Материал: Проектирование схемы холодильной установки химического комбината в г. Уфа

где - энтальпия в соответствующей узловой точке цикла. Из таблицы 1,

.

Эффективная мощность

 (28)

где  - эффективный КПД компрессора.

Эффективный КПД компрессора 2А350-7-1 определяется по формуле (29), [1,с.233],

 (29)

где b0…b4 - коэффициенты характеристического уравнения для компрес-соров 2А350-7-1, [1, с.234]=0,8913; b1 =-0,0095; b2 =-0,0046; b3 =0,0003; b4 =-0,0042.

Подставим значения в формулу (29) получим:

Подставляем значения в формулу (28):

.3 Подбор конденсатора

Расчетная тепловая нагрузка на конденсатор

 (30)

Тепловой поток в маслоохладителе,

, (31)

где - массовый расход воды через маслоохладитель компрессорных агрегатов 21АН160-7-7,и компрессорного агрегата 2А350-7-1, кг/с

 - нагрев воды в маслоохладителе компрессорного агрегата, принимаем

Массовый расход воды через маслоохладитель компрессорных агрегатов, , кг/с

 (32)

где -объемный расход воды через маслоохладитель компрессорного агрегата 21АН160-7-7, .

-объемный расход воды через маслоохладитель компрессорного агрегата 2А350-7-1, .

Подставляем значения в формулу (33):

Подставляем значения в формулу (32):

.

Подставляем значения в формулу (33):

Номинальная тепловая нагрузка на испарительный конденсатор

 (33)

где С - коэффициент используемый при расчете номинальной тепловой нагрузки на конденсатор, для испарительных конденсаторов марки МИК, и равен [1, с. 238].

 (34)

где

Подставляем значения в формулу (34)

Подставляем значения в формулу (33): .

Выбираем испарительный конденсатор марки МИК4-400-Н. Площадь теплообменной поверхности составляетгабаритные размеры: длина-3880; ширина-2530; высота-2680 мм. Расход воды  Действительная тепловая нагрузка составляет [1, с. 239].

 (35)

.4 Подбор испарителя

.4.1 Подбор горизонтального трубного горизонтального испарителя (по заданию).

Площадь теплопередающей поверхности

, (36)

где  - коэффициент теплопередачи испарителя,

[1, с.228];

- средний логарифмический перепад температур, оС.

Тепловой поток в испарителе

, (37)

где 1,1- коэффициент учитывающий дополнительные теплопритоки к хладоносителю, составляющие 10% тепловой нагрузки. [1, с.90]

Средняя температура хладоносителя

 (38)

Температура хладоносителя на выходе из испарителя:

 (39)

Температура хладоносителя  на входе в испаритель:

 (40)

Рассчитаем температуру замерзания хладоносителя

 [7] (41)

В качестве хладоносителя применяем 51% водный раствор пропиленгликоля с температурой замерзания , плотность при температуре минус 260C:  , удельная теплоемкость при температуре минус 260C  [10].

Средний логарифмический перепад температур

 (42)

Подставляем значения в формулу (36):

Подбираем горизонтальный кожухотрубный испаритель марки ИТГ-160. Площадь теплообменной поверхности составляетгабаритные размеры: длина- 5650; ширина-1310; высота-1800 мм, вместимость по аммиаку  [5, с.22].

.4.2 Расчет и подбор отделителя жидкости для компрессоров низкой ступени.

Требуемый диаметр корпуса отделителя жидкости

 (43)

где - скорость движения пара в аппарате м/с,

Подбираем отделитель жидкости 350 ОЖ с габаритными размерами: диаметр- 1800; высота-3637 мм, вместимость 8 м3 [1, с.241].

Т.к диаметр выбранного отделителя жидкости больше диаметра отделителя жидкости рассчитанного при предельном значении скорости движения пара в отделители жидкости, следовательно принимаем отделитель жидкости 350 ОЖ.

3.5 Подбор ресиверов

.5.1 Подбор линейного ресивера

Вместимость линейного ресивера равна

 (44)

где - аммиакаемкость испарителя ИТГ, м3

- коэффициент, учитывающий допустимое заполнение ресивера, , [1, с.103];

Подставляем значения в формулу (44):

Используя данные компании ОАО «Орелхолодмаш» подбираем линейный ресивер 0,75РВ, вместимостью 0,78 м3, габаритные размеры: диаметр- 630; длина- 3065; высота- 1740мм [13].

3.5.2 Подбор дренажного ресивера.

Вместимость дренажного ресивера равна

 (45)

где  - аммиакоёмкость охлаждающих приборов наиболее крупной камеры или вместимость по аммиаку наибольшего аппарата, сосуда. В данной холодильной установке наибольшая вместимость по аммиаку у испарителя ИТГ-160 - 1,58 м3.

-коэффициент, учитывающий остаточное заполнение ресивера, =1, 1 [1, с.103].

Подставляем значения в формулу (45):

Используя данные компании ОАО «Орелхолодмаш» подбираем дренажный ресивер 2,5РД, вместимостью 2,661 м3, габаритные размеры: диаметр 820 мм, длина 5690 мм, высота 1953 мм [13].

3.5.3 Подбор промежуточного сосуда

Расчет промежуточного сосуда заключается в расчёте его диаметра по формуле[1с.102] :

 (46)

Где - действительная объёмная производительность агрегата высокой ступени,м3/с.

v4-удельный объём пара холодильного агента в т. 4 равен 0,32м3/кг. Из таблицы 1.

Действительную объёмную производительность агрегата высокой ступени определим по формуле:

. (47)

Подставляем значения в формулу (50):

Подставляем значения в формулу (46):

.

Выбираем промежуточный сосуд ПСз-80. Характеристики: диаметр корпуса- 800мм; высота-3015мм, площадь теплопередающей поверхности змеевика- 6,3м2; объем сосуда-1,15м3.[14]

Определим действительную скорость движения пара в аппарате . Максимально допустимая

 . (48)

Подставляем значения в формулу (48)

Также нам необходимо уточнить температуру жидкого хладагента 0C, выходящего из змеевика, это мы можем сделать с помощью формулы (49) [1,c/102]:

. (49)

где - промежуточная температура хладагента в промежуточном сосуде,- 2 0С, из таблицы 1.

 - температура хладагента, входящего в змеевик, и равная температуре конденсации,35 0С

- коэффициент теплопередачи змеевика, равный (0,6-0,7) принимаем среднее значение 0,65 кВт/(м2×К)[1,c/102]

- площадь теплопередающей поверхности змеевика, из характеристики оборудования, равная (6,3) м2.

- массовый расход хладагента через змеевик принимается равным действительному массовому расходу компрессорных агрегатов низкой ступени - 0,6 кг/с

-удельная теплоёмкость жидкого хладагента в змеевике при температуре конденсации равной 35 0С равна 4,876 кДж/(кг×К)[15]

По формуле (49)  равна:

Следовательно, так как присутствует разница значений температур на входе и выходе из змеевика, то происходит охлаждение жидкого аммиака.

3.6 Подбор маслоотделителей, маслосборников, гидроциклонов и воздухоотделителей

.6.1 Подбор маслоотделителя высокой ступени.

Требуемый диаметр корпуса маслоотделителя

 (50)

где  - действительная объемная производительность компрессорного агрегата высокой ступени на стороне нагнетания, м3/с;

- скорость движения пара в аппарате,

Действительная объемная производительность компрессорных агрегатов на стороне нагнетания для компрессоров высокой ступени

, (51)

где - удельная объёмная производительность, м3/кг в узловой точке 5м цикла. Из таблицы 1.

 Подставляем значения в формулу (50)

Используя данные ООО «Ижевскхиммаш» подбираем маслоотделитель марки 80-М с габаритными размерами: диаметр- 300; высота- 1500 мм, вместимость 0,78 м3 [15].

Определим действительную скорость движения пара в аппарате

 (52)

3.6.2 Подбираем маслосборник марки 10 МЗС с габаритными размерами: диаметр- 159; высота-770 мм, вместимость 0,08 м3 [8, с.27].

.6.3 Подбираем воздухоотделитель марки Я10-ЕВО c габаритными размерами: длина- 700;ширина-330;высота-450 мм.

.7 Подбор градирни

Тепловая нагрузка на градирню

 (53)