ПОВЕРОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ МАШИНЫ
При расчете комплектно поставленных машин, включающих компрессорно-конденсаторный агрегат, испарители и другие элементы, нельзя задаваться температурным режимом их работы. Он может быть определен только специальным поверочным тепловым расчетом намеченной к установке машины.
Целью поверочного расчета является выяснение, сможет ли выбранная машина обеспечить нужные температуры воздуха в камерах при известном теплопритоке, не превышая допустимого значения коэффициента рабочего времени b. Для этого определяют действительный температурный режим работы и действительный коэффициент рабочего времени машины. В рассмотренных автоматических машинах компрессор работает только в рабочей части цикла, а испаритель - непрерывно. Поэтому компрессор рассчитывают по температуре кипения tор средней за рабочий период цикла, а испаритель - по температуре кипения tоц средней за весь цикл.
В поверочном расчете сначала определяют температуру кипения среднюю за весь цикл tоц из уравнения теплообмена в испарителе, которое при охлаждении машиной только одной камеры имеет вид.
, (59)
откуда
. (60)
При охлаждении одной машиной n камер уравнение теплообмена в испарителях принимает вид
,
откуда
.
В этих формулах
Qкам, Qкам1, Qкам2,…, Qкамn - расход холода по соответствующим камерам, Вт;
kи, kиl, kи2,…, kиn - коэффициенты теплопередачи испарителей, Вт/(м2·°С);
Fи, Fиl, Fи2,…, Fиn - поверхности испарителей, м2;
tкам, tкам1, tкам2,…, tкамn - температуры воздуха в соответствующих камерах, °С.
Экспериментальными работами и специальными расчетами установлено, что температура кипения холодильного агента средняя за рабочий период цикла top машин малой холодопроизводительности, работающих на охлаждение камер с температурой воздуха от -2° до +4°С, примерно на 3°С ниже температуры кипения холодильного агента средней за весь цикл tоц, т.е.
. (61)
По найденному значению tор определяют действительную рабочую холодопроизводительность Qop выбранной к установке машины. Это делается по характеристике машины, представленной в координатах Q0 - t0 и помечаемой в каталогах и справочниках (см. рис.106).
При определении Qop по такому графику следует задаться температурой конденсации и брать значения Qop по кривой, относящейся к этой температуре. Для агрегатов с водяным охлаждением конденсатора поддержание принятой температуры конденсации обеспечивается водорегулирующим вентилем. В агрегатах с воздушным охлаждением конденсатора температура конденсации устанавливается в соответствии с температурой окружающего воздуха и холодопроизводительностью компрессора. В этом случае температурой конденсации можно вначале задаться, а после расчета конденсатора уточнить ее.
Для машин с воздушным охлаждением конденсатора, температура конденсации может быть подсчитана по уравнению
, (62)
где tв - температура окружающего (конденсатор) воздуха, °С;
kк - коэффициент теплопередачи конденсатора, Вт/(м2·°С);
Fк - теплопередающая поверхность конденсатора, м2;
Qк - тепловая нагрузка на конденсатор, Вт.
Если подсчитанная таким образом температура будет отличаться от первоначально принятой более чем на 2°С, расчет следует повторить.
Действительный коэффициент рабочего времени холодильной машины может быть выражен как отношение общего расхода холода по данной группе камер ΣQкам к рабочей холодопроизводительности машины (агрегата), выбранной для охлаждения этой группы камер Qор, то есть
. (63)
Полученное значение коэффициента рабочего времени должно находиться в пределах от 0,4 до 0,7. Более высокие значения b показывают, что производительность выбранного агрегата недостаточна; следует взять другой агрегат, большей производительности, и повторить расчет. Если в результате расчета получится, что b<4, то это означает, что выбранный агрегат будет мало использоваться, тогда нужно принять агрегат с меньшей холодопроизводительностью и повторить расчет. Когда соотношение тепловых нагрузок не соответствует возможному распределению испарителей по камерам при отсутствии в них реле температуры, следует после поверочного, расчета машины проверить, будет ли обеспечено поддержание заданной температуры в камерах. Для этого пользуются тем же уравнением теплопередачи испарителя для каждой камеры (59), но подставляют в него найденное значение температуры кипения tоп, а определяют температуру воздуха в камере tкам:
. (64)
Если найденное значение температуры воздуха в камере более чем на 2°С отклоняется от номинального ее значения, то следует рассмотреть вариант иного размещения испарителей по камерам или заказать испарители сверх комплекта.
При поверочном расчете холодильной установки с системой рассольного охлаждения можно принимать коэффициент рабочего времени b=0,9 и рассчитывать испаритель на непрерывную работу компрессора, т.е. принимать tоц≈tор=t0. Рабочая температура кипения определится по уравнениям:
, (65)
, (66)
где tpm - средняя температура рассола, ºС;
t0 - температура кипения, °С.
В этом расчете одной из величин tpm или t0 можно задаться. Другую подсчитывают по уравнению. Определение температуры кипения можно выполнить и графически. Для этого на графике Q0 – t0, представляющем характеристику агрегата, проводят прямую Qи=kиFи(tpm-t0), которая является характеристикой испарителя. Точка пересечения кривой Q0 и прямой Qи будет соответствовать искомой температуре кипения.
Глава XV
Дата добавления: 2020-12-11; просмотров: 344;