Váš opravár.  Dokončovacie práce, exteriérové, prípravné



Jedným z najdôležitejších prvkov stroja na kompresiu pár je. Vykonáva hlavný proces chladiaceho cyklu - výber z chladeného média. Ostatné prvky chladiaceho okruhu, ako je kondenzátor, expanzné zariadenie, kompresor a pod., len zaisťujú spoľahlivú prevádzku výparníka, preto práve jeho výberu treba venovať náležitú pozornosť.

Z toho vyplýva, že pri výbere zariadenia pre chladiacu jednotku je potrebné začať od výparníka. Mnoho začínajúcich opravárov často robí typickú chybu a začína inštaláciu pomocou kompresora.

Na obr. 1 znázorňuje schému najbežnejšieho parného kompresného chladiaceho stroja. Jeho cyklus uvedený v súradniciach: tlak R A i. Na obr. 1b body 1-7 chladiaceho cyklu, je indikátorom stavu chladiva (tlak, teplota, špecifický objem) a zhoduje sa s tým na obr. 1a (funkcie stavových parametrov).

Ryža. 1 - Schéma a v súradniciach konvenčného stroja na kompresiu pár: RU rozširujúce zariadenie, Рk- kondenzačný tlak, Ro- tlak varu.

Grafický obrázok Obr. 1b zobrazuje stav a funkcie chladiva, ktoré sa menia s tlakom a entalpiou. oddiel AB na krivke na obr. 1b je charakterizované chladivo v stave nasýtených pár. Jeho teplota zodpovedá počiatočnému bodu varu. Podiel pár chladiva v je 100% a prehriatie je blízke nule. Napravo od zákruty AB chladivo má skupenstvo (teplota chladiva je väčšia ako bod varu).

Bodka IN je pre toto chladivo kritické, pretože zodpovedá teplote, pri ktorej látka nemôže prejsť do kvapalného stavu bez ohľadu na to, aký vysoký je tlak. Na segmente BC má chladivo stav nasýtenej kvapaliny a na ľavej strane stav podchladenej kvapaliny (teplota chladiva je nižšia ako bod varu).

Vo vnútri krivky ABC chladivo je v stave zmesi para-kvapalina (podiel pár na jednotku objemu je premenlivý). Proces prebiehajúci vo výparníku (obr. 1b) zodpovedá segmentu 6-1 . Chladivo vstupuje do výparníka (bod 6) v stave vriacej zmesi para-kvapalina. V tomto prípade podiel pary závisí od konkrétneho chladiaceho cyklu a je 10-30%.

Na výstupe z výparníka nemusí byť proces varu dokončený a bod 1 sa nemusí zhodovať s bodkou 7 . Ak je teplota chladiva na výstupe z výparníka väčšia ako bod varu, dostaneme výparník s prehriatím. Jeho hodnota ΔPrehriatie je rozdiel medzi teplotou chladiva na výstupe z výparníka (bod 1) a jeho teplotou na čiare nasýtenia AB (bod 7):

ΔPrehriatie=T1 - T7

Ak sa body 1 a 7 zhodujú, potom sa teplota chladiva rovná bodu varu a prehriatiu ΔPrehriatie sa bude rovnať nule. Takto získame zaplavený výparník. Preto si pri výbere výparníka treba najskôr vybrať medzi zaplaveným výparníkom a výparníkom s prehriatím.

Všimnite si, že za rovnakých podmienok je zaplavený výparník z hľadiska intenzity procesu odvodu tepla výhodnejší ako pri prehrievaní. Treba však brať do úvahy, že na výstupe zo zaplaveného výparníka je chladivo v stave nasýtených pár a do kompresora nie je možné privádzať vlhké prostredie. V opačnom prípade existuje vysoká pravdepodobnosť vodného rázu, ktorý bude sprevádzaný mechanickým zničením častí kompresora. Ukazuje sa, že ak si vyberiete zaplavený výparník, potom je potrebné zabezpečiť dodatočnú ochranu kompresora pred vniknutím nasýtenej pary do neho.

Ak je preferovaný prehriaty výparník, potom sa netreba obávať ochrany kompresora a dostať doň nasýtenú paru. Pravdepodobnosť výskytu hydraulických rázov nastane iba v prípade odchýlky od požadovaného ukazovateľa veľkosti prehriatia. Za normálnych prevádzkových podmienok chladiacej jednotky hodnota prehriatia ΔPrehriatie by mala byť v rozmedzí 4-7 K.

Keď sa indikátor prehriatia zníži ΔPrehriatie, zvyšuje sa intenzita výberu tepla z okolia. Ale pri extrémne nízkych hodnotách ΔPrehriatie(menej ako 3K), existuje možnosť vniknutia mokrej pary do kompresora, čo môže spôsobiť vodné rázy a následne poškodenie mechanických komponentov kompresora.

Inak s vysokým čítaním ΔPrehriatie(viac ako 10 K), znamená to, že do výparníka vstupuje nedostatočné množstvo chladiva. Prudko klesá intenzita odvodu tepla z ochladzovaného média a zhoršuje sa tepelný režim kompresora.

Pri výbere výparníka vyvstáva ďalšia otázka súvisiaca s bodom varu chladiva vo výparníku. Na jeho vyriešenie je najprv potrebné určiť, aká teplota chladeného média by mala byť zabezpečená pre normálnu prevádzku chladiacej jednotky. Ak je ako chladené médium použitý vzduch, tak okrem teploty na výstupe z výparníka je potrebné brať do úvahy aj vlhkosť na výstupe z výparníka. Teraz zvážte teplotné správanie ochladzovaného média okolo výparníka počas prevádzky bežnej chladiacej jednotky (obr. 1a).

Aby sme sa do tejto témy nepúšťali, zanedbáme tlakové straty na výparníku. Budeme tiež predpokladať, že prebiehajúca výmena tepla medzi chladivom a prostredím sa uskutočňuje podľa prietokovej schémy.

V praxi sa takáto schéma často nepoužíva, pretože je z hľadiska účinnosti prenosu tepla nižšia ako schéma protiprúdu. Ale ak má jedna z chladiacich kvapalín konštantnú teplotu a hodnoty prehriatia sú malé, potom bude dopredný a protiprúd ekvivalentný. Je známe, že priemerná hodnota rozdielu teplôt nezávisí od vzoru prúdenia. Zváženie schémy prietoku vody nám poskytne vizuálnejšiu reprezentáciu výmeny tepla, ku ktorej dochádza medzi chladivom a chladeným médiom.

Najprv predstavme virtuálnu hodnotu L, ktorá sa rovná dĺžke zariadenia na výmenu tepla (kondenzátor alebo výparník). Jeho hodnotu možno určiť z nasledujúceho výrazu: L=W/S, kde W– zodpovedá vnútornému objemu zariadenia na výmenu tepla, v ktorom chladivo cirkuluje, m3; S je teplovýmenná plocha m2.

Ak hovoríme o chladiacom stroji, potom sa ekvivalentná dĺžka výparníka prakticky rovná dĺžke rúrky, v ktorej proces prebieha 6-1 . Preto je jeho vonkajší povrch umývaný chladeným médiom.

Najprv venujme pozornosť výparníku, ktorý funguje ako ochladzovač vzduchu. V ňom dochádza k procesu odoberania tepla zo vzduchu v dôsledku prirodzenej konvekcie alebo pomocou núteného fúkania výparníka. Treba poznamenať, že prvá metóda sa v moderných chladiacich jednotkách prakticky nepoužíva, pretože chladenie vzduchom prirodzenou konvekciou je neúčinné.

Budeme teda predpokladať, že chladič vzduchu je vybavený ventilátorom, ktorý zabezpečuje nútené fúkanie vzduchu do výparníka a ide o rúrkový rebrový výmenník tepla (obr. 2). Jeho schematické znázornenie je na obr. 2b. Uvažujme o hlavných veličinách, ktoré charakterizujú proces fúkania.

Teplotný rozdiel

Teplotný rozdiel na výparníku sa vypočíta takto:

AT=Ta1-Ta2,

kde ΔTa je v rozsahu od 2 do 8 K (pre rúrkové rebrové výparníky s núteným prúdením vzduchu).

Inými slovami, počas normálnej prevádzky chladiacej jednotky by sa vzduch prechádzajúci cez výparník nemal ochladiť na teplotu nižšiu ako 2 K a vyššiu ako 8 K.

Ryža. 2 - Schéma a teplotné parametre chladenia vzduchu na chladiči vzduchu:

Ta1 A Ta2– teplota vzduchu na vstupe a výstupe chladiča vzduchu;

  • FF– teplota chladiva;
  • L je ekvivalentná dĺžka výparníka;
  • To je bod varu chladiva vo výparníku.

Maximálny teplotný rozdiel

Maximálny rozdiel teplôt vzduchu na vstupe do výparníka sa určuje takto:

DTmax=Ta1 - To

Tento indikátor sa používa pri výbere chladičov vzduchu, pretože zahraniční výrobcovia chladiacich zariadení uvádzajú hodnoty chladiaceho výkonu výparníkov Qsp v závislosti od veľkosti DTmax. Zvážte spôsob výberu vzduchového chladiča chladiacej jednotky a určte vypočítané hodnoty DTmax. Na tento účel uvádzame ako príklad všeobecne uznávané odporúčania pre výber hodnoty DTmax:

  • pre mrazničky DTmax je v rozmedzí 4-6 K;
  • pre skladovacie priestory pre nebalené výrobky - 7-9 K;
  • pre skladovacie komory pre hermeticky balené výrobky - 10-14 K;
  • pre klimatizačné jednotky - 18-22 K.

Stupeň prehriatia pary na výstupe z výparníka

Na určenie stupňa prehriatia pary na výstupe z výparníka použite nasledujúci formulár:

F=ΔТpreťaženie/DTmax=(Т1-Т0)/(Та1-Т0),

kde T1 je teplota pary chladiva na výstupe z výparníka.

Tento indikátor sa v našej krajine prakticky nepoužíva, ale zahraničné katalógy uvádzajú údaje o chladiacom výkone chladičov vzduchu Qsp zodpovedá hodnote F=0,65.

Počas prevádzky je hodnota F je zvykom brať od 0 do 1. Predpokladajme, že F=0, potom ΔPreťaženie=0 a chladivo opúšťajúce výparník bude v stave nasýtených pár. Pre tento model vzduchového chladiča bude skutočný chladiaci výkon o 10-15% vyšší ako údaj uvedený v katalógu.

Ak F>0,65, potom musí byť index chladiaceho výkonu pre tento model vzduchového chladiča menší ako hodnota uvedená v katalógu. Predpokladajme, že F>0,8, potom bude skutočný výkon pre tento model o 25-30% vyšší ako hodnota uvedená v katalógu.

Ak F->1 potom chladiaci výkon výparníka Qtest->0(obr. 3).

Obr.3 - závislosť chladiaceho výkonu výparníka Qsp z prehriatia F

Proces znázornený na obr. 2b sa vyznačuje aj ďalšími parametrami:

  • aritmetický priemerný teplotný rozdiel DTср=Таср-Т0;
  • priemerná teplota vzduchu, ktorý prechádza cez výparník Tasr=(Ta1+Ta2)/2;
  • minimálny teplotný rozdiel DTmin=Ta2-To.

Ryža. 4 - Schéma a teplotné parametre zobrazujúce proces na výparníku:

kde Te1 A Te2 teplota vody na vstupe a výstupe výparníka;

  • FF je teplota chladiva;
  • L je ekvivalentná dĺžka výparníka;
  • To je bod varu chladiva vo výparníku.
Výparníky, v ktorých kvapalina pôsobí ako chladiace médium, majú rovnaké teplotné parametre ako pri vzduchových chladičoch. Číselné hodnoty teplôt chladenej kvapaliny, ktoré sú potrebné pre normálnu prevádzku chladiacej jednotky, sa budú líšiť od zodpovedajúcich parametrov pre chladiče vzduchu.

Ak je teplotný rozdiel vo vode ATE=Te1-Te2, potom pre rúrkové výparníky ΔTe by sa mala udržiavať v rozmedzí 5 ± 1 K a pre doskové výparníky indikátor ΔTe bude v rozmedzí 5 ± 1,5 K.

Na rozdiel od vzduchových chladičov je v kvapalinových chladičoch potrebné udržiavať nie maximálny, ale minimálny teplotný rozdiel. DTmin=Te2-To- rozdiel medzi teplotou ochladzovaného média na výstupe z výparníka a teplotou varu chladiva vo výparníku.

Pre rúrkové výparníky minimálny teplotný rozdiel DTmin=Te2-To by sa mala udržiavať v rozmedzí 4-6 K a pre doskové výparníky - 3-5 K.

Stanovený rozsah (rozdiel medzi teplotou ochladzovaného média na výstupe z výparníka a bodom varu chladiva vo výparníku) je potrebné dodržať z týchto dôvodov: pri zvyšovaní rozdielu sa intenzita chladenia začína znižovať, resp. rozdiel sa zvyšuje, zvyšuje sa riziko zamrznutia ochladzovanej kvapaliny vo výparníku, čo môže spôsobiť jej mechanické zničenie.

Konštrukčné riešenia výparníkov

Bez ohľadu na spôsob použitia rôznych chladív, procesy výmeny tepla prebiehajúce vo výparníku podliehajú hlavnému technologickému cyklu výroby chladenia, podľa ktorého sa vytvárajú chladiace jednotky a výmenníky tepla. Aby sa teda vyriešil problém optimalizácie procesu výmeny tepla, je potrebné vziať do úvahy podmienky pre racionálnu organizáciu technologického cyklu výroby chladenia.

Ako viete, chladenie určitého média je možné pomocou výmenníka tepla. Jeho konštrukčné riešenie by malo byť zvolené podľa technologických požiadaviek, ktoré sa na tieto zariadenia vzťahujú. Zvlášť dôležitým bodom je súlad zariadenia s technologickým procesom tepelného spracovania média, čo je možné za nasledujúcich podmienok:

  • udržiavanie nastavenej teploty pracovného procesu a riadenie (regulácia) teplotného režimu;
  • výber materiálu zariadenia podľa chemických vlastností média;
  • kontrola dĺžky pobytu prostredia v zariadení;
  • dodržiavanie prevádzkových rýchlostí a tlaku.
Ďalším faktorom, od ktorého závisí ekonomická racionalita zariadenia, je produktivita. V prvom rade naň vplýva intenzita prestupu tepla a súlad s hydraulickým odporom zariadenia. Tieto podmienky môžu byť splnené za nasledujúcich okolností:
  • zabezpečenie potrebnej rýchlosti pracovných médií pre realizáciu turbulentného režimu;
  • vytvorenie najvhodnejších podmienok na odstraňovanie kondenzátu, vodného kameňa, námrazy a pod.;
  • vytváranie priaznivých podmienok pre pohyb pracovného prostredia;
  • zabrániť možnej kontaminácii zariadenia.
Ďalšími dôležitými požiadavkami sú tiež nízka hmotnosť, kompaktnosť, jednoduchosť dizajnu, ako aj jednoduchosť inštalácie a opravy zariadenia. Na dodržanie týchto pravidiel je potrebné vziať do úvahy také faktory, ako sú: konfigurácia vykurovacej plochy, prítomnosť a typ priečok, spôsob uloženia a upevnenia rúrok v rúrkovnici, celkové rozmery, usporiadanie komôr, dna, atď.

Jednoduchosť použitia a spoľahlivosť zariadenia sú ovplyvnené takými faktormi, ako je pevnosť a tesnosť odpojiteľných spojov, kompenzácia teplotných deformácií, jednoduchosť údržby a opravy zariadenia. Tieto požiadavky tvoria základ pre návrh a výber teplovýmennej jednotky. Hlavnou úlohou pri tom je zabezpečiť požadovaný technologický postup pri chladiarenskej výrobe.

Aby ste si vybrali správne konštruktívne riešenie pre výparník, musíte sa riadiť nasledujúcimi pravidlami. 1) chladenie kvapalín sa najlepšie vykonáva pomocou pevného rúrkového výmenníka tepla alebo kompaktného doskového výmenníka tepla; 2) použitie rúrkových rebrovaných zariadení je spôsobené nasledujúcimi podmienkami: prenos tepla medzi pracovným médiom a stenou na oboch stranách vykurovacej plochy je výrazne odlišný. V tomto prípade musia byť lamely inštalované zo strany s najnižším koeficientom prestupu tepla.

Na zvýšenie intenzity prenosu tepla vo výmenníkoch tepla je potrebné dodržiavať nasledujúce pravidlá:

  • zabezpečenie správnych podmienok na odstraňovanie kondenzátu vo vzduchových chladičoch;
  • zmenšenie hrúbky hydrodynamickej hraničnej vrstvy zvýšením rýchlosti pohybu pracovných telies (inštalácia medzirúrkových usmerňovačov a rozloženie zväzku rúrok na priechody);
  • zlepšenie prúdenia okolo teplovýmennej plochy pracovnými kvapalinami (celá plocha sa musí aktívne podieľať na procese výmeny tepla);
  • dodržiavanie hlavných ukazovateľov teploty, tepelného odporu atď.
Rozborom jednotlivých tepelných odporov si môžete zvoliť najoptimálnejší spôsob zvýšenia intenzity prestupu tepla (v závislosti od typu výmenníka tepla a charakteru pracovných kvapalín). V kvapalinovom výmenníku tepla je racionálne inštalovať priečne usmerňovače iba s niekoľkými prechodmi v priestore rúrky. Počas výmeny tepla (plyn s plynom, kvapalina s kvapalinou) môže byť množstvo kvapaliny pretekajúcej prstencovým priestorom arogantne veľké a v dôsledku toho indikátor rýchlosti dosiahne rovnaké limity ako vo vnútri rúrok, vďaka čomu inštalácia prepážok bude iracionálna.

Zlepšenie procesov výmeny tepla je jedným z hlavných procesov na zlepšenie zariadení na výmenu tepla chladiacich strojov. V tomto smere prebieha výskum v oblasti energetiky a chemického inžinierstva. Ide o štúdium režimových charakteristík prúdenia, turbulencie prúdenia vytváraním umelej drsnosti. Okrem toho sa vyvíjajú nové teplovýmenné plochy, aby boli výmenníky tepla kompaktnejšie.

Výber racionálneho prístupu k výpočtu výparníka

Pri návrhu výparníka je potrebné urobiť konštrukčný, hydraulický, pevnostný, tepelnotechnický a technicko-ekonomický výpočet. Vykonávajú sa v niekoľkých verziách, ktorých výber závisí od ukazovateľov výkonnosti: technický a ekonomický ukazovateľ, efektívnosť atď.

Pre tepelný výpočet plošného výmenníka tepla je potrebné vyriešiť rovnicu prestupu tepla a tepelnej bilancie s prihliadnutím na určité prevádzkové podmienky zariadenia (konštrukčné rozmery teplovýmenných plôch, limity a schémy zmeny teploty, vztiahnuté na pohyb chladiaceho a chladeného média). Ak chcete nájsť riešenie tohto problému, musíte použiť pravidlá, ktoré vám umožnia získať výsledky z pôvodných údajov. Ale kvôli mnohým faktorom nie je možné nájsť spoločné riešenie pre rôzne výmenníky tepla. Spolu s tým existuje veľa metód približného výpočtu, ktoré sa dajú ľahko vyrobiť v ručnej alebo strojovej verzii.

Moderné technológie vám umožňujú vybrať si výparník pomocou špeciálnych programov. V zásade ich poskytujú výrobcovia zariadení na výmenu tepla a umožňujú vám rýchlo vybrať požadovaný model. Pri použití takýchto programov treba brať do úvahy, že predpokladajú prevádzku výparníka za štandardných podmienok. Ak sa skutočné podmienky líšia od štandardných, potom sa výkon výparníka bude líšiť. Preto je vhodné vždy vykonať overovací výpočet vami zvoleného návrhu výparníka vzhľadom na skutočné prevádzkové podmienky výparníka.

Metodika výberu jednotiek vodného chladenia - chladičov

Požadovaný chladiaci výkon môžete určiť v súlade s počiatočnými údajmi pomocou vzorcov (1) alebo (2) .

Počiatočné údaje:

  • objemový prietok chladiacej kvapaliny G (m3/h);
  • požadovaná (koncová) teplota chladenej kvapaliny Тk (°С);
  • teplota vstupnej kvapaliny Tn (°C).
Vzorec na výpočet požadovaného chladiaceho výkonu zariadenia pre:
  • (1) Q (kW) = G x (Tn - Tk) x 1,163
Vzorec na výpočet požadovaného chladiaceho výkonu zariadenia pre akúkoľvek kvapalinu:
  • (2) Q (kW) \u003d G x (Tnzh - Tkl) x Cpl x ρl / 3600
Cpzh– chladená kvapalina, kJ/(kg*°С),

ρzh je hustota ochladzovanej kvapaliny, kg/m3.

Príklad 1

Požadovaný chladiaci výkon Qo=16 kW. Teplota výstupnej vody Тk=5°С. Prietok vody je G=2000 l/h. Teplota okolia 30°C.

Riešenie

1. Zistite chýbajúce údaje.

Teplotný rozdiel chladiacej kvapaliny ΔTzh=Tnzh-Tkzh=Qo x 3600/G x Cf x ρl = 16 x 3600/2 x 4,19 x 1000 = 6,8°С, kde

  • G=2 m3/h - spotreba vody;
  • St\u003d 4,19 kJ / (kg x ° C) - merná tepelná kapacita vody;
  • ρ \u003d 1000 kg / m3 - hustota vody.
2. Vyberáme schému. Teplotný rozdiel ΔTf=6,8~7°C, zvoľte . Ak je delta teploty väčšia ako 7 stupňov, potom použijeme .

3. Teplota kvapaliny na výstupe Tc = 5 °C.

4. Vyberáme vodou chladenú jednotku, ktorá je vhodná pre požadovaný chladiaci výkon pri teplote vody na výstupe z jednotky 5°C a teplote okolia 30°C.

Po zhliadnutí zistíme, že vodná chladiaca jednotka VMT-20 tieto podmienky spĺňa. Chladiaci výkon 16,3 kW, príkon 7,7 kW.

Príklad 2

K dispozícii je nádrž s objemom V=5000 l, do ktorej sa nalieva voda s teplotou Tnzh =25°C. Do 3 hodín je potrebné ochladiť vodu na teplotu Tkzh=8°C. Odhadovaná teplota okolia 30°С.

1. Určite požadovaný chladiaci výkon.

  • teplotný rozdiel ochladzovanej kvapaliny ΔTzh=Tn - Тk=25-8=17°С;
  • spotreba vody G=5/3=1,66 m3/h
  • chladiaci výkon Qo \u003d G x Cp x ρzh x ΔTzh / 3600 \u003d 1,66 x 4,19 x 1000 x 17/3600 \u003d 32,84 kW.
kde priem\u003d 4,19 kJ / (kg x ° C) - merná tepelná kapacita vody;
ρzh\u003d 1000 kg / m3 - hustota vody.

2. Vyberáme schému inštalácie vodného chladenia. Jednočerpadlový okruh bez použitia medzinádrže.
Teplotný rozdiel ΔTzh = 17> 7 ° С, určujeme rýchlosť cirkulácie chladenej kvapaliny n\u003d Cf x ΔTf / Cf x ΔT \u003d 4,2 x 17 / 4,2 x 5 \u003d 3,4
kde ΔТ=5°С - teplotný rozdiel vo výparníku.

Potom vypočítaný prietok ochladenej kvapaliny G\u003d G x n \u003d 1,66 x 3,4 \u003d 5,64 m3/h.

3. Teplota kvapaliny na výstupe z výparníka Tc = 8 °C.

4. Vyberáme vodnú chladiacu jednotku, ktorá je vhodná pre požadovaný chladiaci výkon pri teplote vody na výstupe z jednotky 8°C a teplote okolia 28°C Po prezretí tabuliek zistíme, že chladiaci výkon jednotky Jednotka VMT-36 pri Tacr.av.kW, výkon 12,2 kW.

Príklad 3. Pre extrudéry, vstrekovacie lisy (TPA).

Chladenie zariadenia (2 extrudéry, 1 horúca miešačka, 2 vstrekovacie lisy) si vyžaduje systém zásobovania cirkulujúcou vodou. Ako voda sa používa voda s teplotou + 12 ° C.

Extrudér v množstve 2 kusy. Spotreba PVC na jeden je 100 kg/hod. PVC chladenie od +190°С do +40°С

Q (kW) \u003d (M (kg / h) x Cp (kcal / kg * ° C) x AT x 1,163) / 1000;

Q (kW) \u003d (200 (kg / h) x 0,55 (kcal / kg * ° C) x 150 x 1,163) / 1 000 \u003d 19,2 kW.

Horúci mixér v množstve 1 ks. Spotreba PVC 780kg/h. Chladenie od +120°С do +40°С:

Q (kW) \u003d (780 (kg / h) x 0,55 (kcal / kg * ° C) x 80 x 1,163) / 1 000 \u003d 39,9 kW.

TPA (vstrekovací lis) v množstve 2 ks. Spotreba PVC na jeden je 2,5 kg/h. PVC chladenie od +190°С do +40°С:

Q (kW) \u003d (5 (kg / h) x 0,55 (kcal / kg * ° C) x 150 x 1,163) / 1000 \u003d 0,5 kW.

Celkovo tak dostaneme celkový chladiaci výkon 59,6 kW .

Príklad 4. Spôsoby výpočtu chladiacej kapacity.

1. Odvod tepla materiálu

P = množstvo spracovaného produktu kg/h

K = kcal/kg h (tepelná kapacita materiálu)

Plasty :

Kovy:

2. Účtovanie horúcich kanálov

Pr = výkon horúceho vtoku v kW

860 kcal/hod = 1 kW

K = korekčný faktor (zvyčajne 0,3):

K = 0,3 pre izolovaný HA

K = 0,5 pre neizolovaný HA

3. Chladenie oleja pre vstrekovací stroj

Pm = výkon motora olejového čerpadla kW

860 kcal/h = 1 kW

K = rýchlosť (zvyčajne 0,5):

k = 0,4 pre pomalý cyklus

k = 0,5 pre priemerný cyklus

k = 0,6 pre rýchly cyklus

KOREKCIA VÝKONU CHLADIČA (TABUĽKA ŠPECIFIKÁCIÍ)

OKOLITÁ TEPLOTA (°C)

Približný výpočet výkonu pri absencii iných parametrov pre TPA.

Uzatváracia sila

Produktivita (kg/h)

Pre olej (kcal / hod.)

Pre formy (kcal/hod.)

Celkom (kcal/hodina)

Korekčný faktor:

Napríklad:

Vstrekovací lis s uzatváracou silou 300 ton a cyklom 15 sekúnd (stredný)

Približný chladiaci výkon:

Olej: Q olej = 20 000 x 0,7 = 14 000 kcal/h = 16,3 kW

Forma: Q forma = 12 000 x 0,5 = 6 000 kcal/h = 7 kW

Na základe materiálov od Ilma Technology

Materiály na vstrekovanie plastov
Označenie názov Hustota (23°С), g/cm3 Technologické charakteristiky
Tempo. exp., °С Odolnosť voči atmosfére (UV žiarenie) Teplota, °С
International ruský Min Max Formuláre Prepracuj
ABS ABS Akrylonitrilbutadiénstyrén 1.02 - 1.06 -40 110 nie stojany 40-90 210-240
ABS + PA ABS + PA Zmes ABS a polyamidu 1.05 - 1.09 -40 180 spokojný 40-90 240-290
ABS + PC ABS + PC Zmes ABS a polykarbonátu 1.10 - 1.25 -50 130 nie stojany 80-100 250-280
ACS AHS Kopolymér akrylonitrilu 1.06 - 1.07 -35 100 Dobre 50-60 200
AKO AKO 1.06 - 1.10 -25 80 Dobre 50-85 210-240
CA ACE Acetát celulózy 1.26 - 1.30 -35 70 Dobrá výdrž 40-70 180-210
TAXÍK A B C Acetát celulózy 1.16 - 1.21 -40 90 Dobre 40-70 180-220
čiapka AOC Acetopropionát celulózy 1.19 - 1.40 -40 100 Dobre 40-70 190-225
CP AOC Acetopropionát celulózy 1.15 - 1.20 -40 100 Dobre 40-70 190-225
CPE PX Polyetylén chlórovaný 1.03 - 1.04 -20 60 nie stojany 80-96 160-240
CPVC CPVC Chlórované PVC 1.35 - 1.50 -25 60 nie stojany 90-100 200
EEA MORE Kopolymér etylén-etylénakrylát 0.92 - 0.93 -50 70 nie stojany 60 205-315
EVA RVHP Kopolymér etylénvinylacetátu 0.92 - 0.96 -60 80 nie stojany 24-40 120-180
FEP F-4 MB Tetrafluóretylénový kopolymér 2.12 - 2.17 -250 200 vysoká 200-230 330-400
GPPS PS Polystyrén na všeobecné použitie 1.04 - 1.05 -60 80 nie stojany 60-80 200
HDPE HDPE Polyetylén s vysokou hustotou 0.94 - 0.97 -80 110 nie stojany 35-65 180-240
BOKY OOPS Polystyrén s vysokou húževnatosťou 1.04 - 1.05 -60 70 nie stojany 60-80 200
HMWDPE VMP Polyetylén s vysokou molekulovou hmotnosťou 0.93 - 0.95 -269 120 Uspokojivé 40-70 130-140
In A ionomér 0.94 - 0.97 -110 60 Uspokojivé 50-70 180-220
LCP JCP Polyméry z tekutých kryštálov 1.40 - 1.41 -100 260 Dobre 260-280 320-350
LDPE LDPE Polyetylén s nízkou hustotou 0.91 - 0.925 -120 60 nie stojany 50-70 180-250
MABS ABS priehľadné Kopolymér metylmetakrylátu 1.07 - 1.11 -40 90 nie stojany 40-90 210-240
MDPE PESD Polyetylén strednej hustoty 0.93 - 0.94 -50 60 nie stojany 50-70 180-250
PA6 PA6 Polyamid 6 1.06 - 1.20 -60 215 Dobre 21-94 250-305
PA612 PA612 Polyamid 612 1.04 - 1.07 -120 210 Dobre 30-80 250-305
PA66 PA66 Polyamid 66 1.06 - 1.19 -40 245 Dobre 21-94 315-371
PA66G30 PA66St30 % Polyamid plnený sklom 1.37 - 1.38 -40 220 vysoká 30-85 260-310
PBT PBT Polybutyléntereftalát 1.20 - 1.30 -55 210 Uspokojivé 60-80 250-270
PC PC Polykarbonát 1.19 - 1.20 -100 130 nie stojany 80-110 250-340
PEC PEC Polyester karbonát 1.22 - 1.26 -40 125 Dobre 75-105 240-320
PEI PEI Polyéterimid 1.27 - 1.37 -60 170 vysoká 50-120 330-430
PES PES Polyétersulfón 1.36 - 1.58 -100 190 Dobre 110-130 300-360
PET PAT Polyetyléntereftalát 1.26 - 1.34 -50 150 Uspokojivé 60-80 230-270
PMMA PMMA Polymetylmetakrylát 1.14 - 1.19 -70 95 Dobre 70-110 160-290
POM POM polyformaldehyd 1.33 - 1.52 -60 135 Dobre 75-90 155-185
PP PP Polypropylén 0.92 - 1.24 -60 110 Dobre 40-60 200-280
PPO Federálny okres Volga Polyfenylénoxid 1.04 - 1.08 -40 140 Uspokojivé 120-150 340-350
PPS PFS Polyfenylénsulfid 1.28 - 1.35 -60 240 Uspokojivé 120-150 340-350
PPSU PASF Polyfenylénsulfón 1.29 - 1.44 -40 185 Uspokojivé 80-120 320-380
PS PS Polystyrén 1.04 - 1.1 -60 80 nie stojany 60-80 200
PVC PVC Polyvinylchlorid 1.13 - 1.58 -20 60 Uspokojivé 40-50 160-190
PVDF F-2M Fluoroplast-2M 1.75 - 1.80 -60 150 vysoká 60-90 180-260
SAN SAN Kopolymér styrénu a akrylonitrilu 1.07 - 1.08 -70 85 vysoká 65-75 180-270
TPU TEP Termoplastické polyuretány 1.06 - 1.21 -70 120 vysoká 38-40 160-190

Pri výpočte projektovaného výparníka sa zisťuje jeho teplovýmenná plocha a objem cirkulujúcej soľanky alebo vody.

Teplovýmennú plochu výparníka nájdeme podľa vzorca:

kde F je teplovýmenná plocha výparníka, m2;

Q 0 - chladiaci výkon stroja, W;

Dt m - pre rúrkové výparníky je to priemerný logaritmický rozdiel medzi teplotami chladiva a bodom varu chladiva a pre panelové výparníky je to aritmetický rozdiel medzi teplotami výstupnej soľanky a bodom varu chladiva, 0 С;

je hustota tepelného toku, W/m2.

Na približné výpočty výparníkov sa používajú empiricky získané hodnoty koeficientu prestupu tepla vo W / (m 2 × K):

pre odparovače amoniaku:

plášť a rúrka 450 – 550

panel 550 – 650

pre freónové rúrkové výparníky s valivými rebrami 250 - 350.

Priemerný logaritmický rozdiel medzi teplotami chladiva a bodom varu chladiva vo výparníku sa vypočíta podľa vzorca:

(5.2)

kde t P1 a t P2 sú teploty chladiacej kvapaliny na vstupe a výstupe z výparníka, 0 С;

t 0 - bod varu chladiva, 0 C.

U panelových výparníkov je možné vzhľadom na veľký objem nádrže a intenzívnu cirkuláciu chladiva odobrať jeho priemernú teplotu rovnú teplote na výstupe z nádrže t P2. Preto pre tieto výparníky

Objem cirkulujúceho chladiva je určený vzorcom:

(5.3)

kde V R je objem cirkulujúceho chladiva, m 3 / s;

с Р je merná tepelná kapacita soľanky, J/(kg× 0 С);

r Р – hustota soľanky, kg/m 3 ;

t Р2 a t Р1 – teplota chladiacej kvapaliny pri vstupe do chladiaceho priestoru a výstupe z neho, 0 С;

Q 0 - chladiaci výkon stroja.

Hodnoty c Р a r Р sa nachádzajú podľa referenčných údajov pre príslušné chladivo v závislosti od jeho teploty a koncentrácie.

Teplota chladiva počas jeho prechodu cez výparník klesá o 2 - 3 0 С.

Výpočet výparníkov pre chladiaci vzduch v chladničkách

Na distribúciu výparníkov, ktoré sú súčasťou balenia chladiča, určte požadovanú plochu prenosu tepla podľa vzorca:

kde SQ je celkový tepelný zisk do komory;

K - súčiniteľ prestupu tepla zariadenia komory, W / (m 2 × K);

Dt je vypočítaný teplotný rozdiel medzi vzduchom v komore a priemernou teplotou chladiacej kvapaliny počas chladenia soľanky, 0 С.

Koeficient prestupu tepla pre batériu je 1,5–2,5 W / (m 2 K), pre vzduchové chladiče - 12–14 W / (m 2 K).

Odhadovaný teplotný rozdiel pre batérie - 14–16 0 С, pre vzduchové chladiče - 9–11 0 С.

Počet chladiacich zariadení pre každú komoru je určený vzorcom:

kde n je požadovaný počet chladiacich zariadení, ks;

f je teplovýmenná plocha jednej batérie alebo vzduchového chladiča (akceptované na základe technických vlastností stroja).

Kondenzátory

Existujú dva hlavné typy kondenzátorov: vodou chladené a vzduchom chladené. Vo veľkokapacitných chladiacich jednotkách sa používajú aj vodou-vzduchom chladené kondenzátory, nazývané odparovacie kondenzátory.

V chladiacich jednotkách pre komerčné chladiace zariadenia sa najčastejšie používajú vzduchom chladené kondenzátory. V porovnaní s vodou chladeným kondenzátorom sú hospodárne v prevádzke, jednoduchšie sa inštalujú a obsluhujú. Chladiace jednotky s vodou chladenými kondenzátormi sú kompaktnejšie ako tie so vzduchom chladenými kondenzátormi. Navyše počas prevádzky vydávajú menej hluku.

Vodou chladené kondenzátory sa vyznačujú povahou pohybu vody: typ prietoku a zavlažovanie a dizajn - plášť a cievka, dvojrúrkový a plášťový a rúrkový.

Hlavným typom sú horizontálne rúrkové kondenzátory (obr. 5.3). V závislosti od typu chladiva existujú určité rozdiely v konštrukcii amoniakových a freónových kondenzátorov. Z hľadiska veľkosti teplovýmennej plochy pokrývajú amoniakové kondenzátory rozsah od cca 30 do 1250 m2 a freónové od 5 do 500 m2. Okrem toho sa vyrábajú čpavkové vertikálne rúrkové kondenzátory s teplovýmennou plochou od 50 do 250 m 2 .

Plášťové a rúrkové kondenzátory sa používajú v strojoch strednej a veľkej kapacity. Horúca para chladiva vstupuje potrubím 3 (obr. 5.3) do medzikružia a kondenzuje na vonkajšom povrchu vodorovného potrubného zväzku.

Chladiaca voda cirkuluje vo vnútri potrubia pod tlakom čerpadla. Rúry sú rozšírené v rúrkových plechoch, z vonkajšej strany uzavreté vodnými krytmi s priečkami, ktoré vytvárajú niekoľko horizontálnych priechodov (2-4-6). Voda vstupuje potrubím 8 zdola a vystupuje potrubím 7. Na tom istom kryte vody je ventil 6 na vypustenie vzduchu z vodného priestoru a ventil 9 na vypustenie vody pri revízii alebo oprave kondenzátora.

Obr.5.3 - Horizontálne plášťové a rúrkové kondenzátory

Na vrchu zariadenia je poistný ventil 1 spájajúci prstencový priestor amoniakového kondenzátora s potrubím vyvedeným nad hrebeň strechy najvyššej budovy v okruhu 50 m častí zariadenia. Zospodu je ku karosérii privarená olejová vaňa s odbočnou rúrou 11 na vypúšťanie oleja. Hladina kvapalného chladiva na dne krytu je kontrolovaná indikátorom hladiny 12. Počas normálnej prevádzky by malo všetko kvapalné chladivo vytiecť do zberača.

Na vrchu krytu je ventil 5 na vypúšťanie vzduchu, ako aj odbočná rúrka na pripojenie manometra 4.

Vertikálne rúrkové kondenzátory sa používajú vo veľkokapacitných čpavkových chladiacich strojoch, sú určené pre tepelnú záťaž od 225 do 1150 kW a inštalujú sa mimo strojovne bez toho, aby zaberali jej úžitkovú plochu.

Nedávno sa objavili doskové kondenzátory. Vysoká intenzita prenosu tepla v doskových kondenzátoroch v porovnaní s plášťovými kondenzátormi umožňuje pri rovnakom tepelnom zaťažení znížiť spotrebu kovu zariadenia asi o polovicu a zvýšiť jeho kompaktnosť o 3–4 krát.

Vzduch kondenzátory sa používajú hlavne v strojoch malej a strednej produktivity. Podľa povahy pohybu vzduchu sa delia na dva typy:

S voľným pohybom vzduchu; takéto kondenzátory sa používajú v strojoch s veľmi nízkou produktivitou (do približne 500 W) používaných v chladničkách pre domácnosť;

S núteným pohybom vzduchu, teda s prefukovaním teplovýmennej plochy pomocou axiálnych ventilátorov. Tento typ kondenzátora je najviac použiteľný v strojoch s malým a stredným výkonom, avšak z dôvodu nedostatku vody sa stále častejšie používajú v strojoch s veľkým výkonom.

Vzduchové kondenzátory sa používajú v chladiacich jednotkách s upchávkou, bez tesnenia a hermetickými kompresormi. Konštrukcia kondenzátorov je rovnaká. Kondenzátor pozostáva z dvoch alebo viacerých sekcií zapojených do série s cievkami alebo paralelne s kolektormi. Sekcie sú rovné rúrky alebo rúrky v tvare U zostavené do zvitku pomocou zvitkov. Rúry - oceľové, medené; rebrá - oceľové alebo hliníkové.

Kondenzátory s núteným obehom vzduchu sa používajú v komerčných chladiacich jednotkách.

Výpočet kondenzátorov

Pri návrhu kondenzátora sa výpočet redukuje na určenie jeho teplovýmennej plochy a (ak je chladený vodou) množstva spotrebovanej vody. Najprv sa vypočíta skutočné tepelné zaťaženie kondenzátora.

kde Q k je skutočné tepelné zaťaženie kondenzátora, W;

Q 0 - chladiaci výkon kompresora, W;

N i - indikátor výkonu kompresora, W;

N e je efektívny výkon kompresora, W;

h m - mechanická účinnosť kompresora.

V jednotkách s hermetickými alebo bezupchávkovými kompresormi by sa tepelné zaťaženie kondenzátora malo určiť pomocou vzorca:

(5.7)

kde Ne je elektrický výkon na svorkách motora kompresora, W;

h e - účinnosť elektromotora.

Teplovýmenná plocha kondenzátora je určená vzorcom:

(5.8)

kde F je plocha teplovýmennej plochy, m 2;

k - koeficient prestupu tepla kondenzátora, W / (m 2 × K);

Dt m je priemerný logaritmický rozdiel medzi kondenzačnými teplotami chladiva a chladiacej vody alebo vzduchu, 0 С;

q F je hustota tepelného toku, W/m 2 .

Priemerný logaritmický rozdiel je určený vzorcom:

(5.9)

kde t in1 je teplota vody alebo vzduchu na vstupe do kondenzátora, 0 С;

t v2 - teplota vody alebo vzduchu na výstupe z kondenzátora, 0 С;

t k - teplota kondenzácie chladiacej jednotky, 0 С.

Koeficienty prestupu tepla rôznych typov kondenzátorov sú uvedené v tabuľke. 5.1.

Tabuľka 5.1 - Koeficienty prestupu tepla kondenzátorov

Zavlažovanie pre amoniak

Odparovací pre amoniak

Vzduchom chladené (s nútenou cirkuláciou vzduchu) pre chladivá

800…1000 460…580 * 700…900 700…900 465…580 20…45 *

hodnoty do definovaný pre rebrovaný povrch.

Úloha 1

Prúd horúceho produktu opúšťajúci reaktor musí byť ochladený z počiatočnej teploty t 1n = 95 °C na konečnú teplotu t 1k = 50 °C, na to je odoslaný do chladničky, kde sa dodáva voda s počiatočnou teplotou t 2n. = 20 °C. Je potrebné vypočítať ∆t cf v podmienkach súprúdu a protiprúdu v chladničke.

Riešenie: 1) Konečná teplota chladiacej vody t 2k v stave súprúdového pohybu nosičov tepla nemôže prekročiť hodnotu konečnej teploty horúceho chladiva (t 1k = 50°C), preto berieme hodnota t2k = 40 °C.

Vypočítajte priemerné teploty na vstupe a výstupe z chladničky:

∆t n cf = 95 - 20 = 75;

∆t až cf = 50 - 40 = 10

∆tav = 75 - 10 / ln (75/10) = 32,3 °C

2) Konečná teplota vody v protiprúde bude rovnaká ako pri priamom prúde teplonosných látok t 2k = 40°C.

∆t n cf = 95 - 40 = 55;

∆t až cf = 50 - 20 = 30

∆tav = 55 - 30 / ln (55/30) = 41,3 °C

Úloha 2.

Pomocou podmienok úlohy 1 určte požadovanú teplovýmennú plochu (F) a prietok chladiacej vody (G). Spotreba horúceho produktu G = 15000 kg/h, jeho tepelná kapacita C = 3430 J/kg deg (0,8 kcal kg deg). Chladiaca voda má tieto hodnoty: tepelná kapacita c = 4080 J / kg deg (1 kcal kg deg), koeficient prestupu tepla k = 290 W / m 2 deg (250 kcal / m 2 * deg).

Riešenie: Pomocou rovnice tepelnej bilancie získame výraz na určenie tepelného toku pri zahrievaní studenej chladiacej kvapaliny:

Q \u003d Q gt \u003d Q xt

odkiaľ: Q \u003d Q gt \u003d GC (t 1n - t 1k) \u003d (15000/3600) 3430 (95 - 50) \u003d 643125 W

Pri t 2k \u003d 40 ° C nájdeme prietok studenej chladiacej kvapaliny:

G \u003d Q / c (t 2k - t 2n) \u003d 643125 / 4080 (40 - 20) \u003d 7,9 kg / s \u003d 28 500 kg / h

Požadovaná plocha na prenos tepla

pre dopredný tok:

F \u003d Q / k ∆t cf \u003d 643125 / 290 32,3 \u003d 69 m 2

s protiprúdom:

F \u003d Q / k ∆t cf \u003d 643125 / 290 41,3 \u003d 54 m 2

Úloha 3

Pri výrobe sa plyn prepravuje oceľovým potrubím s vonkajším priemerom d 2 \u003d 1500 mm, hrúbkou steny δ 2 \u003d 15 mm, tepelnou vodivosťou λ 2 \u003d 55 W / m·deg. Vo vnútri je potrubie vymurované šamotovými tehlami, ktorých hrúbka je δ 1 = 85 mm, tepelná vodivosť λ 1 = 0,91 W/m·deg. Koeficient prestupu tepla z plynu do steny α 1 = 12,7 W / m 2 · deg, z vonkajšieho povrchu steny do vzduchu α 2 = 17,3 W / m 2 · deg. Je potrebné nájsť koeficient prenosu tepla z plynu do vzduchu.

Riešenie: 1) Určite vnútorný priemer potrubia:

d 1 \u003d d 2 - 2 (δ 2 + δ 1) \u003d 1500 - 2 (15 + 85) \u003d 1300 mm \u003d 1,3 m

priemerný priemer obloženia:

d 1 cf \u003d 1300 + 85 \u003d 1385 mm \u003d 1,385 m

priemerný priemer steny potrubia:

d 2 cf \u003d 1500 - 15 \u003d 1485 mm \u003d 1,485 m

Vypočítajte koeficient prestupu tepla pomocou vzorca:

k = [(1/α 1) (1/d 1) + (5 1 / λ 1) (1/d 1 sr) + (5 2 / λ 2) (1/d 2 sr) + ( 1/α 2)] -1 = [(1/12,7) (1/1,3) + (0,085/0,91) (1/1,385)+(0,015/55) (1/1,485) + (1/17,3)] -1 \u003d 5,4 W / m 2 st

Úloha 4

V jednopriechodovom rúrkovom výmenníku tepla sa metanol ohrieva s vodou z počiatočnej teploty 20 až 45 °C. Prúd vody sa ochladzuje zo 100 na 45 °C. Rúrkový zväzok výmenníka obsahuje 111 rúrok, priemer jednej rúry je 25x2,5 mm. Prietok metylalkoholu rúrkami je 0,8 m/s (w). Súčiniteľ prestupu tepla je rovný 400 W/m 2 st. Určite celkovú dĺžku zväzku rúrok.

Definujme priemerný teplotný rozdiel nosičov tepla ako priemerný logaritmický.

∆t n cf = 95 - 45 = 50;

∆t až cf = 45 - 20 = 25

∆tav = 45 + 20 / 2 = 32,5 °C

Stanovme hmotnostný prietok metylalkoholu.

G cn \u003d n 0,785 d int 2 w cn ρ cn \u003d 111 0,785 0,02 2 0,8 \u003d 21,8

ρ cn \u003d 785 kg / m 3 - hustota metylalkoholu pri 32,5 ° C bola zistená z referenčnej literatúry.

Potom určíme tepelný tok.

Q \u003d G cn ​​​​c cn (t c cn - t n cn) \u003d 21,8 2520 (45 - 20) \u003d 1,373 10 6 W

c cn \u003d 2520 kg / m 3 - tepelná kapacita metylalkoholu pri 32,5 ° C bola zistená z referenčnej literatúry.

Stanovme požadovanú teplovýmennú plochu.

F \u003d Q / K∆t cf \u003d 1,373 10 6 / (400 37,5) \u003d 91,7 m 3

Vypočítajme celkovú dĺžku zväzku rúrok zo stredného priemeru rúrok.

L \u003d F / nπd cf \u003d 91,7 / 111 3,14 0,0225 \u003d 11,7 m.

Úloha 5

Na ohrev prúdu 10 % roztoku NaOH zo 40 °C na 75 °C sa používa doskový výmenník tepla. Spotreba hydroxidu sodného je 19000 kg/h. Ako vykurovacie činidlo je použitý kondenzát vodnej pary, jeho spotreba je 16000 kg/h, počiatočná teplota je 95°C. Vezmite koeficient prestupu tepla rovný 1400 W / m 2 st. Je potrebné vypočítať hlavné parametre doskového výmenníka tepla.

Riešenie: Zistite množstvo odovzdaného tepla.

Q \u003d Gp s p (tk p - t n p) \u003d 19000/3600 3860 (75 - 40) \u003d 713 028 W

Z rovnice tepelnej bilancie určíme konečnú teplotu kondenzátu.

t až x \u003d (Q 3600 / G až c to) - 95 \u003d (713028 3600) / (16000 4190) - 95 \u003d 56,7 °C

с р,к - tepelná kapacita roztoku a kondenzátu zistená z referenčných materiálov.

Stanovenie priemerných teplôt nosičov tepla.

∆t n cf = 95 - 75 = 20;

∆t až cf = 56,7 - 40 = 16,7

∆tav = 20 + 16,7 / 2 = 18,4 °C

Určíme prierez kanálov, pre výpočet berieme hmotnostnú rýchlosť kondenzátu W c = 1500 kg/m 2 ·sec.

S \u003d G/W \u003d 16000/3600 1500 \u003d 0,003 m 2

Za predpokladu šírky kanála b = 6 mm zistíme šírku špirály.

B = S/b = 0,003/ 0,006 = 0,5 m

Upravme sekciu kanála

S \u003d B b \u003d 0,58 0,006 \u003d 0,0035 m 2

a hmotnostný prietok

Wp \u003d Gp / S \u003d 19 000 / 3 600 0,0035 \u003d 1 508 kg / m 3 s

W až \u003d G až / S \u003d 16000 / 3600 0,0035 \u003d 1270 kg / m 3 s

Určenie teplovýmennej plochy špirálového výmenníka tepla sa uskutočňuje nasledovne.

F \u003d Q / K∆t cf \u003d 713028 / (1400 18,4) \u003d 27,7 m 2

Určte pracovnú dĺžku špirály

L \u003d F / 2B \u003d 27,7 / (2 0,58) \u003d 23,8 m

t = b + 5 = 6 + 5 = 11 mm

Na výpočet počtu závitov každej špirály je potrebné vziať počiatočný priemer špirály na základe odporúčaní d = 200 mm.

N \u003d (√ (2 l / πt) + x 2) - x \u003d (√ (2 23,8 / 3,14 0,011) + 8,6 2) - 8,6 \u003d 29,5

kde x \u003d 0,5 (d / t - 1) \u003d 0,5 (200/11 - 1) \u003d 8,6

Vonkajší priemer špirály sa určí nasledovne.

D = d + 2Nt + 5 = 200 + 2 29,5 11 + 5 = 860 mm.

Úloha 6

Určte hydraulický odpor nosičov tepla vytvorených v štvorťahovom doskovom výmenníku tepla s dĺžkou kanála 0,9 m a ekvivalentným priemerom 7,5 10 -3 pri ochladzovaní butylalkoholu vodou. Butylalkohol má nasledujúce charakteristiky: spotreba G = 2,5 kg/s, rýchlosť W = 0,240 m/s a hustota ρ = 776 kg/m3 (Reynoldsovo kritérium Re = 1573 > 50). Chladiaca voda má nasledujúce charakteristiky: prietok G = 5 kg/s, rýchlosť W = 0,175 m/s a hustotu ρ = 995 kg/m 3 (Reynoldsovo kritérium Re = 3101 > 50).

Riešenie: Stanovme koeficient lokálneho hydraulického odporu.

ζ bs = 15/Re 0,25 = 15/1573 0,25 = 2,38

ζ in \u003d 15 / Re 0,25 \u003d 15/3101 0,25 \u003d 2,01

Uvedieme rýchlosť pohybu liehu a vody v armatúrach (berieme d ks = 0,3 m)

W ks \u003d G bs / ρ bs 0,785 d ks 2 \u003d 2,5 / 776 0,785 0,3 2 \u003d 0,05 m / s menej ako 2 m / s, preto možno ignorovať.

W ks \u003d G in / ρ v 0,785 d ks 2 \u003d 5/995 0,785 0,3 2 \u003d 0,07 m / s menej ako 2 m / s, preto možno ignorovať.

Stanovme hodnotu hydraulického odporu pre butylalkohol a chladiacu vodu.

∆Р bs = xζ ( l/d) (ρ bs w 2/2) \u003d (4 2,38 0,9 / 0,0075) (776 0,240 2 / 2) \u003d 25532 Pa

∆Р in = xζ ( l/d) (ρ v š 2/2) \u003d (4 2,01 0,9 / 0,0075) (995 0,175 2 / 2) \u003d 14699 Pa.

Podrobnosti

Výpočet chladiča. Ako vypočítať chladiaci výkon alebo výkon chladiča a správne ho vybrať.

Ako to urobiť správne, na čo sa predovšetkým spoľahnúť, aby ste spomedzi množstva ponúk vyrobili kvalitný produkt?

Na tejto stránke vám poskytneme niekoľko odporúčaní, ktorých počúvaním sa priblížite k tomu, aby ste urobili správnu vec..

Výpočet chladiaceho výkonu chladiča. Výpočet výkonu chladiča - jeho chladiaceho výkonu.

V prvom rade podľa vzorca na ktorom sa podieľa objem chladenej kvapaliny; zmena teploty kvapaliny, ktorú musí zabezpečiť chladič; tepelná kapacita kvapaliny; a samozrejme čas, po ktorý musí byť tento objem kvapaliny ochladený - chladiaci výkon je určený:

Chladiaca formula, t.j. vzorec na výpočet požadovaného chladiaceho výkonu:

Q\u003d G * (T1- T2) * C rzh * pzh / 3600

Q– chladiaci výkon, kW/h

G- objemový prietok chladenej kvapaliny, m 3 / hod

T2- konečná teplota chladenej kvapaliny, o C

T1- počiatočná teplota chladenej kvapaliny, o C

C hw- merná tepelná kapacita chladenej kvapaliny, kJ / (kg * o C)

pzh- hustota chladenej kvapaliny, kg / m 3

* Pre vodu C rzh *pzh = 4,2

Tento vzorec sa používa na určenie nevyhnutné chladiaci výkon A je to hlavný pri výbere chladiča.

  • Vzorce na výpočet rozmerov chladiaci výkon chladiča:

1 kW = 860 kcal/hod

1 kcal/hod = 4,19 kJ

1 kW = 3,4121 kBtu/hod

Výber chladiča

S cieľom vyrábať výber chladiča- je veľmi dôležité vykonať správnu prípravu technických špecifikácií pre výpočet chladiča, ktorý zahŕňa nielen parametre samotného vodného chladiča, ale aj údaje o jeho umiestnení a stave jeho spoločnej práce so spotrebiteľom. Na základe vykonaných výpočtov môžete - vybrať chladič.

Nezabudnite, v ktorom regióne sa nachádzate. Napríklad výpočet pre mesto Moskva sa bude líšiť od výpočtu pre mesto Murmansk, pretože maximálne teploty v týchto dvoch mestách sú odlišné.

PO tabuľkách parametrov vodných chladiacich strojov robíme prvý výber chladiča a oboznamujeme sa s jeho charakteristikami. Ďalej mať po ruke hlavné charakteristiky vybraného stroja, ako napríklad:- chladiaci výkon chladiča, spotrebovaný elektrický výkon, či obsahuje hydromodul a jeho prívod a tlak kvapaliny, objem vzduchu prechádzajúceho chladičom (ktorý sa ohrieva) v kubických metroch za sekundu - možnosť inštalácie vodného chladiča si môžete overiť na vyhradenej stránke. Potom, čo navrhovaný chladič vody splní požiadavky technických špecifikácií a s najväčšou pravdepodobnosťou bude schopný pracovať na mieste pripravenom na to, odporúčame vám kontaktovať špecialistov, ktorí skontrolujú váš výber.

Výber chladiča - vlastnosti, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere chladiča.

Základné požiadavky na lokalitubudúca inštalácia vodného chladiča a schéma jeho práce so spotrebiteľom:

  • Ak je plánované miesto v interiéri, potom je možné v ňom zabezpečiť veľkú výmenu vzduchu, je možné do tejto miestnosti priviesť chladič vody, bude možné ho v nej obsluhovať?
  • Ak je budúce umiestnenie vodného chladiča v exteriéri - bude potrebné ho prevádzkovať v zimnom období, či je možné použiť nemrznúce kvapaliny, či je možné chrániť chladič pred vonkajšími vplyvmi (antivandal, od lístia a konáre stromov atď.)?
  • Ak je teplota kvapaliny, na ktorú musí byť ochladí sa pod +6 o C alebo je nad + 15 o C - najčastejšie tento teplotný rozsah nie je zahrnutý v tabuľkách rýchleho výberu. V tomto prípade odporúčame kontaktovať našich špecialistov.
  • Je potrebné určiť prietok ochladzovanej vody a požadovaný tlak, ktorý musí hydronický modul vodného chladiča zabezpečiť - požadovaná hodnota sa môže líšiť od parametra zvoleného stroja.
  • Ak je potrebné znížiť teplotu kvapaliny o viac ako 5 stupňov, potom sa neuplatňuje schéma priameho chladenia kvapaliny vodným chladičom a je potrebný výpočet a dokončenie dodatočného vybavenia.
  • Ak sa chladič bude používať nepretržite a po celý rok a konečná teplota kvapaliny je dostatočne vysoká – ako vhodné by bolo použiť jednotku s ?
  • V prípade použitia vysokých koncentrácií nemrznúcich kvapalín je potrebný dodatočný výpočet kapacity výparníka vodného chladiča.

Program výberu chladiča

Pre vašu informáciu: poskytuje len približné pochopenie požadovaného modelu chladiča a súlad s jeho technickými špecifikáciami. Ďalej musíte skontrolovať výpočty odborníkom. V tomto prípade sa môžete zamerať na náklady získané v dôsledku výpočtov. +/- 30 % (in prípady s nízkoteplotnými modelmi kvapalinových chladičov - uvedený údaj je ešte vyšší). Optimálne model a náklady budú určené až po kontrole výpočtov a porovnaní charakteristík rôznych modelov a výrobcov našim špecialistom.

Výber chladiča online

Môžete to urobiť kontaktovaním nášho online poradcu, ktorý vám rýchlo a technicky zdôvodní odpoveď na vašu otázku. Konzultant môže vykonávať aj na základe stručne napísaných parametrov zadávacích podmienok výpočet chladiča online a dať približne vhodný model z hľadiska parametrov.

Výpočty vykonané neodborníkom často vedú k tomu, že zvolený chladič vody úplne nezodpovedá očakávaným výsledkom.

Spoločnosť Peter Kholod sa špecializuje na integrované riešenia pre poskytovanie zariadení priemyselných podnikov, ktoré plne spĺňajú požiadavky zadávacích podmienok na dodávku vodného chladiaceho systému. Zhromažďujeme informácie na vyplnenie zadávacích podmienok, vypočítame chladiaci výkon chladiča, určíme optimálne vhodný vodný chladič, preveríme s vydaním odporúčaní pre jeho inštaláciu na vyhradenom mieste, vypočítame a skompletizujeme všetky ďalšie prvky pre prevádzku chladiča. stroj v systéme so spotrebičom (výpočet akumulačnej nádrže, hydronického modulu, v prípade potreby dodatočných výmenníkov tepla, potrubí a uzatváracích a regulačných ventilov).

Po nahromadení dlhoročných skúseností s výpočtami a následnou implementáciou systémov vodného chladenia v rôznych podnikoch máme znalosti na riešenie akýchkoľvek štandardných a ďaleko od štandardných úloh spojených s mnohými funkciami inštalácie kvapalinových chladičov v podniku, ich kombináciou s výrobnými linkami, nastavenie špecifických parametrov prevádzky zariadenia.

Najoptimálnejšie a najpresnejšie a podľa toho je možné určiť model vodného chladiča veľmi rýchlo zavolaním alebo zaslaním žiadosti inžinierovi našej spoločnosti.

Dodatočné vzorce na výpočet chladiča a určenie schémy jeho pripojenia k spotrebiču studenej vody (výpočet výkonu chladiča)

  • Vzorec na výpočet teploty pri zmiešaní 2 kvapalín (vzorec na zmiešanie kvapalín):

T mix= (M1*S1*T1+M2*S2*T2) / (S1*M1+S2*M2)

T mix– teplota miešanej kvapaliny, o С

M1– hmotnosť 1. kvapaliny, kg

C1- merná tepelná kapacita 1. kvapaliny, kJ / (kg * o C)

T1- teplota 1. kvapaliny, o C

M2– hmotnosť 2. kvapaliny, kg

C2- merná tepelná kapacita 2. kvapaliny, kJ / (kg * o C)

T2- teplota 2. kvapaliny, o C

Tento vzorec sa používa, ak je v chladiacom systéme použitá akumulačná nádrž, zaťaženie nie je konštantné v čase a teplote (najčastejšie pri výpočte požadovaného chladiaceho výkonu autoklávu a reaktorov)

Chladiaci výkon chladiča.

Moskva...... Voronež..... Belgorod..... Nižnevartovsk..... Novorossijsk.....
Jekaterinburg..... v Rostove na Done..... Smolensk..... Kirov..... Chanty-Mansijsk.....
Rostov na Done..... Penza...... Vladimír...... Astrachán..... Brjansk.....
Kazaň..... Samara...... Naberezhnye Chelny..... Ryazan..... Nižný Tagil.....
Krasnodar..... Tolyatti...... Cheboksary..... Volžský..... Región Nižný Novgorod.....
Nižný Novgorod..... Rostov na Done..... Saratov..... Surgut..... Krasnodarský kraj.....
v Rostove na Done..... Orenburg..... Kaluga..... Uljanovsk..... Tomsk.....
Volgograd..... Tver..... Mari El...... Tyumen..... Omsk.....
Ufa..... Soči..... Jaroslavľ..... Orol..... Novgorodská oblasť.....

Ak si všimnete chybu, vyberte časť textu a stlačte Ctrl + Enter
ZDIEĽAM:
Váš opravár.  Dokončovacie práce, exteriérové, prípravné