniya veb-saytidan bepul yuklab olishingiz mumkin, yoki ularning texnik xodimi ofisingizga kelib, uni bepul o'rnatadi. Biroq, bunday hisob-kitoblarning natijasi qanchalik to'g'ri, unga ishonish mumkinmi va ishlab chiqaruvchi raqobatchilar bilan tenderda raqobatlashayotganda insofsizlik qiladimi? Elektron kalkulyatorni tekshirish uchun hisoblash metodologiyasini bilish yoki hech bo'lmaganda tushunish kerak zamonaviy issiqlik almashinuvchilari. Keling, tafsilotlarni tushunishga harakat qilaylik.
Issiqlik almashtirgich nima
Issiqlik almashtirgichni hisoblashdan oldin, bu qanday qurilma ekanligini eslaylik? Issiqlik va massa almashinuvi qurilmasi (shuningdek, issiqlik almashinuvchisi sifatida ham tanilgan, TOA deb ham ataladi) issiqlikni bir sovutish suvidan boshqasiga o'tkazish uchun qurilma. Sovutish suyuqliklarining harorati o'zgarganda, ularning zichligi va shunga mos ravishda moddalarning massa ko'rsatkichlari ham o'zgaradi. Shuning uchun bunday jarayonlar issiqlik va massa almashinuvi deb ataladi.
Issiqlik almashinuvining turlari
Endi gapiraylik - ulardan faqat uchtasi bor. Radiatsiya - radiatsiya tufayli issiqlik uzatish. Misol tariqasida, biz qabul qilishni eslashimiz mumkin quyoshga botish issiq yoz kunida plyajda. Va bunday issiqlik almashtirgichlarni hatto bozorda ham topish mumkin (chiroq havo isitgichlari). Biroq, ko'pincha biz kvartirada yashash joylari va xonalarni isitish uchun yog 'yoki elektr radiatorlar sotib olamiz. Bu issiqlik almashinuvining boshqa turiga misol - u tabiiy, majburiy (egzoz va qutida rekuperator mavjud) yoki mexanik (masalan, fan bilan) bo'lishi mumkin. Oxirgi tur ancha samarali.
Biroq, eng ko'p samarali usul issiqlik uzatish - bu issiqlik o'tkazuvchanligi yoki u ham deyilganidek, o'tkazuvchanlik (inglizcha o'tkazuvchanlikdan - "o'tkazuvchanlik"). Issiqlik almashtirgichning termal hisobini o'tkazishni rejalashtirgan har qanday muhandis, birinchi navbatda, tanlash haqida o'ylaydi. samarali uskunalar minimal o'lchamlarda. Va bunga aniq issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli erishish mumkin. Bunga misol qilib, bugungi kunda eng samarali TOA - plastinka issiqlik almashinuvchilari. Plitalar TOA, ta'rifga ko'ra, issiqlik almashinuvchisi bo'lib, ularni ajratib turadigan devor orqali issiqlikni bir sovutish suvidan ikkinchisiga o'tkazadi. To'g'ri tanlangan materiallar, plastinka profillari va ularning qalinligi bilan birgalikda ikkita vosita orasidagi maksimal mumkin bo'lgan aloqa maydoni texnologik jarayonda talab qilinadigan asl texnik xususiyatlarni saqlab qolgan holda tanlangan uskunaning hajmini minimallashtirishga imkon beradi.
Issiqlik almashinuvchilari turlari
Issiqlik almashtirgichni hisoblashdan oldin uning turini aniqlang. Barcha TOAlarni ikkita katta guruhga bo'lish mumkin: rekuperativ va regenerativ issiqlik almashinuvchilari. Ularning asosiy farqi quyidagilardan iborat: rekuperativ TOAlarda issiqlik almashinuvi ikkita sovutgichni ajratib turadigan devor orqali sodir bo'ladi va regenerativlarda ikki vosita bir-biri bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qiladi, ko'pincha aralashadi va keyinchalik maxsus ajratgichlarda ajratishni talab qiladi. nozulli (statsionar, tushadigan yoki oraliq) aralashtirish va issiqlik almashtirgichlarga bo'linadi. Taxminan aytganda, bir chelak issiq suv, sovuqqa ta'sir qilish yoki sovutish uchun muzlatgichga qo'yilgan bir stakan issiq choy (hech qachon bunday qilmang!) - bu bunday aralashtirish TOA misolidir. Va choyni likopchaga quyish va uni shu tarzda sovutish orqali biz nozulli regenerativ issiqlik almashtirgichga misol olamiz (bu misoldagi likopcha nozul rolini o'ynaydi), u avval atrofdagi havo bilan aloqa qiladi va uning haroratini oladi. , va keyin unga quyilgan issiq choydan issiqlikning bir qismini olib tashlaydi va ikkala muhitni termal muvozanatga keltirishga harakat qiladi. Biroq, biz allaqachon bilib olganimizdek, issiqlikni bir muhitdan ikkinchisiga o'tkazish uchun issiqlik o'tkazuvchanligidan foydalanish samaraliroqdir, shuning uchun bugungi kunda issiqlik uzatish nuqtai nazaridan foydaliroq (va keng qo'llaniladigan) TOA, albatta, recuperativdir. birlar.
Issiqlik va konstruktiv hisob-kitoblar
Rekuperativ issiqlik almashtirgichning har qanday hisob-kitobi termal, gidravlik va quvvat hisob-kitoblari natijalariga ko'ra amalga oshirilishi mumkin. Ular yangi uskunalarni loyihalashda asosiy, majburiydir va shunga o'xshash qurilmalar liniyasining keyingi modellari uchun hisoblash metodologiyasi uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Asosiy vazifa termal hisoblash TOA - issiqlik almashtirgichning barqaror ishlashi va barqaror ishlashi uchun zarur bo'lgan issiqlik almashinuvi sirtini aniqlash. zarur parametrlar chiqishda o'rtacha. Ko'pincha, bunday hisob-kitoblar paytida muhandislar kelajakdagi uskunaning og'irligi va o'lchami xususiyatlarining o'zboshimchalik qiymatlarini (material, quvur diametri, plastinka o'lchamlari, nurning geometriyasi, qanotlarning turi va materiali va boshqalar) aniqlaydilar, shuning uchun termal tahlildan so'ng. , issiqlik almashtirgichning tizimli hisobi odatda amalga oshiriladi. Axir, agar birinchi bosqichda muhandis hisoblagan bo'lsa talab qilinadigan maydon ma'lum bir quvur diametri bo'lgan sirt, masalan, 60 mm va issiqlik almashtirgichning uzunligi taxminan oltmish metr bo'lsa, u holda ko'p o'tishli issiqlik almashtirgichga yoki qobiq va trubaga o'tishni taxmin qilish mantiqan to'g'ri keladi. turi, yoki quvurlar diametrini oshirish uchun.
Gidravlik hisoblash
Shlangi yoki gidromexanik, shuningdek aerodinamik hisoblar issiqlik almashtirgichdagi gidravlik (aerodinamik) bosim yo'qotishlarini aniqlash va optimallashtirish, shuningdek ularni bartaraf etish uchun energiya xarajatlarini hisoblash maqsadida amalga oshiriladi. Sovutish suyuqligining o'tishi uchun har qanday trakt, kanal yoki trubani hisoblash inson uchun asosiy vazifadir - ma'lum bir hududda issiqlik almashinuvi jarayonini kuchaytirish. Ya'ni, bir vosita oqimining minimal davrida iloji boricha ko'proq issiqlikni uzatishi kerak, ikkinchisi esa. Shu maqsadda qo'shimcha issiqlik almashinuvi yuzasi ko'pincha ishlab chiqilgan sirt qanotlari shaklida (chegaraviy laminar pastki qatlamni ajratish va oqim turbulizatsiyasini kuchaytirish uchun) ishlatiladi. Shlangi yo'qotishlar, issiqlik almashinuvi sirt maydoni, og'irlik va o'lcham xususiyatlari va olib tashlangan issiqlik quvvatining optimal muvozanat nisbati TOA ning termal, gidravlik va strukturaviy hisob-kitoblarining kombinatsiyasi natijasidir.
Tadqiqot hisob-kitoblari
TOA ning tadqiqot hisob-kitoblari issiqlik va tekshirish hisob-kitoblarining olingan natijalari asosida amalga oshiriladi. Ular, qoida tariqasida, loyihalashtirilgan apparatlar dizayniga so'nggi tuzatishlar kiritish uchun zarurdir. Ular, shuningdek, empirik (eksperimental ma'lumotlar asosida) olingan TOA amalga oshirilgan hisoblash modeliga kiritilgan har qanday tenglamalarni tuzatish uchun amalga oshiriladi. Ilmiy-tadqiqot hisob-kitoblarini amalga oshirish ishlab chiqarishda ishlab chiqarishga muvofiq ishlab chiqilgan va joriy qilingan maxsus reja bo'yicha o'nlab, ba'zan esa yuzlab hisob-kitoblarni amalga oshirishni o'z ichiga oladi. matematik nazariya eksperimentlarni rejalashtirish. Natijalar ta'sirni ko'rsatadi turli sharoitlar va TOA samaradorligi ko'rsatkichlari bo'yicha jismoniy miqdorlar.
Boshqa hisob-kitoblar
Issiqlik almashtirgichning maydonini hisoblashda materiallarning qarshiligini unutmang. TOA kuchini hisob-kitoblari loyihalashtirilgan blokni kuchlanish, buralish uchun tekshirish va kelajakdagi issiqlik almashtirgichning qismlari va agregatlariga ruxsat etilgan maksimal ish momentlarini qo'llashni o'z ichiga oladi. Minimal o'lchamlar bilan mahsulot bardoshli, barqaror va kafolatli bo'lishi kerak xavfsiz ish turli, hatto eng qizg'in ish sharoitlarida.
O'zgaruvchan ish rejimlarida issiqlik almashtirgichning turli xususiyatlarini aniqlash uchun dinamik hisoblash amalga oshiriladi.
Issiqlik almashtirgichni loyihalash turlari
Dizayni bo'yicha regenerativ TOA juda ko'p sonli guruhlarga bo'linishi mumkin. Eng mashhur va keng qo'llaniladigan plastinka issiqlik almashtirgichlari, havo (quvurli qanotli), qobiq va trubka, "quvur ichidagi quvur" issiqlik almashtirgichlari, qobiqli plastinka va boshqalar. Bundan tashqari, ko'proq ekzotik va yuqori ixtisoslashgan turlar mavjud, masalan, viskoz yoki boshqa ko'plab turlar bilan ishlaydigan spiral (aylantirish issiqlik almashtirgich) yoki qirg'ich.
Issiqlik almashinuvchilari "quvur ichidagi quvur"
Keling, "quvur ichidagi" issiqlik almashtirgichning eng oddiy hisobini ko'rib chiqaylik. Strukturaviy jihatdan bu tur TOA imkon qadar soddalashtirilgan. Qoidaga ko'ra, yo'qotishlarni kamaytirish uchun qurilmaning ichki trubkasiga issiq sovutish suvi chiqariladi va sovutish suvi korpusga yoki tashqi quvurga chiqariladi. Bu holda muhandisning vazifasi issiqlik almashinuvi yuzasining hisoblangan maydoni va berilgan diametrlar asosida bunday issiqlik almashtirgichning uzunligini aniqlashdan iborat.
Bu erda shuni qo'shimcha qilish kerakki, termodinamikada ideal issiqlik almashtirgich tushunchasi kiritilgan, ya'ni cheksiz uzunlikdagi qurilma, bu erda sovutish suvi qarshi oqimda ishlaydi va ular orasidagi harorat bosimi to'liq ishlaydi. "Quvur ichidagi quvur" dizayni ushbu talablarga eng mos keladi. Va agar siz sovutish suvini teskari oqimda ishlatsangiz, u "haqiqiy qarshi oqim" deb ataladigan bo'ladi (va TOA plastinkasida bo'lgani kabi o'zaro oqim emas). Harorat bosimi bu harakatni tashkil qilish bilan eng samarali tarzda tetiklanadi. Biroq, "quvur ichidagi quvur" issiqlik almashtirgichini hisoblashda siz realistik bo'lishingiz va logistika komponentini, shuningdek, o'rnatish qulayligini unutmasligingiz kerak. Evro yuk mashinasining uzunligi 13,5 metrni tashkil etadi va hammasi ham emas Texnik binolar bu uzunlikdagi uskunani tashish va o'rnatish uchun moslashtirilgan.
Qobiqli va quvurli issiqlik almashinuvchilari
Shuning uchun, ko'pincha bunday qurilmani hisoblash qobiq va quvurli issiqlik almashtirgichni hisoblashda muammosiz oqadi. Bu quvurlar to'plami bitta korpusda (qopqoq) joylashgan, yuvilgan qurilma turli xil sovutgichlar, uskunaning maqsadiga qarab. Kondensatorlarda, masalan, sovutgich qobiqqa, suv esa quvurlarga majburlanadi. Ushbu vositani ko'chirish usuli bilan apparatning ishlashini boshqarish qulayroq va samaraliroq bo'ladi. Evaporatatorlarda, aksincha, sovutgich quvurlarda qaynatiladi va shu bilan birga ular sovutilgan suyuqlik (suv, sho'r suvlar, glikollar va boshqalar) bilan yuviladi. Shuning uchun, qobiq va quvurli issiqlik almashtirgichni hisoblash uskunaning o'lchamlarini minimallashtirishga to'g'ri keladi. Koson diametri, diametri va miqdori bilan o'ynash ichki quvurlar va apparat uzunligi, muhandis issiqlik almashinuvi sirt maydonining hisoblangan qiymatiga keladi.
Havo issiqlik almashinuvchilari
Bugungi kunda eng keng tarqalgan issiqlik almashinuvchilaridan biri quvurli qanotli issiqlik almashtirgichlardir. Ular shuningdek, rulonlar deb ataladi. Ular qayerda o'rnatilgan bo'lishidan qat'i nazar, fan kangallaridan boshlab (inglizcha fan + coil, ya'ni "fan" + "lasan" dan) gacha. ichki birliklar split tizimlar va ulkan tutun gazlari rekuperatorlari bilan tugaydi (issiqdan issiqlik olish tutun gazi va uni isitish ehtiyojlari uchun o'tkazish) issiqlik elektr stansiyalaridagi qozonxonalarda. Shuning uchun rulonli issiqlik almashtirgichni hisoblash ushbu issiqlik almashtirgich ishlatiladigan dasturga bog'liq. Kameralarda o'rnatilgan sanoat havo sovutgichlari (IAC). kuchli muzlash go'sht, muzlatgichlarda past haroratlar va boshqa oziq-ovqat sovutgichlari ularning dizaynida muayyan dizayn xususiyatlarini talab qiladi. Vaqtni oshirish uchun lamellar (finlar) orasidagi masofa maksimal bo'lishi kerak uzluksiz ishlash muzdan tushirish davrlari o'rtasida. Ma'lumotlar markazlari (ma'lumotlarni qayta ishlash markazlari) uchun evaporatorlar, aksincha, iloji boricha ixcham qilib, lamellar orasidagi masofani minimal darajaga tushiradi. Bunday issiqlik almashinuvchilari filtrlar bilan o'ralgan "toza zonalarda" ishlaydi nozik tozalash(HEPA sinfiga qadar), shuning uchun bu hisoblash o'lchamlarni minimallashtirishga e'tibor qaratgan holda amalga oshiriladi.
Plastinkali issiqlik almashtirgichlar
Hozirgi vaqtda plastinka issiqlik almashinuvchilari barqaror talabga ega. Dizayniga ko'ra, ular butunlay sökülebilir va yarim payvandlangan, mis va nikel lehimli, payvandlangan va diffuziya usuli bilan (lehimsiz) lehimlangan. Plastinkali issiqlik almashtirgichning termal dizayni juda moslashuvchan va muhandis uchun katta qiyinchilik tug'dirmaydi. Tanlash jarayonida siz plitalar turi, kanalni shtamplash chuqurligi, qanotlar turi, po'lat qalinligi, turli materiallar, va eng muhimi - turli o'lchamdagi qurilmalarning ko'plab standart o'lchamli modellari. Bu issiqlik almashtirgichlar past va keng (suvni bug 'isitish uchun) yoki baland va tor (konditsioner tizimlari uchun ajratuvchi issiqlik almashtirgichlar) bo'lishi mumkin. Ular ko'pincha fazani o'zgartiruvchi vositalar uchun, ya'ni kondensatorlar, bug'lashtirgichlar, desuperheaters, prekondenserlar va boshqalar sifatida ishlatiladi. Ikki fazali sxemada ishlaydigan issiqlik almashtirgichning termal hisobini bajarish suyuqlik-suyuq issiqlik almashtirgichga qaraganda bir oz qiyinroq. , lekin uchun tajribali muhandis uchun bu vazifani hal qilish mumkin va unchalik qiyinchilik tug'dirmaydi. Bunday hisob-kitoblarni osonlashtirish uchun zamonaviy dizaynerlar muhandislik kompyuterlari ma'lumotlar bazalaridan foydalanadilar, bu erda siz juda ko'p kerakli ma'lumotlarni, shu jumladan har qanday sxemada har qanday sovutgichning davlat diagrammalarini, masalan, CoolPack dasturini topishingiz mumkin.
Issiqlik almashtirgichni hisoblash misoli
Hisoblashning asosiy maqsadi issiqlik almashinuvi yuzasining kerakli maydonini hisoblashdir. Issiqlik (sovutish) quvvati odatda texnik topshiriqda ko'rsatilgan, ammo bizning misolimizda biz uni hisoblab chiqamiz, aytganda, texnik topshiriqning o'zini tekshirish uchun. Ba'zan shunday bo'ladiki, xato manba ma'lumotlariga kirib borishi mumkin. Vakolatli muhandisning vazifalaridan biri bu xatoni topish va tuzatishdir. Misol tariqasida, "suyuq-suyuqlik" turidagi plastinka issiqlik almashtirgichini hisoblaylik. Bu bosim to'xtatuvchisi bo'lsin ko'p qavatli bino. Uskunalardagi bosimni engillashtirish uchun bu yondashuv ko'pincha osmono'par binolarni qurishda qo'llaniladi. Issiqlik almashtirgichning bir tomonida bizda kirish harorati Tin1 = 14 ᵒC va chiqish harorati Tout1 = 9 ᵒC, oqim tezligi G1 = 14500 kg/soat, boshqa tomonida esa suv ham bor, lekin faqat quyidagi parametrlar: Tin2 = 8 ᵒC, Tout2 = 12 ᵒS, G2 = 18,125 kg/soat.
Formuladan foydalanib, kerakli quvvatni (Q0) hisoblaymiz issiqlik balansi(yuqoridagi rasmga qarang, formula 7.1), bu erda Cp - o'ziga xos issiqlik sig'imi ( jadval qiymati). Hisoblashning soddaligi uchun biz issiqlik sig'imining berilgan qiymatini olamiz Srva = 4,187 [kJ/kg*ᵒS]. Biz hisoblaymiz:
Q1 = 14,500 * (14 - 9) * 4,187 = 303557,5 [kJ/soat] = 84321,53 Vt = 84,3 kVt - birinchi tomonda va
Q2 = 18,125 * (12 - 8) * 4,187 = 303557,5 [kJ/soat] = 84321,53 Vt = 84,3 kVt - ikkinchi tomonda.
Shuni esda tutingki, (7.1) formulaga muvofiq, hisoblash qaysi tomondan amalga oshirilishidan qat'i nazar, Q0 = Q1 = Q2.
Keyinchalik, asosiy issiqlik uzatish tenglamasidan (7.2) foydalanib, biz kerakli sirt maydonini (7.2.1) topamiz, bu erda k - issiqlik uzatish koeffitsienti (6350 [Vt / m 2 ] ga teng olingan) va DTav.log. - (7.3) formula bo'yicha hisoblangan o'rtacha logarifmik harorat farqi:
DT avg.log. = (2 - 1) / ln (2/1) = 1 / ln2 = 1 / 0,6931 = 1,4428;
F keyin = 84321 / 6350 * 1,4428 = 9,2 m2.
Issiqlik uzatish koeffitsienti noma'lum bo'lsa, plastinka issiqlik almashinuvchisini hisoblash biroz murakkablashadi. (7.4) formuladan foydalanib, Reynolds mezonini hisoblaymiz, bu erda r - zichlik, [kg/m 3 ], ķ - dinamik yopishqoqlik, [N*s/m 2 ], v - kanaldagi muhitning tezligi, [ m/s], d sm - kanalning namlangan diametri [m].
Jadvaldan foydalanib, bizga kerak bo'lgan Prandtl mezonining qiymatini qidiramiz va (7.5) formuladan foydalanib, Nusselt mezonini olamiz, bu erda n = 0,4 - suyuqlikni isitish sharoitida va n = 0,3 - suyuqlikni sovutish sharoitida. .
Keyin (7.6) formuladan foydalanib, har bir sovutish suvidan devorga issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblaymiz va (7.7) formuladan foydalanib, issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblaymiz, uni (7.2.1) formulaga almashtiramiz. issiqlik almashinuvi yuzasi.
Ko'rsatilgan formulalarda l - issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti, t - kanal devorining qalinligi, a1 va a2 - har bir sovutish suvidan devorga issiqlik uzatish koeffitsientlari.
Evaporatatorning issiqlik o'tkazuvchanlik yuzasi F, m 2, formula bilan aniqlanadi:
bug'latgichdagi issiqlik oqimi qayerda, Vt
k – evaporatatorning issiqlik uzatish koeffitsienti, Vt/(m 2 *K), evaporatator turiga bog'liq;
Qaynayotgan freon va sovutilgan muhit harorati o'rtasidagi o'rtacha logarifmik farq;
– solishtirma issiqlik oqimi 4700 Vt/m2 ga teng
Issiqlik oqimini olib tashlash uchun zarur bo'lgan sovutish suvi oqimi formula bilan aniqlanadi:
Qayerda Bilan - sovutilgan muhitning issiqlik sig'imi: suv uchun 4,187 kJ/(kg*°C), sho'r suv uchun issiqlik sig'imi uning muzlash nuqtasiga qarab maxsus jadvallar bo'yicha olinadi, bu esa qaynash nuqtasidan 5-8 ° C pastda olinadi. uchun sovutgich t 0 ochiq tizimlar va 8-10 ° S pastroq t 0 yopiq tizimlar uchun;
r r - SCR sovutish suyuqligining zichligi, kg/m 3;
Δ t R - harorat farqi s sovutish suvi bug'latgichga kirishda va undan chiqishda, °C.
Ko'krak sug'orish kameralari mavjud bo'lgan konditsionerlik sharoitlari uchun suv oqimini taqsimlash sxemalari qo'llaniladi. Shunga ko'ra, Dt r sug'orish kamerasi panining chiqishidagi harorat farqi sifatida aniqlanadi. t w.k va evaporatatorning chiqish joyida t X :.
8. Kondensatorni tanlash
Kondensatorni hisoblash issiqlik uzatish yuzasining maydonini aniqlashga to'g'ri keladi, unga ko'ra bir yoki bir nechta kondansatkichlar umumiy sirt maydoni hisoblanganga teng (sirt chegarasi + 15% dan ko'p bo'lmagan) bilan tanlanadi.
1. Kondensatordagi nazariy issiqlik oqimi kondansatorda to‘liq sovutish bilan yoki hisobga olinmagan holda nazariy sikldagi xususiy entalpiyalar farqi bilan aniqlanadi:
a) issiqlik oqimi, kondensatordagi pastki sovutishni hisobga olgan holda, nazariy sikldagi o'ziga xos entalpiyalar farqi bilan aniqlanadi:
b) kondensatorda pastki sovutishni hisobga olmasdan va qayta tiklanadigan issiqlik almashtirgich bo'lmaganda issiqlik oqimi
Sovutgichni siqish uchun kompressor tomonidan sarflangan quvvatning termal ekvivalentini hisobga olgan holda umumiy termal yuk (haqiqiy issiqlik oqimi):
2. Kondensatsiya qiluvchi sovutgich va kondensator sovutish muhiti o'rtasidagi o'rtacha logarifmik harorat farqi th cf aniqlanadi, °C:
issiqlik uzatish yuzasining boshida harorat farqi qaerda (katta harorat farqi), 0 C:
Issiqlik uzatish yuzasi oxiridagi harorat farqi (kichikroq harorat farqi), 0 C:
3. Maxsus issiqlik oqimini toping:
Bu erda k - issiqlik uzatish koeffitsienti, 700 Vt / (m 2 * K) ga teng.
4. Kondensatorning issiqlik uzatish yuzasi:
5. Kondenser sovutish muhitining oqim tezligi:
kompressorlarning barcha guruhlaridan kondensatordagi umumiy issiqlik oqimi qayerda, kVt;
Bilan - kondanser sovutish muhitining solishtirma issiqlik sig'imi (suv, havo), kJ / (kg * K);
r - kondanser sovutish muhitining zichligi, kg/m 3;
- kondensator sovutish muhitini isitish, °C:
1.1 - samarasiz yo'qotishlarni hisobga olgan holda xavfsizlik koeffitsienti (10%).
Suv iste'moli asosida va kerakli bosimni hisobga olgan holda, kerakli quvvatning aylanma suv ta'minoti nasosi tanlanadi. Zaxira nasos bilan ta'minlanishi kerak.
9. Asosiy sovutish agregatlarini tanlash
Sovutgich mashinasini tanlash uchta usuldan biri yordamida amalga oshiriladi:
Mashinaga kiritilgan kompressorning tavsiflangan hajmiga ko'ra;
Mashinaning sovutish ishlashi grafiklariga ko'ra;
Mahsulotning texnik tavsiflarida keltirilgan mashinaning sovutish quvvatining jadvaldagi qiymatlariga ko'ra.
Birinchi usul bir bosqichli kompressorni hisoblashda qo'llaniladigan usulga o'xshaydi: kompressor pistonlari tomonidan tavsiflangan talab qilinadigan hajm aniqlanadi, so'ngra texnik xususiyatlar jadvallaridan mashina yoki bir nechta mashinalar tanlanadi, shunda tasvirlangan hajmning haqiqiy qiymati aniqlanadi. pistonlar tomonidan hisoblab chiqilganidan 20-30% ko'proq.
Uchinchi usul yordamida sovutgich mashinasini tanlashda, ish sharoitlari uchun hisoblangan mashinaning sovutish quvvatini tavsiflar jadvalida ko'rsatilgan shartlarga, ya'ni standart sharoitlarga etkazish kerak.
Jihozning markasini tanlagandan so'ng (standart sharoitlarda normallashtirilgan sovutish quvvatiga ko'ra) evaporatator va kondensatorning issiqlik uzatish yuzasi etarli yoki yo'qligini tekshirish kerak. Texnik spetsifikatsiyalarda ko'rsatilgan qurilmalarning issiqlik uzatish yuzasi hisoblanganga teng yoki undan biroz kattaroq bo'lsa, mashina to'g'ri tanlangan. Agar, masalan, evaporatatorning sirt maydoni hisoblanganidan kamroq bo'lsa, harorat farqining yangi qiymatini (pastki qaynash nuqtasi) o'rnatish kerak va keyin kompressorning ishlashi etarli yoki yo'qligini tekshirish kerak. qaynash nuqtasining yangi qiymatida.
Biz 75 kVt sovutish quvvatiga ega York YCWM brendining suv bilan sovutilgan sovutgichini qabul qilamiz.
Eng biri muhim elementlar bug 'siqish mashinasi uchun. U ijro etadi asosiy jarayon sovutish davri - sovutilgan muhitdan tanlash. Boshqa elementlar sovutish sxemasi, masalan, kondensator, kengaytirish moslamasi, kompressor va boshqalar, faqat evaporatatorning ishonchli ishlashini ta'minlaydi, shuning uchun ikkinchisini tanlashga tegishli e'tibor berilishi kerak.
Bundan kelib chiqadiki, sovutish moslamasi uchun uskunani tanlashda evaporatatordan boshlash kerak. Ko'pgina yangi boshlanuvchilar ko'pincha xato qilishadi tipik xato va kompressor bilan o'rnatishni yakunlashni boshlang.
Shaklda. 1-rasmda eng keng tarqalgan bug 'siqish sovutish mashinasining diagrammasi ko'rsatilgan. Uning koordinatalarda ko'rsatilgan aylanishi: bosim R Va i. Shaklda. Sovutgich aylanishining 1b punktlari 1-7 - sovutgich holatining ko'rsatkichi (bosim, harorat, o'ziga xos hajm) va 1-rasmdagi bir xilga to'g'ri keladi. 1a (holat parametrlarining funktsiyalari).
Guruch. 1 - An'anaviy bug 'siqish mashinasining diagrammasi va koordinatalarida: RU kengaytirish qurilmasi, Pk- kondensatsiya bosimi, Ro- qaynash bosimi.
Grafik tasvir - rasm. 1b bosim va entalpiyaga qarab o'zgarib turadigan sovutgichning holati va funktsiyalarini ko'rsatadi. Chiziq segmenti AB shakldagi egri chiziqda. 1b to'yingan bug' holatidagi sovutgichni tavsiflaydi. Uning harorati qaynatishning boshlang'ich nuqtasiga to'g'ri keladi. Sovutgich bug'ining ulushi 100% ni tashkil qiladi va o'ta qizib ketish nolga yaqin. Egri chiziqning o'ng tomonida AB sovutgichning holati bor (sovutgichning harorati qaynash nuqtasidan kattaroq).
Nuqta IN ma'lum bir sovutgich uchun juda muhim, chunki u bosim qanchalik yuqori bo'lishidan qat'i nazar, moddaning suyuq holatga o'ta olmaydigan haroratga mos keladi. Miloddan avvalgi segmentda sovutgich to'yingan suyuqlik holatiga ega, chap tomonda esa - o'ta sovutilgan suyuqlik (sovutgich harorati qaynash nuqtasidan past).
Egri chiziq ichida ABC sovutgich bug '-suyuqlik aralashmasi holatida (birlik hajmida bug'ning nisbati o'zgaruvchan). Evaporatatorda sodir bo'ladigan jarayon (1b-rasm) segmentga to'g'ri keladi 6-1 . Sovutgich bug'lanish moslamasiga (6-band) qaynayotgan bug '-suyuqlik aralashmasi holatida kiradi. Bu holda bug'ning ulushi o'ziga xos sovutish davriga bog'liq va 10-30% ni tashkil qiladi.
Evaporatatordan chiqishda qaynatish jarayoni tugamasligi mumkin, davr 1 nuqta bilan mos kelmasligi mumkin 7 . Agar evaporatatorning chiqishidagi sovutgichning harorati qaynash nuqtasidan yuqori bo'lsa, u holda biz haddan tashqari qizib ketgan evaporatatorni olamiz. Uning o'lchami D Haddan tashqari qizib ketish evaporatatorning chiqish joyidagi sovutgichning harorati (1-nuqta) va uning AB to'yinganlik chizig'idagi harorati (7-band) o'rtasidagi farqni ifodalaydi:
D Haddan tashqari qizib ketish = T1 - T7
Agar 1 va 7 nuqtalar bir-biriga to'g'ri kelsa, sovutgichning harorati qaynash nuqtasiga teng bo'ladi va o'ta qizib ketadi. D Haddan tashqari qizib ketish nolga teng bo'ladi. Shunday qilib, biz suv bosgan evaporatatorni olamiz. Shuning uchun, evaporatatorni tanlayotganda, birinchi navbatda, suv bosgan evaporatator va haddan tashqari qizib ketgan evaporatator o'rtasida tanlov qilishingiz kerak.
E'tibor bering, teng sharoitlarda suv bosgan evaporatator haddan tashqari issiqlikdan ko'ra issiqlik chiqarish jarayonining intensivligi nuqtai nazaridan foydaliroqdir. Ammo shuni hisobga olish kerakki, suv bosgan evaporatatorning chiqishida sovutgich to'yingan bug' holatida bo'ladi va kompressorga nam muhitni etkazib berish mumkin emas. Aks holda, suv bolg'asi paydo bo'lishi ehtimoli katta, bu kompressor qismlarini mexanik ravishda yo'q qilish bilan birga keladi. Ma'lum bo'lishicha, agar siz suv bosgan evaporatatorni tanlasangiz, unda ta'minlash kerak qo'shimcha himoya unga kirgan to'yingan bug'dan kompressor.
Agar siz haddan tashqari qizib ketgan evaporatatorga ustunlik bersangiz, unda kompressorni himoya qilish va unga to'yingan bug'ni olish haqida tashvishlanishingiz shart emas. Suv bolg'asi paydo bo'lishi ehtimoli faqat o'ta qizib ketish qiymati kerakli qiymatdan chetga chiqsa paydo bo'ladi. Sovutgich moslamasining normal ish sharoitida haddan tashqari issiqlik miqdori D Haddan tashqari qizib ketish 4-7 K oralig'ida bo'lishi kerak.
Superheat indikatori pasayganda D Haddan tashqari qizib ketish, atrof-muhitdan issiqlik chiqarish intensivligi oshadi. Ammo juda past qiymatlarda D Haddan tashqari qizib ketish(3K dan kam) kompressorga ho'l bug'ning kirib borishi ehtimoli bor, bu suv bolg'asini keltirib chiqarishi va natijada kompressorning mexanik qismlariga zarar etkazishi mumkin.
Aks holda, yuqori o'qish bilan D Haddan tashqari qizib ketish(10 K dan ortiq), bu evaporatatorga sovutgichning etarli emasligini ko'rsatadi. Sovutilgan muhitdan issiqlik chiqarish intensivligi keskin pasayadi va kompressorning termal sharoitlari yomonlashadi.
Evaporatatorni tanlashda evaporatatordagi sovutgichning qaynash nuqtasi bilan bog'liq yana bir savol tug'iladi. Buni hal qilish uchun, birinchi navbatda, sovutish moslamasining normal ishlashi uchun sovutilgan muhitning qanday harorati ta'minlanishi kerakligini aniqlash kerak. Agar sovutilgan muhit sifatida havo ishlatilsa, evaporatatorning chiqish joyidagi haroratga qo'shimcha ravishda, evaporatatorning chiqishidagi namlikni ham hisobga olish kerak. Keling, an'anaviy sovutish moslamasining ishlashi paytida evaporatator atrofida sovutilgan muhit haroratining harakatini ko'rib chiqaylik (1a-rasm).
Ushbu mavzuni o'rganmaslik uchun biz evaporatatordagi bosim yo'qotishlarini e'tiborsiz qoldiramiz. Bundan tashqari, sovutgich va atrof-muhit o'rtasida sodir bo'ladigan issiqlik almashinuvi to'g'ridan-to'g'ri oqim sxemasiga muvofiq amalga oshiriladi deb taxmin qilamiz.
Amalda, bunday sxema tez-tez ishlatilmaydi, chunki issiqlik uzatish samaradorligi jihatidan u qarama-qarshi oqim sxemasidan past. Ammo sovutish suvlaridan biri doimiy haroratga ega bo'lsa va qizib ketish ko'rsatkichlari kichik bo'lsa, oldinga oqim va qarshi oqim teng bo'ladi. Ma'lumki, o'rtacha harorat farqi oqim sxemasiga bog'liq emas. To'g'ridan-to'g'ri oqim sxemasini ko'rib chiqish bizga sovutgich va sovutilgan muhit o'rtasida sodir bo'ladigan issiqlik almashinuvi haqida aniqroq tasavvurga ega bo'ladi.
Birinchidan, virtual miqdorni tanishtiramiz L, uzunligiga teng issiqlik almashinuvi qurilmasi (kondenser yoki evaporatator). Uning qiymatini quyidagi ifodadan aniqlash mumkin: L=W/S, Qayerda V– sovutgich aylanayotgan issiqlik almashinuvi qurilmasining ichki hajmiga mos keladi, m3; S– issiqlik almashinuvi sirtining maydoni m2.
Agar sovutgich mashinasi haqida gapiradigan bo'lsak, u holda evaporatatorning ekvivalent uzunligi jarayon sodir bo'lgan trubaning uzunligiga deyarli tengdir. 6-1 . Shuning uchun uning tashqi yuzasi sovutilgan vosita bilan yuviladi.
Birinchidan, havo sovutgich vazifasini bajaradigan evaporatatorga e'tibor qarataylik. Unda havodan issiqlikni olib tashlash jarayoni tabiiy konveksiya natijasida yoki bug'lanish moslamasini majburiy puflash yordamida sodir bo'ladi. E'tibor bering, zamonaviyda sovutish moslamalari birinchi usul amalda qo'llanilmaydi, chunki havoni tabiiy konveksiya orqali sovutish samarasiz.
Shunday qilib, havo sovutgichi evaporatatorga majburiy havo oqimini ta'minlaydigan va quvurli-finli issiqlik almashinuvchisi bo'lgan fan bilan jihozlangan deb taxmin qilamiz (2-rasm). Uning sxematik ko'rinishi rasmda ko'rsatilgan. 2b. Puflash jarayonini tavsiflovchi asosiy miqdorlarni ko'rib chiqaylik.
Harorat farqi
Evaporatatordagi harorat farqi quyidagicha hisoblanadi:DT=Ta1-Ta2,
Qayerda DTa 2 dan 8 K gacha (majburiy havo oqimi bo'lgan quvurli-fin evaporatorlar uchun) oralig'ida.
Boshqacha aytganda, qachon normal ishlash Sovutgichda evaporatatordan o'tadigan havo 2 K dan past bo'lmagan va 8 K dan yuqori bo'lmagan sovutilishi kerak.
Guruch. 2 – Havo sovutgichda havo sovutish sxemasi va harorat parametrlari:
Ta1 Va Ta2– havo sovutgichning kirish va chiqish joyidagi havo harorati;
- FF- sovutgich harorati;
- L– evaporatatorning ekvivalent uzunligi;
- Bu– evaporatatordagi sovutgichning qaynash nuqtasi.
Maksimal harorat farqi
Evaporatatorning kirish qismidagi havoning maksimal harorat bosimi quyidagicha aniqlanadi:DTmax=Ta1 - Kimga
Ushbu ko'rsatkich havo sovutgichlarini tanlashda ishlatiladi, chunki xorijiy ishlab chiqaruvchilar sovutish texnologiyasi evaporatorni sovutish quvvatlarini ta'minlash Qsp hajmiga qarab DTmax. Sovutgich uchun havo sovutgichni tanlash usulini ko'rib chiqamiz va hisoblangan qiymatlarni aniqlaymiz DTmax. Buning uchun qiymatni tanlash bo'yicha umumiy qabul qilingan tavsiyalarni misol sifatida keltiramiz DTmax:
- muzlatgichlar uchun DTmax 4-6 K oralig'ida;
- qadoqlanmagan mahsulotlarni saqlash xonalari uchun – 7-9 K;
- germetik qadoqlangan mahsulotlarni saqlash xonalari uchun - 10-14 K;
- konditsionerlar uchun - 18-22 K.
Bug'lanish moslamasining chiqishidagi bug'ning qizib ketish darajasi
Evaporatatorning chiqishidagi bug'ning qizib ketish darajasini aniqlash uchun quyidagi shakldan foydalaning:F=DHaddan tashqari yuk/DTmax=(T1-T0)/(Ta1-T0),
Qayerda T1– evaporatatorning chiqishidagi sovutgich bug‘ining harorati.
Ushbu ko'rsatkich mamlakatimizda deyarli qo'llanilmaydi, ammo xorijiy kataloglarda havo sovutgichlarining sovutish quvvati ko'rsatkichlari ko'rsatilgan. Qsp F=0,65 qiymatiga mos keladi.
Ish paytida qiymat F 0 dan 1 gacha olish odatiy holdir. Faraz qilaylik F=0, Keyin D Ortiqcha yuk = 0, va evaporatatordan chiqadigan sovutgich to'yingan bug' holatida bo'ladi. Ushbu havo sovutgich modeli uchun haqiqiy sovutish quvvati katalogda keltirilgan ko'rsatkichdan 10-15% ko'proq bo'ladi.
Agar F>0,65, keyin bu havo sovutgich modeli uchun sovutish ishlash ko'rsatkichi bo'lishi kerak qiymatdan kamroq katalogida berilgan. Faraz qilaylik F>0,8, keyin ushbu model uchun haqiqiy ishlash 25-30% bo'ladi kattaroq qiymat katalogida berilgan.
Agar F->1, keyin evaporatatorning sovutish quvvati Quse->0(3-rasm).
3-rasm - evaporatatorning sovutish quvvatiga bog'liqligi Qsp haddan tashqari qizib ketishdan F
2b-rasmda tasvirlangan jarayon boshqa parametrlar bilan ham tavsiflanadi:
- arifmetik o'rtacha harorat farqi DTsr=Tasr-T0;
- evaporatatordan o'tadigan havoning o'rtacha harorati Tasp=(Ta1+Ta2)/2;
- minimal harorat farqi DTmin=Ta2-To.
Guruch. 4 – evaporatatordagi jarayonni ko‘rsatadigan diagramma va harorat parametrlari:
Qayerda Te1 Va Te2 evaporatatorning kirish va chiqish joylarida suv harorati;
- FF - sovutish suvi harorati;
- L – evaporatatorning ekvivalent uzunligi;
- T - evaporatatordagi sovutgichning qaynash nuqtasi.
Suv bo'ylab harorat farqi bo'lsa DTe=Te1-Te2, keyin qobiq va quvurli evaporatorlar uchun DTe 5±1 K oralig'ida saqlanishi kerak, plastinka bug'latgichlar uchun esa indikator DTe 5±1,5 K ichida bo'ladi.
Havo sovutgichlaridan farqli o'laroq, suyuq sovutgichlarda maksimal emas, balki minimal harorat bosimini saqlash kerak DTmin=Te2-To- evaporatatorning chiqish joyidagi sovutilgan muhitning harorati va evaporatatordagi sovutgichning qaynash nuqtasi o'rtasidagi farq.
Qobiq va quvurli evaporatatorlar uchun minimal harorat farqi DTmin=Te2-To 4-6 K, plastinka bug'latgichlar uchun esa 3-5 K oralig'ida saqlanishi kerak.
Belgilangan diapazon (evaporatatorning chiqish joyidagi sovutilgan muhitning harorati va evaporatatordagi sovutgichning qaynash nuqtasi o'rtasidagi farq) quyidagi sabablarga ko'ra saqlanishi kerak: farq oshgani sayin sovutish intensivligi pasayishni boshlaydi, va u kamayganida, evaporatatorda sovutilgan suyuqlikning muzlash xavfi ortadi, bu uning mexanik buzilishiga olib kelishi mumkin.
Evaporator dizayn yechimlari
Har xil sovutgichlardan foydalanish usulidan qat'i nazar, evaporatatorda sodir bo'ladigan issiqlik almashinuvi jarayonlari sovutgichni iste'mol qiladigan ishlab chiqarishning asosiy texnologik tsikliga bo'ysunadi, unga ko'ra sovutish moslamalari va issiqlik almashinuvchilari yaratiladi. Shunday qilib, issiqlik almashinuvi jarayonini optimallashtirish muammosini hal qilish uchun shartlarni hisobga olish kerak oqilona tashkil etish sovutgichni iste'mol qiladigan ishlab chiqarishning texnologik aylanishi.Ma'lumki, issiqlik almashtirgich yordamida ma'lum bir muhitni sovutish mumkin. Uning dizayn yechimi ko'ra tanlanishi kerak texnologik talablar, bu qurilmalarga taqdim etiladi. Ayniqsa muhim nuqta Qurilmaning atrof-muhitni issiqlik bilan ishlov berishning texnologik jarayoniga muvofiqligi, bu quyidagi sharoitlarda mumkin:
- ish jarayonining berilgan haroratini saqlash va ustidan nazorat qilish (tartibga solish). harorat sharoitlari;
- qurilma materialini atrof-muhitning kimyoviy xususiyatlariga ko'ra tanlash;
- vositaning qurilmada qolish muddatini nazorat qilish;
- ish tezligi va bosimining muvofiqligi.
- notinch sharoitlarni amalga oshirish uchun ishlaydigan ommaviy axborot vositalarining zarur tezligini ta'minlash;
- kondensat, shkala, muzlash va hokazolarni olib tashlash uchun eng qulay sharoitlarni yaratish;
- Yaratilish qulay sharoitlar ishlaydigan ommaviy axborot vositalarining harakati uchun;
- qurilmaning mumkin bo'lgan ifloslanishini oldini olish.
Qurilmadan foydalanish qulayligi va ishonchliligiga kuch va zichlik kabi omillar ta'sir qiladi. ajratiladigan ulanishlar, harorat deformatsiyalari uchun kompensatsiya, qurilmaga texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash qulayligi. Ushbu talablar issiqlik almashinuvi moslamasini loyihalash va tanlash uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Bosh rol bu talabni ta'minlashni o'z ichiga oladi texnologik jarayon sovutgich ishlab chiqarishda.
Evaporatator uchun to'g'ri dizayn echimini tanlash uchun siz quyidagi qoidalarga amal qilishingiz kerak. 1) suyuqliklarni sovutish eng yaxshi qattiq quvurli issiqlik almashtirgich yoki ixcham plastinka issiqlik almashtirgich yordamida amalga oshiriladi; 2) quvurli qanotli qurilmalardan foydalanish quyidagi shartlarga bog'liq: isitish yuzasining har ikki tomonida ishlaydigan muhit va devor o'rtasidagi issiqlik almashinuvi sezilarli darajada farq qiladi. Bunday holda, qanotlar eng past issiqlik uzatish koeffitsienti bo'lgan tomonga o'rnatilishi kerak.
Issiqlik almashtirgichlarda issiqlik almashinuvining intensivligini oshirish uchun quyidagi qoidalarga rioya qilish kerak:
- havo sovutgichlarida kondensatni olib tashlash uchun tegishli sharoitlarni ta'minlash;
- ishchi suyuqliklarning harakat tezligini oshirish orqali gidrodinamik chegara qatlamining qalinligini kamaytirish (quvurlararo qismlarni o'rnatish va trubka to'plamini o'tish joylariga bo'lish);
- issiqlik almashinuvi yuzasi atrofida ishlaydigan suyuqliklar oqimini yaxshilash (butun sirt issiqlik almashinuvi jarayonida faol ishtirok etishi kerak);
- asosiy harorat ko'rsatkichlariga, termal qarshiliklarga va boshqalarga muvofiqligi.
Issiqlik almashinuvi jarayonlarini takomillashtirish sovutish mashinalarining issiqlik almashinuvi uskunalarini takomillashtirishning asosiy jarayonlaridan biridir. Bu borada energetika va kimyo muhandisligi yo‘nalishlarida ilmiy izlanishlar olib borilmoqda. Bu oqimning rejim xususiyatlarini o'rganish, sun'iy pürüzlülük yaratish orqali oqimning turbulizatsiyasi. Bundan tashqari, yangi issiqlik almashinuvi sirtlari ishlab chiqilmoqda, bu esa issiqlik almashinuvchilarini yanada ixcham qiladi.
Evaporatatorni hisoblash uchun oqilona yondashuvni tanlash
Evaporatatorni loyihalashda konstruktiv, gidravlik, mustahkamlik, issiqlik va texnik-iqtisodiy hisob-kitoblarni bajarish kerak. Ular bir nechta versiyalarda amalga oshiriladi, ularning tanlovi ishlash ko'rsatkichlariga bog'liq: texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlar, samaradorlik va boshqalar.Sirtdagi issiqlik almashtirgichning termal hisobini amalga oshirish uchun qurilmaning muayyan ish sharoitlarini (issiqlik o'tkazuvchi sirtlarning dizayn o'lchamlari, harorat o'zgarishi chegaralari va harakatga nisbatan naqshlar) hisobga olgan holda issiqlik uzatish va issiqlik balansi tenglamasini hal qilish kerak. sovutish va sovutilgan muhitdan). Ushbu muammoning echimini topish uchun siz dastlabki ma'lumotlardan natijalarni olishga imkon beradigan qoidalarni qo'llashingiz kerak. Ammo ko'plab omillar tufayli umumiy yechim topish turli xil issiqlik almashinuvchilari imkonsiz. Shu bilan birga, qo'lda yoki mashinada bajarish oson bo'lgan taxminiy hisob-kitoblar uchun ko'plab usullar mavjud.
Zamonaviy texnologiyalar yordamida evaporatatorni tanlash imkonini beradi maxsus dasturlar. Ular asosan issiqlik almashinuvi uskunalarini ishlab chiqaruvchilar tomonidan taqdim etiladi va sizni tezda tanlash imkonini beradi kerakli model. Bunday dasturlardan foydalanganda, ular evaporatatorning standart sharoitlarda ishlashini o'z zimmalariga olishlarini hisobga olish kerak. Haqiqiy sharoitlar standart sharoitlardan farq qiladigan bo'lsa, evaporatatorning ishlashi boshqacha bo'ladi. Shunday qilib, siz tanlagan evaporatator dizaynini uning haqiqiy ish sharoitlariga nisbatan har doim tekshirish hisob-kitoblarini amalga oshirish tavsiya etiladi.
Suyuq sovutish moslamalarini (chiller) o'zimiz ishlab chiqarish 2006 yilda tashkil etilgan. Birinchi agregatlar 60 kVt sovutish quvvatiga ega bo'lib, plastinka issiqlik almashinuvchilari asosida yig'ilgan. Agar kerak bo'lsa, ular gidravlik modul bilan jihozlangan.
Gidromodul 500 litr sig'imga ega bo'lgan issiqlik izolyatsiyalangan tank (kuchga qarab, shuning uchun 50-60 kVt sovutish quvvatiga ega bo'lgan o'rnatish uchun tank hajmi 1,2-1,5 m3 bo'lishi kerak) maxsus shakldagi bo'linma bilan ikkiga bo'lingan. "iliq" va "sovutilgan" suv idishlari. Tankning "issiq" bo'linmasidan suv olib, ichki elektron nasos uni etkazib beradi plastinka issiqlik almashinuvchisi, qaerda soviydi, freon bilan qarshi oqimda o'tadi. Sovutilgan suv tankning boshqa qismiga oqadi. Ichki nasosning ishlashi tashqi elektron nasosning ishlashidan kam bo'lmasligi kerak. Bo'limning maxsus shakli suv sathining engil o'zgarishi bilan to'lib-toshgan hajmni keng diapazonda tartibga solish imkonini beradi.
Suvni sovutish suvi sifatida ishlatganda, bunday qurilmalar uni +5ºC ÷ +7ºC gacha sovutish imkonini beradi. Shunga ko'ra, standart uskunalar hisob-kitoblarida kiruvchi suvning harorati (iste'molchidan keladigan) +10ºC ÷ +12ºC deb qabul qilinadi. O'rnatish quvvati asosida hisoblanadi zarur oqim suv.
Uskunalarimiz ko'p bosqichli himoya tizimlari bilan jihozlangan. Bosim kalitlari kompressorni ortiqcha yuklanishdan himoya qiladi. Cheklovchi past bosim qaynab turgan freonning harorati minus 2ºS dan pastga tushishiga yo'l qo'ymaydi, bu esa plastinka issiqlik almashtirgichni suvning muzlashidan himoya qiladi. O'rnatilgan oqim kaliti, agar havo qulfi paydo bo'lsa, quvurlar tiqilib qolsa yoki plitalar muzlab qolsa, sovutish kompressorini o'chiradi. Assimilyatsiya bosimi regulyatori freonning qaynash nuqtasini +1ºS ±0,2ºS ushlab turadi.
Pishloq zavodlarida pishloqni tuzlash uchun sho'r suvli vanna eritmasini sovutish, sut zavodlarida pasterizatsiyadan so'ng sutni tez sovutish, baliq ishlab chiqarish (ko'paytirish va etishtirish) zavodlarida hovuzlardagi suv haroratini bir tekis pasaytirish uchun shunga o'xshash qurilmalar o'rnatdik.
Agar sovutish suvi haroratini +5ºC ÷ +7ºS dan salbiy va nolga yaqin haroratga tushirish kerak bo'lsa, suv o'rniga propilen glikol eritmasi ishlatiladi. Atrof-muhit harorati -5ºS dan pastga tushsa yoki kerak bo'lsa, vaqti-vaqti bilan ichki elektron nasosni o'chirib qo'ysa ham qo'llaniladi (sxema: bufer idishi - issiqlik almashtirgich). sovutish moslamasi).
Uskunani hisoblashda biz sovutish suvining issiqlik sig'imi va sirt issiqlik uzatish koeffitsienti kabi xususiyatlarining o'zgarishini albatta hisobga olamiz. SUV BILAN ISHLASH UCHUN MO‘LLANGAN O‘RNATISH SOVUTUVCHI ETILENGLIKOL, PROPİLENGLIKOL YOKI BRINE ERITMALARI BILAN ALSHISHDA NOGROQ ISHLAYDI. VA TESKARI .
Ushbu sxema bo'yicha yig'ilgan kerosin sovutish moslamasi havo sovutish suvi sovutish tizimi bilan birgalikda ishlaydi. qish vaqti, Bilan avtomatik o'chirish sovutish kompressori.
Qisqa vaqt ichida sovutish muammosini hal qilish uchun sovutgichlarni loyihalash va ishlab chiqarish bo'yicha tajribamiz bor, lekin yuqori sovutish quvvatiga ega. Masalan, sut qabul qilish sexi 20 tonna sutni +25ºC ÷ +30ºS dan +6ºC ÷ +8ºS gacha sovutish uchun kuniga 2 soat ish vaqti bo'lgan qurilmalarni talab qiladi. Bu impulsli sovutish muammosi deb ataladi.
Mahsulotlarni impulsli sovutish muammosini qo'yganda, sovuq akkumulyatorli chiller ishlab chiqarish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiqdir. Standart sifatida biz quyidagi sozlamalarni qilamiz:
A) 90% suv bilan to'ldirilgan hisoblangan bufer sig'imining 125-150% hajmida issiqlik izolyatsiyalangan tank ishlab chiqariladi;
B) Bukilgandan yasalgan bug'latgich mis quvurlari, yoki ichida frezalangan oluklar bilan metall plitalar;
Freonni -17ºC ÷ -25ºC haroratda etkazib berish orqali biz muzning muzlashini ta'minlaymiz. kerakli qalinlik. Iste'molchidan olingan suv muzning erishi natijasida sovutiladi. Erish tezligini oshirish uchun qabariq qo'llaniladi.
Bunday tizim sovutgich yukining impuls quvvati qiymatidan 5-10 baravar kam quvvatga ega sovutish moslamalarini ishlatishga imkon beradi. Idishdagi suvning harorati 0ºC dan sezilarli darajada farq qilishi mumkinligini tushunish kerak, chunki hatto +5ºC haroratli suvda muzning erishi tezligi juda past. Shuningdek, ushbu tizimning kamchiliklari evaporatator bilan tankning katta og'irligi va hajmini o'z ichiga oladi, bu muz / suv interfeysida katta issiqlik almashinuvi maydonini ta'minlash zarurati bilan izohlanadi.
Agar sovutish suvi sifatida nolga yaqin haroratli (0ºS÷+1ºS) suvni ishlatish kerak bo'lsa, buning o'rniga propilen glikol, etilen glikol yoki sho'r suv eritmalaridan foydalanish imkoniyatisiz (masalan, tizim qattiq emas yoki SANPiN talablari), plyonkali issiqlik almashtirgichlar yordamida sovutgichlar ishlab chiqaramiz.
Bunday tizim bilan iste'molchidan keladigan suv maxsus kollektorlar va nozullar tizimidan o'tib, freon bilan sovutilgan suvni minus 5ºS ga teng ravishda yuvadi. metall plitalar katta maydon. Pastga oqib, suvning bir qismi plitalar ustida muzlaydi va hosil bo'ladi yupqa plyonka muz, suvning qolgan qismi, bu plyonkadan pastga oqib, kerakli haroratgacha sovutiladi va plitalar ostida joylashgan issiqlik izolyatsiyalangan idishga yig'iladi, u erdan iste'molchiga beriladi.
Bunday tizimlar evaporatatorli tank o'rnatilgan xonadagi chang darajasiga qat'iy talablarga ega va aniq sabablarga ko'ra ko'proq narsani talab qiladi. yuqori daraja shiftlar. Ular eng katta o'lchamlar va narx bilan tavsiflanadi.
Bizning kompaniyamiz sizda mavjud bo'lgan har qanday suyuqlik sovutish muammosini hal qiladi. Biz optimal ishlash printsipi bilan yig'amiz (yoki tayyor) o'rnatishni tanlaymiz va minimal xarajat, ham o'rnatishning o'zi, ham uning ishlashi.
Loyihalangan evaporatatorni hisoblashda uning issiqlik uzatish yuzasi va aylanma sho'r yoki suvning hajmi aniqlanadi.
Evaporatatorning issiqlik o'tkazuvchanlik yuzasi quyidagi formula yordamida topiladi:
bu erda F - evaporatatorning issiqlik uzatish yuzasi, m2;
Q 0 – mashinaning sovutish quvvati, Vt;
Dt m - qobiqli bug'latgichlar uchun bu sovutish suvi va sovutgichning qaynash harorati o'rtasidagi o'rtacha logarifmik farq, panelli bug'lashtirgichlar uchun - arifmetik farq chiqadigan sho'r suvning harorati va sovutgichning qaynash nuqtasi o'rtasida, 0 S;
- zichlik issiqlik oqimi, Vt/m2.
Evaporatatorlarning taxminiy hisob-kitoblari uchun olingan issiqlik uzatish koeffitsientlarining qiymatlaridan foydalaning. empirik tarzda Vt/(m 2 ×K) da:
ammiak bug'latgichlari uchun:
qobiq va quvur 450 - 550
panel 550 - 650
250 - 350 dona qanotli freonli qobiqli evaporatorlar uchun.
Sovutish moslamasining harorati va evaporatatordagi sovutgichning qaynash nuqtasi o'rtasidagi o'rtacha logarifmik farq quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
(5.2)
bu erda t P1 va t P2 evaporatatorning kirish va chiqishidagi sovutish suvi harorati, 0 S;
t 0 – sovutgichning qaynash nuqtasi, 0 S.
Panel evaporatatorlari uchun tankning katta hajmi va sovutish suyuqligining intensiv aylanishi tufayli uning o'rtacha harorati t P2 tankining chiqish joyidagi haroratga teng bo'lishi mumkin. Shuning uchun bu evaporatorlar uchun 
Aylanadigan sovutish suvi hajmi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
(5.3)
bu erda V P - aylanma sovutish suvi hajmi, m 3 / s;
P bilan - o'ziga xos issiqlik sho'r suv, J / (kg × 0 C);
r P – sho‘r suvning zichligi, kg/m3;
t P2 va t P1 - mos ravishda sovutilgan xonaga kirish va undan chiqishda sovutish suvi harorati, 0 S;
Q 0 – mashinaning sovutish quvvati.
c P va r P qiymatlari uning harorati va kontsentratsiyasiga qarab mos keladigan sovutish suvi uchun mos yozuvlar ma'lumotlaridan topiladi.
Sovutish moslamasining harorati bug'lanish moslamasidan o'tayotganda 2 - 3 0 S ga tushadi.
Sovutgich kameralarida havoni sovutish uchun evaporatorlarni hisoblash
Sovutgich mashinasiga kiritilgan evaporatatorlarni taqsimlash uchun quyidagi formula yordamida kerakli issiqlik o'tkazuvchanligini aniqlang:
bu erda SQ - kameraga umumiy issiqlik oqimi;
K – kamera uskunasining issiqlik uzatish koeffitsienti, Vt/(m 2 ×K);
Dt - kameradagi havo va o'rtasidagi hisoblangan harorat farqi o'rtacha harorat sho'r suvni sovutish paytida sovutish suvi, 0 S.
Batareya uchun issiqlik uzatish koeffitsienti 1,5-2,5 Vt / (m 2 K), havo sovutgichlari uchun - 12-14 Vt / (m 2 K).
Batareyalar uchun taxminiy harorat farqi 14-16 0 S, havo sovutgichlari uchun - 9-11 0 S.
Har bir kamera uchun sovutish moslamalari soni quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
bu erda n - sovutish moslamalarining kerakli soni, dona;
f - bitta akkumulyator yoki havo sovutgichining issiqlik o'tkazuvchanligi yuzasi (asosan olingan texnik xususiyatlar avtomobillar).
Kondensatorlar
Kondensatorlarning ikkita asosiy turi mavjud: suv va havo sovutiladi. Sovutgich qurilmalarida katta mahsuldorlik Bug'lanish kondensatorlari deb ataladigan suv havosi bilan sovutilgan kondensatorlar ham qo'llaniladi.
Savdo uchun sovutish moslamalarida sovutish uskunalari Havo sovutgichli kondensatorlar ko'pincha ishlatiladi. Suv bilan sovutilgan kondensator bilan solishtirganda, ular tejamkor ishlaydi va o'rnatish va ishlatish osonroq. Suv bilan sovutilgan kondensatorlarni o'z ichiga olgan sovutish moslamalari havo bilan sovutilgan kondensatorlarga qaraganda ancha ixchamdir. Bundan tashqari, ular ish paytida kamroq shovqin qilishadi.
Suv bilan sovutilgan kondensatorlar suv harakatining tabiati bilan ajralib turadi: oqim turi va sug'orish va konstruktsiyasi bo'yicha - qobiqli va lasanli, ikki quvurli va qobiqli quvurli.
Asosiy turi - gorizontal qobiqli kondensatorlar (5.3-rasm). Sovutgichning turiga qarab, ammiak va freon kondanserlarining konstruktsiyasida ba'zi farqlar mavjud. Issiqlik uzatish yuzasining o'lchamlari bo'yicha ammiak kondensatorlari taxminan 30 dan 1250 m2 gacha, freonli kondensatorlar esa 5 dan 500 m2 gacha. Bundan tashqari, 50 dan 250 m 2 gacha bo'lgan issiqlik o'tkazuvchanlik yuzasiga ega bo'lgan ammiakli vertikal qobiqli kondensatorlar ishlab chiqariladi.
Qobiqli kondansativlar o'rta va yuqori quvvatli mashinalarda qo'llaniladi. Issiq sovutgich bug'lari quvur 3 (5.3-rasm) orqali quvurlar orasidagi bo'shliqqa kiradi va gorizontal quvur to'plamining tashqi yuzasida kondensatsiyalanadi.
Sovutish suvi nasosning bosimi ostida quvurlar ichida aylanadi. Quvurlar quvur varaqlarida yondiriladi, tashqi tomondan suv qopqoqlari bilan bir nechta gorizontal o'tish joylarini yaratuvchi qismlar bilan yopiladi (2-4-6). Suv quvur 8 orqali pastdan kiradi va quvur 7 orqali chiqadi. Xuddi shu suv qopqog'ida suv bo'shlig'idan havo chiqarish uchun valf 6 va kondensatorni tekshirish yoki ta'mirlash vaqtida suvni to'kish uchun valf 9 mavjud.
Fig.5.3 - Gorizontal qobiq va trubkali kondensatorlar
Uskunaning tepasida ammiak kondensatorining trubkalararo bo'shlig'ini tashqariga, tomning tizmasi ustidagi quvur liniyasi bilan bog'laydigan xavfsizlik valfi 1 mavjud. baland bino 50 m radiusda kondanserni qabul qilgichga ulaydigan quvur 2 orqali tenglashtiruvchi chiziq ulanadi, bu erda suyuq sovutgich qurilmaning pastki qismidan quvur 10 orqali chiqariladi. Yog'ni to'kish uchun quvur 11 bo'lgan yog 'qog'ozi korpusning pastki qismiga payvandlangan. Qopqoqning pastki qismidagi suyuq sovutgich darajasi daraja ko'rsatkichi 12 yordamida nazorat qilinadi. Oddiy ish paytida barcha suyuq sovutgich qabul qilgichga oqishi kerak.
Korpusning tepasida havo chiqarish uchun valf 5, shuningdek, bosim o'lchagichni 4 ulash uchun quvur mavjud.
Ammiakda vertikal qobiqli kondensatorlar qo'llaniladi sovutish mashinalari yuqori mahsuldorlikka ega, ular 225 dan 1150 kVt gacha bo'lgan issiqlik yuklari uchun mo'ljallangan va mashina xonasidan tashqarida, uning foydali maydonini egallamasdan o'rnatiladi.
Yaqinda plastinka tipidagi kondansatörler paydo bo'ldi. Plitkali kondensatorlarda issiqlik uzatishning yuqori intensivligi, qobiqli va quvurli kondansativlarga nisbatan, bir xil termal yuk bilan qurilmaning metall iste'molini taxminan ikki baravar kamaytirish va uning ixchamligini 3-4 barobar oshirish imkonini beradi.
Havo kondansatörler asosan past va o'rta mahsuldorlikdagi mashinalarda qo'llaniladi. Havo harakatining tabiatiga ko'ra ular ikki turga bo'linadi:
Erkin havo harakati bilan; bunday kondansatkichlar unumdorligi juda past bo'lgan (taxminan 500 Vt gacha) mashinalarda qo'llaniladi uy muzlatgichlari;
Majburiy havo harakati bilan, ya'ni issiqlik uzatish yuzasini puflash bilan eksenel fanatlar. Ushbu turdagi kondansatör kichik va o'rta quvvatli mashinalarda eng ko'p qo'llaniladi, ammo yaqinda suv tanqisligi tufayli ular yuqori quvvatli mashinalarda tobora ko'proq foydalanilmoqda.
Havo tipidagi kondensatorlar muhrlangan, muhrsiz va germetik kompressorli sovutgichlarda qo'llaniladi. Kondensator dizaynlari bir xil. Kondensator ikki yoki undan ortiq bo'limlardan iborat bo'lib, ular ketma-ket bo'laklar yoki kollektorlar bilan parallel ravishda bog'langan. Bo'limlar rulon yordamida rulonga yig'ilgan tekis yoki U shaklidagi quvurlardir. Quvurlar - po'lat, mis; qovurg'alar - po'lat yoki alyuminiy.
Majburiy havo kondensatorlari tijorat sovutgichlarida qo'llaniladi.
Kondensatorlarni hisoblash
Kondensatorni loyihalashda hisoblash uning issiqlik uzatish yuzasini va (agar u suv bilan sovutilgan bo'lsa) iste'mol qilinadigan suv miqdorini aniqlashga to'g'ri keladi. Avvalo, kondansatkichdagi haqiqiy termal yukni hisoblang
bu erda Q k - kondansatördagi haqiqiy termal yuk, Vt;
Q 0 – kompressorni sovutish quvvati, Vt;
N i – kompressorning indikator quvvati, Vt;
N e – samarali kompressor quvvati, Vt;
h m - kompressorning mexanik samaradorligi.
Germetik yoki muhrsiz kompressorli qurilmalarda kondensatordagi termal yuk quyidagi formula bo'yicha aniqlanishi kerak:
(5.7)
qaerda N e - elektr quvvati kompressor dvigatelining terminallarida, Vt;
h e - elektr motorining samaradorligi.
Kondensatorning issiqlik uzatish yuzasi formula bilan aniqlanadi:
(5.8)
bu erda F - issiqlik uzatish yuzasining maydoni, m2;
k – kondensatorning issiqlik uzatish koeffitsienti, Vt/(m 2 ×K);
Dt m - sovutgich va sovutish suvi yoki havoning kondensatsiya harorati o'rtasidagi o'rtacha logarifmik farq, 0 S;
q F – issiqlik oqimining zichligi, Vt/m2.
O'rtacha logarifmik farq quyidagi formula bilan aniqlanadi:
(5.9)
bu yerda t in1 - kondensatorga kirish joyidagi suv yoki havo harorati, 0 S;
tb2 - kondensatorning chiqish joyidagi suv yoki havo harorati, 0 S;
tk - sovutish moslamasining kondensatsiya harorati, 0 S.
Issiqlik uzatish koeffitsientlari har xil turlari kondensatorlar jadvalda keltirilgan. 5.1.
5.1-jadval - Kondensatorlarning issiqlik uzatish koeffitsientlari
Ammiak uchun sug'orishAmmiak uchun bug'lanish
Havo sovutilgan (da majburiy aylanish havo) sovutgichlar uchun
Qiymatlar Kimga qovurg'ali sirt uchun belgilangan.