Paano makalkula ang isang submersible refrigeration evaporator para sa tubig. Pagpili ng kagamitan sa pagpapalitan ng init
Problema 1
Ang daloy ng mainit na produkto na umaalis sa reaktor ay dapat na palamig mula sa paunang temperatura t 1n = 95 ° C hanggang sa huling temperatura t 1c = 50 ° C, para dito ipinadala ito sa isang refrigerator, kung saan ang tubig ay pinapakain ng isang paunang temperatura t 2n = 20 ° C. Kinakailangang kalkulahin ang ∆t av sa mga kondisyon ng forward flow at counterflow sa refrigerator.
Solusyon: 1) Ang huling temperatura ng cooling water t 2k sa kondisyon ng direktang daloy ng mga heat carrier ay hindi maaaring lumampas sa halaga ng huling temperatura ng hot heat carrier (t 1k = 50 ° C), samakatuwid, kukuha kami ang halaga ng t 2k = 40 ° C.
Kalkulahin natin ang average na temperatura sa pasukan at labasan mula sa refrigerator:
∆t n avg = 95 - 20 = 75;
∆t hanggang cf = 50 - 40 = 10
∆t avg = 75 - 10 / ln (75/10) = 32.3 ° C
2) Ang huling temperatura ng tubig sa countercurrent na paggalaw ay magiging kapareho ng sa direktang daloy ng mga heat carrier t 2k = 40 ° C.
∆t n avg = 95 - 40 = 55;
∆t hanggang cf = 50 - 20 = 30
∆t avg = 55 - 30 / ln (55/30) = 41.3 ° C
Layunin 2.
Gamit ang mga kondisyon ng problema 1, tukuyin ang kinakailangang init exchange surface (F) at cooling water flow rate (G). Ang pagkonsumo ng mainit na produkto ay G = 15000 kg / h, ang kapasidad ng init nito ay C = 3430 J / kg · deg (0.8 kcal · kg · deg). Ang paglamig ng tubig ay may mga sumusunod na halaga: kapasidad ng init c = 4080 J / kg deg (1 kcal kg deg), koepisyent ng paglipat ng init k = 290 W / m2 deg (250 kcal / m2 * deg).
Solusyon: Gamit ang equation balanse ng init, nakakakuha tayo ng expression para sa pagtukoy daloy ng init kapag nagpainit ng malamig na heat carrier:
Q = Q rt = Q xt
saan: Q = Q rt = GC (t 1n - t 1k) = (15000/3600) 3430 (95 - 50) = 643125 W
Sa pagkuha ng t 2k = 40 ° C, nakita namin ang daloy ng rate ng malamig na heat carrier:
G = Q / s (t 2k - t 2n) = 643125/4080 (40 - 20) = 7.9 kg / sec = 28 500 kg / h
Kinakailangang ibabaw ng palitan ng init
may pasulong na daloy:
F = Q / k ∆t avg = 643125/290 32.3 = 69 m 2
may counterflow:
F = Q / k ∆t avg = 643125/290 41.3 = 54 m 2
Suliranin 3
Sa produksyon, ang gas ay dinadala sa pamamagitan ng pipeline ng bakal na may panlabas na diameter na d 2 = 1500 mm, kapal ng pader δ 2 = 15 mm, thermal conductivity λ 2 = 55 W / m · deg. Sa loob ng pipeline ay may linya fireclay brick, ang kapal kung saan δ 1 = 85 mm, thermal conductivity λ 1 = 0.91 W / m · deg. Ang koepisyent ng paglipat ng init mula sa gas patungo sa dingding α 1 = 12.7 W / m 2 · deg, mula sa panlabas na ibabaw ng dingding hanggang sa hangin α 2 = 17.3 W / m 2 · deg. Kinakailangang hanapin ang koepisyent ng paglipat ng init mula sa gas patungo sa hangin.
Solusyon: 1) Tukuyin ang panloob na diameter ng pipeline:
d 1 = d 2 - 2 (δ 2 + δ 1) = 1500 - 2 (15 + 85) = 1300 mm = 1.3 m
average na diameter ng lining:
d 1 cf = 1300 + 85 = 1385 mm = 1.385 m
average na diameter ng pader ng pipeline:
d 2 cf = 1500 - 15 = 1485 mm = 1.485 m
Kalkulahin natin ang koepisyent ng paglipat ng init ayon sa formula:
k = [(1 / α 1) (1 / d 1) + (δ 1 / λ 1) 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 = 5.4 W / m2 · deg
Suliranin 4
Sa isang one-pass shell-and-tube heat exchanger, ang methyl alcohol ay pinainit ng tubig mula sa paunang temperatura na 20 hanggang 45 ° C. Ang daloy ng tubig ay pinalamig mula 100 hanggang 45 ° C. Ang tube bundle ng heat exchanger ay naglalaman ng 111 tubes, ang diameter ng isang tubo ay 25x2.5 mm. Ang bilis ng daloy ng methanol sa mga tubo ay 0.8 m / s (w). Ang heat transfer coefficient ay 400 W / m2 · deg. Tukuyin ang kabuuang haba ng bundle ng tubo.
Tukuyin natin ang average na pagkakaiba sa temperatura ng mga heat carrier bilang ang ibig sabihin ng logarithmic.
∆t n avg = 95 - 45 = 50;
∆t k avg = 45 - 20 = 25
∆t avg = 45 + 20/2 = 32.5 ° C
Tukuyin ang mass consumption ng methyl alcohol.
G cn = n · 0.785 · d int 2 · w cn · ρ cn = 111 · 0.785 · 0.02 2 · 0.8 · = 21.8
ρ cn = 785 kg / m 3 - ang density ng methyl alcohol sa 32.5 ° C ay natagpuan mula sa reference literature.
Pagkatapos ay tinukoy namin ang pagkilos ng init.
Q = G cn may cn (t c cn - t n cn) = 21.8 · 2520 (45 - 20) = 1.373 · 10 6 W
c cn = 2520 kg / m 3 - ang kapasidad ng init ng methyl alcohol sa 32.5 ° C ay natagpuan mula sa reference literature.
Tukuyin natin ang kinakailangang ibabaw ng paglipat ng init.
F = Q / K∆t avg = 1.373 10 6 / (400 37.5) = 91.7 m 3
Kalkulahin natin ang kabuuang haba ng bundle ng tubo sa pamamagitan ng average na diameter ng mga tubo.
L = F / nπd avg = 91.7 / 111 3.14 0.0225 = 11.7 m.
Suliranin 5
Ang isang plate heat exchanger ay ginagamit upang painitin ang stream ng 10% NaOH solution mula 40 ° C hanggang 75 ° C. Ang pagkonsumo ng sodium hydroxide ay 19000 kg / h. Ang water vapor condensate ay ginagamit bilang isang heating agent, ang pagkonsumo nito ay 16000 kg / h, ang paunang temperatura ay 95 ° C. Kunin ang koepisyent ng paglipat ng init na katumbas ng 1400 W / m 2 deg. Kinakailangang kalkulahin ang mga pangunahing parameter ng plate heat exchanger.
Solusyon: Hanapin ang dami ng init na inilipat.
Q = G p s p (t k p - t n p) = 19000/3600 3860 (75 - 40) = 713 028 W
Mula sa equation ng balanse ng init, tinutukoy namin ang panghuling temperatura ng condensate.
t k x = (Q 3600 / G k s k) - 95 = (713028 3600) / (16000 4190) - 95 = 56.7 ° C
с р, к - ang kapasidad ng init ng solusyon at condensate ay natagpuan mula sa mga reference na materyales.
Pagpapasiya ng average na temperatura ng mga carrier ng init.
∆t n avg = 95 - 75 = 20;
∆t hanggang cf = 56.7 - 40 = 16.7
∆t avg = 20 + 16.7 / 2 = 18.4 ° C
Tukuyin natin ang cross-section ng mga channel, para sa pagkalkula ay kinukuha natin ang mass velocity ng condensate W к = 1500 kg / m 2 · sec.
S = G / W = 16000/3600 1500 = 0.003 m 2
Ang pagkuha ng lapad ng channel b = 6 mm, nakita namin ang lapad ng spiral.
B = S / b = 0.003 / 0.006 = 0.5 m
Pipino namin ang seksyon ng channel
S = B b = 0.58 0.006 = 0.0035 m 2
at mass flow rate
W p = G p / S = 19000/3600 0.0035 = 1508 kg / m 3 s
W k = G k / S = 16000/3600 0.0035 = 1270 kg / m 3 s
Ang pagpapasiya ng ibabaw ng pagpapalitan ng init ng isang spiral heat exchanger ay isinasagawa bilang mga sumusunod.
F = Q / K∆t avg = 713028 / (1400 18.4) = 27.7 m 2
Tukuyin ang haba ng pagtatrabaho ng spiral
L = F / 2B = 27.7 / (2 0.58) = 23.8 m
t = b + δ = 6 + 5 = 11 mm
Upang kalkulahin ang bilang ng mga pagliko ng bawat spiral, kinakailangan na kunin ang paunang diameter ng spiral batay sa mga rekomendasyon d = 200 mm.
N = (√ (2L / πt) + x 2) - x = (√ (2 23.8 / 3.14 0.011) +8.6 2) - 8.6 = 29.5
kung saan ang x = 0.5 (d / t - 1) = 0.5 (200/11 - 1) = 8.6
Ang panlabas na diameter ng spiral ay tinutukoy bilang mga sumusunod.
D = d + 2Nt + δ = 200 + 2 · 29.5 · 11 + 5 = 860 mm.
Suliranin 6
Tukuyin ang hydraulic resistance ng mga heat carrier na nilikha sa isang four-way plate pampalit ng init na may haba ng channel na 0.9 m at katumbas na diameter na 7.5 · 10 -3 kapag pinalamig ng tubig ang butyl alcohol. Ang butyl alcohol ay may mga sumusunod na katangian: pagkonsumo G = 2.5 kg / s, bilis W = 0.240 m / s at density ρ = 776 kg / m 3 (Reynolds criterion Re = 1573> 50). Ang nagpapalamig na tubig ay may mga sumusunod na katangian: rate ng daloy G = 5 kg / s, bilis ng paggalaw W = 0.175 m / s at density ρ = 995 kg / m 3 (Reynolds criterion Re = 3101> 50).
Solusyon: Tukuyin ang coefficient ng lokal na hydraulic resistance.
ζ bs = 15 / Re 0.25 = 15/1573 0.25 = 2.38
ζ in = 15 / Re 0.25 = 15/3101 0.25 = 2.01
Linawin natin ang bilis ng paggalaw ng alkohol at tubig sa mga kabit (halimbawa, d pcs = 0.3m)
W pc = G bs / ρ bs 0.785d pc 2 = 2.5 / 776 · 0.785 · 0.3 2 = 0.05 m / s mas mababa sa 2 m / s samakatuwid ay maaaring balewalain.
W pcs = G in / ρ in 0.785d pcs 2 = 5/995 · 0.785 · 0.3 2 = 0.07 m / s mas mababa sa 2 m / s samakatuwid ay maaaring balewalain.
Tukuyin natin ang halaga ng hydraulic resistance para sa butyl alcohol at cooling water.
∆Р bs = хζ l/d) (Ρ bs w 2/2) = (4 2.38 0.9 / 0.0075) (776 0.240 2/2) = 25532 Pa
∆Р в = хζ l/d) (Ρ sa w 2/2) = (4 2.01 0.9 / 0.0075) (995 0.175 2/2) = 14699 Pa.
Ang sariling produksyon ng mga liquid cooling unit (chillers) ay inayos noong 2006. Ang mga unang yunit ay may kapasidad ng paglamig na 60 kW at natipon sa batayan ng mga plate heat exchanger. Kung kinakailangan, nilagyan sila ng hydronic module.
Ang hydronic module ay isang heat-insulated tank na may kapasidad na 500 litro (depende sa kapasidad, kaya para sa isang pag-install na may kapasidad na paglamig na 50-60 kW, ang kapasidad ng tangke ay dapat na 1.2-1.5 m3), na hinati sa isang espesyal na hugis partition sa dalawang tangke para sa "warm" at "cooled" na tubig ... Ang panloob na circuit pump, na kumukuha ng tubig mula sa "mainit" na kompartimento ng tangke, ay naghahatid nito sa plate heat exchanger, kung saan ito, na dumadaan sa isang countercurrent na may freon, ay pinalamig. Ang pinalamig na tubig ay pumapasok sa kabilang bahagi ng tangke. Ang kapasidad ng internal pump ay hindi dapat mas mababa sa kapasidad ng external circuit pump. Ang espesyal na hugis ng baffle ay nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang dami ng overflow sa loob ng isang malawak na hanay na may bahagyang pagbabago sa antas ng tubig.
Kapag gumagamit ng tubig bilang heat carrier, pinapayagan ng mga naturang installation na palamig ito hanggang + 5ºC ÷ + 7ºС. Alinsunod dito, sa karaniwang pagkalkula kagamitan, ang temperatura ng papasok na tubig (nanggagaling sa consumer) ay ipinapalagay na + 10 ° C ÷ + 12 ° C. Ang kapangyarihan ng pag-install ay kinakalkula batay sa kinakailangang pagkonsumo ng tubig.
Ang aming kagamitan ay nilagyan ng mga multi-stage na sistema ng proteksyon. Pinoprotektahan ng mga switch ng presyon ang compressor mula sa labis na karga. Limiter mababang presyon hindi pinapayagan ang kumukulong freon na ibaba ang temperatura nito sa ibaba ng minus 2 ° C, na nagpoprotekta sa plate heat exchanger mula sa posibleng pagyeyelo ng tubig. Naka-install na relay ang duct ay patayin compressor ng pagpapalamig sa pangyayari airlock, na may pagbara ng mga pipeline, na may frosting ng mga plato. Ang suction pressure regulator ay nagpapanatili ng boiling point ng freon + 1 ° C ± 0.2 ° C.
Ang mga katulad na aparato ay na-install namin para sa paglamig ng solusyon ng mga brine bath para sa pag-aasin ng keso sa mga pabrika ng keso, para sa mabilis na paglamig ng gatas pagkatapos ng pasteurization sa mga pagawaan ng gatas, para sa maayos na pagpapababa ng temperatura ng tubig sa mga pool sa mga pabrika para sa produksyon (pag-aanak at paglaki) ng isda.
Kung kinakailangan na babaan ang temperatura ng heat carrier mula + 5ºC ÷ + 7ºC hanggang sa negatibo at malapit sa zero na temperatura, sa halip na tubig, isang propylene glycol solution ang ginagamit bilang heat carrier. Ginagamit din ito kung ang temperatura kapaligiran bumaba sa ibaba -5 ° C, o, kung kinakailangan, pana-panahong patayin ang panloob na circuit pump (circuit: buffer tank - heat exchanger ng refrigeration unit).
Kapag kinakalkula ang kagamitan, dapat nating isaalang-alang ang mga pagbabago sa mga katangian ng coolant bilang kapasidad ng init at koepisyent ng paglipat ng init sa ibabaw. ANG HALAMAN NA Idinisenyo PARA GUMAGANA SA TUBIG AY MALI-WALA KAPAG PALITAN ANG CARTRIDGE NG ETHYLENE GLYCOL, PROPYLENE GLYCOL O BRINE SOLUTIONS. AT VICE VERSA .
Ang paraffin cooling unit, na binuo ayon sa pamamaraan na ito, ay gumagana kasabay ng sistema ng hangin paglamig ng coolant panahon ng taglamig, na may awtomatikong pagsara ng refrigeration compressor.
Mayroon kaming karanasan sa disenyo at paggawa ng mga chiller upang malutas ang problema ng paglamig sa maikling panahon, ngunit may mataas na kapasidad sa paglamig. Halimbawa, ang isang tindahan ng pagtanggap ng gatas ay nangangailangan ng mga pag-install na may oras ng pagpapatakbo na 2 oras / araw upang lumamig sa panahong ito ng 20 tonelada ng gatas mula + 25ºC ÷ + 30ºС hanggang + 6ºC ÷ + 8ºС. Ito ang tinatawag na problema sa paglamig ng pulso.
Kapag nagtatakda ng problema ng impulse cooling ng mga produkto, ito ay kapaki-pakinabang sa ekonomiya na gumawa ng chiller na may malamig na nagtitipon. Bilang isang pamantayan, gumagawa kami ng mga naturang pag-install tulad ng sumusunod:
A) Isang tangke na may init-insulated na may dami ng 125-150% ng nakalkula tangke ng buffer napuno ng tubig ng 90%;
B) Ang isang evaporator ay inilalagay sa loob nito, na gawa sa baluktot mga pipeline ng tanso, o mga metal na plato na may mga uka sa loob;
Sa pamamagitan ng pagbibigay ng freon na may temperaturang -17ºC ÷ -25ºС, tinitiyak namin ang pagyeyelo ng yelo kinakailangang kapal... Ang tubig na nagmumula sa mamimili ay pinalamig bilang resulta ng pagtunaw ng yelo. Ang bula ay ginagamit upang mapataas ang bilis ng pagkatunaw.
Ang ganitong sistema ay nagpapahintulot sa paggamit ng mga yunit ng pagpapalamig na may kapasidad na 5 ÷ 10 beses na mas mababa kaysa sa halaga ng lakas ng salpok ng pagkarga ng pagpapalamig. Dapat itong maunawaan na ang temperatura ng tubig sa tangke ay maaaring mag-iba nang malaki mula sa 0 ° C, dahil ang rate ng pagtunaw ng yelo sa tubig na may temperatura na kahit na + 5 ° C ay napakababa. Gayundin, ang mga disadvantages ng sistemang ito ay maaaring maiugnay sa malaking timbang at sukat ng tangke na may pangsingaw, na ipinaliwanag ng pangangailangan na magbigay ng isang malaking lugar ng pagpapalitan ng init sa interface ng yelo / tubig.
Kung kinakailangang gumamit ng tubig na malapit sa zero na temperatura (0 ° C ÷ + 1 ° C) bilang heat carrier, nang walang posibilidad na gumamit ng propylene glycol, ethylene glycol o brine solution sa halip (halimbawa, system leakage o SANPiN na kinakailangan ), gumagawa kami ng mga chiller gamit ang mga film heat exchanger.
Sa ganitong sistema, ang tubig na nagmumula sa mamimili, na dumadaan sa isang espesyal na sistema ng mga kolektor at nozzle, ay pantay na naghuhugas ng mga metal plate ng isang malaking lugar na pinalamig ng freon hanggang sa minus 5 ° C. Ang pag-agos pababa, ang bahagi ng tubig ay nagyeyelo sa mga plato, na bumubuo ng isang manipis na pelikula ng yelo, ang natitirang tubig, na dumadaloy pababa sa pelikulang ito, ay pinalamig sa kinakailangang temperatura at nakolekta sa isang tangke na may init-insulated na matatagpuan sa ilalim ng mga plato, mula sa kung saan ito ay ibinibigay sa mamimili.
Ang ganitong mga sistema ay may mahigpit na mga kinakailangan para sa antas ng dustiness ng silid kung saan naka-install ang tangke na may evaporator at, para sa malinaw na mga kadahilanan, nangangailangan ng higit pa. mataas na lebel mga kisame. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalaking sukat at gastos.
Lutasin ng aming kumpanya ang anumang problema ng liquid cooling na itinakda mo. Kami ay magtitipon (o pumili ng isang handa na) na pag-install na may pinakamainam na prinsipyo ng pagpapatakbo at pinakamababang gastos, kapwa para sa mismong pag-install at para sa operasyon nito.
Ang lugar ng ibabaw ng init-transfer ng evaporator F, m 2, ay tinutukoy ng formula:
nasaan ang heat flux sa evaporator, W
k - ang koepisyent ng paglipat ng init ng evaporator, W / (m 2 * K), ay depende sa uri ng evaporator;
Average na logarithmic na pagkakaiba sa pagitan ng mga temperatura ng kumukulong freon at ng cooled medium;
- tiyak na heat flux na katumbas ng 4700 W / m 2
Ang pagkonsumo ng coolant na kinakailangan para sa pag-alis ng mga heat flux ay tinutukoy ng formula:
saan may- kapasidad ng init ng daluyan na palamigin: para sa tubig 4.187 kJ / (kg * ° C), para sa brine, ang kapasidad ng init ay kinukuha ayon sa mga espesyal na talahanayan depende sa temperatura ng pagyeyelo nito, na kinukuha 5-8 ° C sa ibaba ng kumukulo punto ng nagpapalamig t 0 para sa bukas na mga sistema at 8-10 ° C na mas mababa t 0 para sa mga saradong sistema;
Ang ρ p ay ang density ng SCR refrigerant, kg / m 3;
Δ t R - ang pagkakaiba sa temperatura ng coolant sa pumapasok sa evaporator at sa labasan mula dito, ° С.
Para sa mga kondisyon ng air conditioning sa pagkakaroon ng mga spray irrigation chamber, ginagamit ang mga scheme ng pamamahagi ng daloy ng tubig. Ayon dito, ang Δt p ay tinutukoy bilang pagkakaiba ng temperatura sa labasan mula sa sump ng silid ng patubig t w.k at sa labasan ng evaporator t NS :.
8. Pagpili ng condenser
Ang pagkalkula ng kapasitor ay nabawasan upang matukoy ang lugar ng ibabaw ng paglipat ng init, kung saan napili ang isa o higit pang mga capacitor na may kabuuang lugar ng ibabaw na katumbas ng kinakalkula (ang margin sa ibabaw ay hindi hihigit sa + 15 %).
1. Ang theoretical heat flux sa condenser ay tinutukoy ng pagkakaiba sa mga partikular na enthalpies sa theoretical cycle na mayroon o hindi isinasaalang-alang ang overcooling sa condenser:
a) heat flux, na isinasaalang-alang ang overcooling sa condenser, ay tinutukoy ng pagkakaiba sa mga tiyak na enthalpies sa theoretical cycle:
b) heat flux nang hindi isinasaalang-alang ang subcooling sa condenser at sa kawalan ng isang regenerative heat exchanger
Kabuuang pagkarga ng init na isinasaalang-alang ang katumbas ng thermal ng kapangyarihan na ginugol ng compressor upang i-compress ang nagpapalamig (aktwal na pagkilos ng init):
2. Natutukoy ang average logarithmic temperature difference θ cf sa pagitan ng condensing refrigerant at ng medium cooling ng condenser, ° С:
kung saan ang pagkakaiba sa temperatura sa simula ng ibabaw ng paglipat ng init (malaking pagkakaiba sa temperatura), 0 С:
Pagkakaiba sa temperatura sa dulo ng ibabaw ng paglipat ng init (mas maliit na pagkakaiba sa temperatura), 0 С:
3. Hanapin ang partikular na heat flux:
kung saan ang k ay ang heat transfer coefficient, katumbas ng 700 W / (m 2 * K)
4. Ang lugar ng ibabaw ng paglipat ng init ng condenser:
5. Pagkonsumo ng medium na nagpapalamig sa condenser:
kung saan ang kabuuang pagkilos ng init sa condenser mula sa lahat ng mga grupo ng compressor, kW;
may- tiyak na kapasidad ng init ng daluyan na nagpapalamig ng condenser (tubig, hangin), kJ / (kg * K);
Ang ρ ay ang density ng medium na nagpapalamig sa condenser, kg / m 3;
- pag-init ng daluyan na nagpapalamig sa condenser, ° С:
1.1 - kadahilanan ng kaligtasan (10%), isinasaalang-alang ang mga hindi produktibong pagkalugi.
Ayon sa pagkonsumo ng tubig, isinasaalang-alang ang kinakailangang presyon, napili ang isang nagpapalipat-lipat na pump ng supply ng tubig ng kinakailangang kapasidad. Dapat magbigay ng backup na bomba.
9. Pagpili ng mga pangunahing yunit ng pagpapalamig
Ang pagpili ng isang refrigeration machine ay isinasagawa gamit ang isa sa tatlong pamamaraan:
Ayon sa inilarawan na dami ng compressor na kasama sa makina;
Ayon sa mga graph ng kapasidad ng pagpapalamig ng makina;
Ayon sa mga tabular na halaga ng kapasidad ng paglamig ng makina, na ibinigay sa mga teknikal na katangian ng produkto.
Ang unang paraan ay katulad ng ginamit upang makalkula ang isang solong yugto ng compressor: ang kinakailangang dami na inilarawan ng mga piston ng compressor ay tinutukoy, at pagkatapos, ayon sa mga talahanayan ng mga teknikal na katangian, ang isang makina o ilang mga makina ay pinili sa paraang ang aktwal na halaga ng volume na inilarawan ng mga piston ay 20-30% higit pa kaysa sa nakuha sa pamamagitan ng pagkalkula.
Kapag pumipili ng isang nagpapalamig na makina sa pamamagitan ng ikatlong paraan, kinakailangang dalhin ang kapasidad ng paglamig ng makina, na kinakalkula para sa mga kondisyon ng pagpapatakbo, sa mga kondisyon kung saan ito ay ibinigay sa talahanayan ng mga katangian, iyon ay, sa mga karaniwang kondisyon.
Matapos piliin ang tatak ng yunit (ayon sa kapasidad ng paglamig na nabawasan sa karaniwang mga kondisyon), kinakailangan upang suriin kung ang lugar ng ibabaw ng paglipat ng init ng evaporator at condenser ay sapat. Kung ang lugar ng ibabaw ng init na naglilipat ng mga aparato na ipinahiwatig sa teknikal na detalye ay katumbas ng kinakalkula o bahagyang higit pa kaysa dito, ang makina ay napili nang tama. Kung, halimbawa, ang ibabaw na lugar ng evaporator ay naging mas mababa kaysa sa kinakalkula, kinakailangan upang magtakda ng isang bagong halaga ng ulo ng temperatura (mas mababang punto ng kumukulo), at pagkatapos ay suriin kung sapat ang kapasidad ng compressor. sa bagong halaga ng boiling point.
Tumatanggap kami ng York YCWM water-cooled chiller na may kapasidad na paglamig na 75 kW.
Kapag kinakalkula ang dinisenyo na pangsingaw, ang ibabaw ng paglipat ng init nito at ang dami ng nagpapalipat-lipat na brine o tubig ay tinutukoy.
Ang ibabaw ng paglipat ng init ng evaporator ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula:
kung saan ang F ay ang heat transfer surface ng evaporator, m 2;
Q 0 - kapasidad ng paglamig ng makina, W;
Dt m - para sa mga shell-and-tube evaporator ito ay ang average na logarithmic na pagkakaiba sa pagitan ng mga temperatura ng coolant at ang kumukulong punto ng refrigerant, at para sa mga panel evaporator ito ay pagkakaiba sa aritmetika sa pagitan ng mga temperatura ng umaalis na brine at ang kumukulo na punto ng nagpapalamig, 0 С;
- density ng heat flux, W / m 2.
Para sa tinatayang mga kalkulasyon ng mga evaporator, ang mga halaga ng mga koepisyent ng paglipat ng init na nakuha sa eksperimento sa W / (m 2 × K) ay ginagamit:
para sa mga ammonia evaporator:
shell-and-tube 450 - 550
panel 550 - 650
para sa freon shell at tube evaporators na may rolling fins 250 - 350.
Ang average na logarithmic na pagkakaiba sa pagitan ng mga temperatura ng coolant at ang kumukulo na punto ng nagpapalamig sa evaporator ay kinakalkula ng formula:
(5.2)
kung saan ang t P1 at t P2 ay ang mga temperatura ng coolant sa pasukan at labasan ng evaporator, 0 С;
t 0 - kumukulo na punto ng nagpapalamig, 0 С.
Para sa mga panel evaporator, dahil sa malaking volume ng tangke at ang masinsinang sirkulasyon ng coolant, ang average na temperatura nito ay maaaring kunin na katumbas ng temperatura sa labasan mula sa tangke t P2. Samakatuwid, para sa mga evaporator na ito 
Ang dami ng nagpapalipat-lipat na coolant ay tinutukoy ng formula:
(5.3)
kung saan ang V P ay ang dami ng nagpapalipat-lipat na carrier ng init, m 3 / s;
с Р - tiyak na kapasidad ng init ng brine, J / (kg × 0 С);
r P ay ang density ng brine, kg / m 3;
Ang t P2 at t P1 ay ang temperatura ng coolant, ayon sa pagkakabanggit, kapag pumapasok at umaalis sa cooled room, 0 С;
Q 0 - kapasidad ng paglamig ng makina.
Ang mga halaga na may P at r P ay matatagpuan mula sa reference na data para sa kaukulang coolant, depende sa temperatura at konsentrasyon nito.
Ang temperatura ng coolant kapag dumaan ito sa evaporator ay bumababa ng 2 - 3 0 С.
Pagkalkula ng mga evaporator para sa paglamig ng hangin malamig na mga silid
Upang ipamahagi ang mga evaporator na kasama sa set ng nagpapalamig na makina, tukuyin ang kinakailangang ibabaw ng paglipat ng init ayon sa formula:
kung saan ang SQ ay ang kabuuang input ng init sa silid;
K ay ang heat transfer coefficient ng mga kagamitan sa silid, W / (m 2 × K);
Ang Dt ay ang kinakalkula na pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng hangin sa silid at Katamtamang temperatura coolant na may brine cooling, 0 С.
Ang koepisyent ng paglipat ng init para sa baterya ay kinuha bilang 1.5-2.5 W / (m 2 K), para sa mga air cooler - 12-14 W / (m 2 K).
Ang kinakalkula na pagkakaiba sa temperatura para sa mga baterya ay 14–16 0 С, para sa mga air cooler - 9–11 0 С.
Ang bilang ng mga cooling device para sa bawat silid ay tinutukoy ng formula:
kung saan ang n ay ang kinakailangang bilang ng mga cooling device, mga pcs;
f - heat transfer surface ng isang baterya o air cooler (kinuha batay sa teknikal na katangian mga kotse).
Mga kapasitor
Mayroong dalawang pangunahing uri ng mga condenser: pinalamig ng tubig at pinalamig ng hangin... Sa mga halaman ng pagpapalamig na may malaking kapasidad, ginagamit din ang mga water-air cooled condenser, na tinatawag na evaporative.
Sa mga yunit ng pagpapalamig para sa komersyal kagamitan sa pagpapalamig Ang mga condenser na pinalamig ng hangin ay kadalasang ginagamit. Kung ikukumpara sa isang water-cooled condenser, ang mga ito ay matipid sa pagpapatakbo, mas madaling i-install at patakbuhin. Ang mga chiller na may water cooled condenser ay mas compact kaysa air cooled chillers. Bilang karagdagan, naglalabas sila ng mas kaunting ingay sa panahon ng operasyon.
Ang mga condenser na pinalamig ng tubig ay nakikilala sa pamamagitan ng likas na katangian ng paggalaw ng tubig: uri ng daloy at patubig, at ayon sa disenyo - shell-snake, double-pipe at shell-and-tube.
Ang pangunahing uri ay pahalang na shell-and-tube condenser (fig. 5.3). Mayroong ilang mga pagkakaiba sa disenyo ng ammonia at freon condenser depende sa uri ng nagpapalamig. Sa mga tuntunin ng laki ng ibabaw ng paglipat ng init, ang mga condenser ng ammonia ay sumasakop sa saklaw mula sa mga 30 hanggang 1250 m 2, at ang mga freon - mula 5 hanggang 500 m 2. Bilang karagdagan, ang ammonia vertical shell-and-tube condenser na may heat-transfer surface area mula 50 hanggang 250 m 2 ay ginawa.
Ang mga shell at tube condenser ay ginagamit sa mga makina na may katamtaman at malaking kapasidad. Ang mga maiinit na nagpapalamig na singaw ay pumapasok sa pamamagitan ng tubo ng sangay 3 (Larawan 5.3) papunta sa annular space at nag-condense sa panlabas na ibabaw ng pahalang na bundle ng tubo.
Ang nagpapalamig na tubig ay umiikot sa loob ng mga tubo sa ilalim ng presyon ng bomba. Ang mga tubo ay pinalawak sa mga sheet ng tubo, sarado mula sa labas na may mga takip ng tubig na may mga partisyon na lumikha ng ilang pahalang na mga sipi (2-4-6). Ang tubig ay pumapasok sa pamamagitan ng sangay na tubo 8 mula sa ibaba at lumalabas sa pamamagitan ng sangay na tubo 7. Sa parehong takip ng tubig ay mayroong balbula 6 para sa pagbuga ng hangin mula sa espasyo ng tubig at isang balbula 9 para sa pagpapatuyo ng tubig sa panahon ng rebisyon o pagkukumpuni ng condenser.
Figure 5.3 - Pahalang na shell at tube condenser
Sa ibabaw ng device ay mayroong balbula ng kaligtasan 1, ang pagkonekta sa annular space ng ammonia condenser na may pipeline na inilabas sa labas, sa itaas ng ridge ng bubong ng pinakamataas na gusali sa loob ng radius na 50 mA equalizing line ay konektado sa pamamagitan ng branch pipe 2, pagkonekta sa condenser sa receiver, kung saan ang likidong nagpapalamig ay pinalabas sa pamamagitan ng branch pipe 10 mula sa ibabang bahagi ng apparatus. Ang oil sump na may pipe 11 para sa oil drainage ay hinangin sa ilalim ng katawan. Ang antas ng likidong nagpapalamig sa ilalim ng pambalot ay sinusubaybayan gamit ang panukat ng antas 12. Sa panahon ng normal na operasyon, ang lahat ng likidong nagpapalamig ay dapat maubos sa receiver.
Sa tuktok ng pambalot mayroong isang balbula 5 para sa pagdurugo ng hangin, pati na rin ang isang sangay na tubo para sa pagkonekta ng isang pressure gauge 4.
Vertical shell-and-tube condenser ay ginagamit sa ammonia mga makina ng pagpapalamig mataas na pagganap, ang mga ito ay idinisenyo para sa isang thermal load mula 225 hanggang 1150 kW at naka-install sa labas ng silid ng makina nang hindi kinukuha ang magagamit na lugar nito.
Kamakailan lamang, lumitaw ang mga capacitor uri ng plato... Ang mataas na intensity ng paglipat ng init sa mga plate condenser, kung ihahambing sa mga shell-and-tube condenser, ay ginagawang posible, sa parehong pagkarga ng init, upang humigit-kumulang na hatiin ang pagkonsumo ng metal ng apparatus at dagdagan ang compactness ng 3-4 na beses.
Hangin Ang mga capacitor ay pangunahing ginagamit sa maliliit at katamtamang laki ng mga makina. Sa likas na katangian ng paggalaw ng hangin, nahahati sila sa dalawang uri:
Libreng paggalaw ng hangin; ang mga naturang capacitor ay ginagamit sa mga makina na napakababa ng produktibidad (hanggang sa 500 W) na ginagamit sa mga refrigerator ng sambahayan;
Sa sapilitang paggalaw ng hangin, iyon ay, sa pamumulaklak ng init transfer ibabaw gamit mga tagahanga ng ehe... Ang ganitong uri ng condenser ay pinaka-naaangkop sa maliliit at katamtamang laki ng mga makina, gayunpaman, kamakailan, dahil sa kakulangan ng tubig, ang mga ito ay lalong ginagamit sa mga makinang may malalaking kapasidad.
Mga kapasitor uri ng hangin ginagamit sa mga yunit ng pagpapalamig na may kahon ng palaman, walang glandula at hermetic na mga compressor. Ang mga disenyo ng condenser ay may parehong uri. Ang condenser ay binubuo ng dalawa o higit pang mga seksyon na konektado sa serye sa pamamagitan ng mga rolyo o kahanay ng mga kolektor. Ang mga seksyon ay tuwid o hugis-U na mga tubo, na pinagsama sa isang likid sa tulong ng mga rolyo. Mga tubo - bakal, tanso; tadyang - bakal o aluminyo.
Ang mga sapilitang air condenser ay ginagamit sa mga komersyal na yunit ng pagpapalamig.
Pagkalkula ng mga capacitor
Kapag nagdidisenyo ng isang pampalapot, ang pagkalkula ay binabawasan upang matukoy ang ibabaw ng paglipat ng init nito at (kung ito ay pinalamig ng tubig) ang dami ng tubig na natupok. Una sa lahat, ang aktwal na thermal load sa kapasitor ay kinakalkula
kung saan Q to - ang aktwal na thermal load sa kapasitor, W;
Q 0 - kapasidad ng paglamig ng compressor, W;
N i - tagapagpahiwatig ng kapangyarihan ng tagapiga, W;
N e - epektibong kapangyarihan tagapiga, W;
h m - mekanikal na kahusayan ng tagapiga.
Sa mga yunit na may hermetic o sealless compressor, ang thermal load sa condenser ay dapat matukoy gamit ang formula:
(5.7)
kung saan N e - kuryente sa mga terminal ng motor ng compressor, W;
h e - kahusayan ng de-kuryenteng motor.
Ang ibabaw ng paglipat ng init ng condenser ay tinutukoy ng formula:
(5.8)
kung saan ang F ay ang lugar ng ibabaw ng paglipat ng init, m 2;
k ay ang heat transfer coefficient ng condenser, W / (m 2 × K);
Dt m - average na logarithmic na pagkakaiba sa pagitan ng mga temperatura ng condensation ng nagpapalamig at paglamig ng tubig o hangin, 0 С;
q F - density ng heat flux, W / m 2.
Ang average na pagkakaiba sa logarithmic ay tinutukoy ng formula:
(5.9)
kung saan ang t в1 ay ang temperatura ng tubig o hangin sa pumapasok sa condenser, 0 С;
t в2 - temperatura ng tubig o hangin sa labasan ng condenser, 0 С;
t hanggang - temperatura ng condensation ng refrigeration unit, 0 С.
Mga koepisyent ng paglipat ng init iba't ibang uri Ang mga capacitor ay ibinibigay sa talahanayan. 5.1.
Talahanayan 5.1 - Mga koepisyent ng paglipat ng init ng mga condenser
Patubig para sa ammoniaEvaporative para sa ammonia
Pinalamig ng hangin (sa sapilitang sirkulasyon hangin) para sa mga freon
Ang mga halaga Upang tinukoy para sa isang ribed na ibabaw.
Mga Detalye
Pagkalkula ng chiller. Paano makalkula ang kapasidad ng paglamig o kapangyarihan ng chiller at piliin ito nang tama.
Paano ito gagawin nang tama, ano ang dapat na unang pag-asa upang makabuo ng isang mataas na kalidad sa gitna ng maraming mga panukala?
Sa pahinang ito magbibigay kami ng ilang mga rekomendasyon, sa pamamagitan ng pakikinig kung saan mas malapit ka sa paggawa ng tama..
Pagkalkula ng kapasidad ng paglamig ng chiller. Pagkalkula ng kapasidad ng chiller - ang kapasidad ng paglamig nito.
Una sa lahat, ayon sa formula, kung saan nakikilahok ang dami ng pinalamig na likido; ang pagbabago sa temperatura ng likido, na dapat ibigay sa isang coolant; kapasidad ng init ng likido; at siyempre ang oras kung kailan dapat palamigin ang dami ng likidong ito - ang kapasidad ng paglamig ay tinutukoy:
Cooling formula, ibig sabihin. formula para sa pagkalkula ng kinakailangang kapasidad ng paglamig:
Q= G * (T1- T2) * C pzh * pzh / 3600
Q- kapasidad ng paglamig, kW / oras
G- volumetric flow rate ng likido na palamigin, m 3 / oras
T2- ang huling temperatura ng pinalamig na likido, о С
T1- paunang temperatura ng pinalamig na likido, о С
C rzh -tiyak na init pinalamig na likido, kJ / (kg * o C)
pzh- density ng pinalamig na likido, kg / m 3
* Para sa tubig C rzh * pzh = 4.2
Tinutukoy ng formula na ito kailangan kapasidad ng paglamig at ito ang pangunahing pagpipilian kapag pumipili ng chiller.
- Mga formula ng conversion upang kalkulahin kapasidad ng paglamig ng isang water cooler:
1 kW = 860 kcal / oras
1 kcal / oras = 4.19 kJ
1 kW = 3.4121 kBTU / oras
Pagpili ng chiller
Upang makabuo pagpili ng chiller- ito ay napakahalaga upang matupad tamang pagbalangkas teknikal na mga pagtutukoy para sa pagkalkula ng chiller, kung saan hindi lamang ang mga parameter ng palamigan ng tubig mismo ang kasangkot, kundi pati na rin ang data sa lokasyon at kondisyon nito nagtutulungan kasama ang mamimili. Batay sa mga kalkulasyon na isinagawa, maaari mong - piliin ang chiller.
Huwag kalimutan kung saang rehiyon ka naroroon. Halimbawa, ang pagkalkula para sa lungsod ng Moscow ay mag-iiba mula sa pagkalkula para sa lungsod ng Murmansk, dahil ang pinakamataas na temperatura ng dalawang lungsod na ito ay magkaiba.
NSsa mga talahanayan ng mga parameter ng mga water-cooling machine, ginagawa namin ang unang pagpipilian ng isang chiller at pamilyar sa mga katangian nito. Dagdag pa, ang pagkakaroon ng mga pangunahing katangian ng napiling makina, tulad ng:- kapasidad ng paglamig ng chiller, ang kuryenteng natupok nito, kung naglalaman man ito ng hydronic module at nito - ang supply at presyon ng likido, ang dami ng hangin na dumadaan sa cooler (na umiinit) sa cubic meters bawat segundo - maaari mong suriin ang posibilidad ng pag-install ng water cooler sa isang nakalaang site. Matapos matugunan ng iminungkahing water cooler ang mga kinakailangan ng teknikal na pagtatalaga at malamang na magagawang magtrabaho sa site na inihanda para dito, inirerekomenda namin na makipag-ugnayan ka sa mga espesyalista na titingnan ang iyong pinili.
Pagpili ng chiller - mga tampok na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng chiller.
Mga pangunahing kinakailangan sa sitehinaharap na pag-install ng water cooler at ang pamamaraan ng operasyon nito sa consumer:
- Kung ang nakaplanong lugar ay nasa silid, kung gayon - posible bang magbigay ng isang malaking palitan ng hangin sa loob nito, posible bang magdagdag ng isang palamigan ng tubig sa silid na ito, posible bang ihatid ito sa loob nito?
- Kung ang hinaharap na paglalagay ng water cooler sa kalye - magkakaroon ba ng pangangailangan para sa operasyon nito sa panahon ng taglamig, posible bang gumamit ng mga likidong antifreeze, posible bang protektahan ang water chiller mula sa panlabas na impluwensya(anti-vandal, mula sa mga dahon at sanga ng puno, atbp.)?
- Kung ang temperatura ng likido kung saan kailangan nito cool sa ibaba +6 o C o mas mataas + 15 O C - kadalasan ang saklaw ng temperatura na ito ay hindi kasama sa mga talahanayan ng mabilisang pagpili. Sa kasong ito, inirerekomenda namin na makipag-ugnayan ka sa aming mga espesyalista.
- Ito ay kinakailangan upang matukoy ang daloy rate ng cooled tubig at kinakailangang presyon, na dapat ibigay ng hydronic module ng water cooler - ang kinakailangang halaga ay maaaring mag-iba mula sa parameter ng napiling makina.
- Kung ang temperatura ng likido ay kailangang ibaba ng higit sa 5 degrees, pagkatapos ay ang circuit direktang paglamig hindi ginagamit ang water cooler at kailangan ang pagkalkula at pagkumpleto ng karagdagang kagamitan.
- Kung ang palamigan ay gagamitin sa buong orasan at sa buong taon, at ang panghuling temperatura ng likido ay sapat na mataas - magkano ang kapaki-pakinabang na gamitin ang yunit?
- Sa kaso ng mataas na konsentrasyon na hindi nagyeyelong mga likido, kinakailangan ang karagdagang pagkalkula ng kapasidad ng water cooler evaporator.
Programa ng pagpili ng chiller
Para sa iyong impormasyon: nagbibigay lamang ng tinatayang pag-unawa sa kinakailangang modelo ng cooler at sa pagsunod nito sa mga teknikal na detalye. Susunod, kailangan mong suriin ang mga kalkulasyon ng isang espesyalista. Sa kasong ito, maaari kang tumuon sa gastos na nakuha bilang resulta ng mga kalkulasyon +/- 30% (in mga kaso na may mababang temperatura na mga modelo ng mga liquid cooler - ang ipinahiwatig na figure ay mas mataas pa)... Pinakamainam modelo at gastos ay matutukoy lamang pagkatapos ng pag-verify ng mga kalkulasyon at paghahambing ng mga katangian iba't ibang modelo at mga tagagawa ng aming espesyalista.
Pagpili ng chiller Online
Magagawa mo ito sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa aming online consultant, na mabilis at teknikal na magbibigay ng sagot sa iyong tanong. Gayundin, maaaring gumanap ang consultant batay sa maikling nakasulat na mga parameter ng mga tuntunin ng sanggunian pagkalkula ng chiller online at magbigay ng humigit-kumulang na angkop na modelo sa mga tuntunin ng mga parameter.
Ang mga kalkulasyon na ginawa ng isang di-espesyalista ay kadalasang humahantong sa katotohanan na ang napiling chiller ay hindi ganap na nakakatugon sa mga inaasahang resulta.
Ang kumpanya ng Peter Holod ay dalubhasa sa pinagsamang mga solusyon para sa probisyon ng mga negosyong pang-industriya kagamitan na ganap na nakakatugon sa mga kinakailangan ng mga teknikal na detalye para sa supply ng isang water cooling system. Kinokolekta namin ang impormasyon upang punan ang teknikal na gawain, kalkulahin ang kapasidad ng paglamig ng chiller, tinutukoy ang pinakamainam na palamigan ng tubig, suriin ang mga rekomendasyon para sa pag-install nito sa isang nakatuong site, kalkulahin at kumpletuhin ang lahat karagdagang elemento para sa pagpapatakbo ng makina sa system kasama ang consumer (pagkalkula ng tangke ng nagtitipon, hydronic module, karagdagang, kung kinakailangan, mga heat exchanger, pipeline at shut-off at control valve).
Ang pagkakaroon ng naipon maraming taon ng karanasan mga kalkulasyon at kasunod na pagpapatupad ng mga sistema ng paglamig ng tubig sa iba't ibang mga negosyo, mayroon kaming kaalaman upang malutas ang anumang pamantayan at malayo sa mga karaniwang gawain na nauugnay sa maraming mga tampok ng pag-install ng mga likidong cooler sa negosyo, pagsasama-sama ng mga ito sa mga teknolohikal na linya, pag-set up ng mga tiyak na parameter ng kagamitan operasyon.
Ang pinaka-optimal at tumpak at ayon dito, ang pagtukoy sa modelo ng water cooler ay maaaring gawin nang napakabilis sa pamamagitan ng pagtawag o pagpapadala ng kahilingan sa isang engineer ng aming kumpanya.
Mga karagdagang formula para sa pagkalkula ng chiller at pagtukoy ng scheme ng koneksyon nito sa consumer ng malamig na tubig (pagkalkula ng kapasidad ng chiller)
- Ang formula para sa pagkalkula ng temperatura, kapag naghahalo ng 2 likido (formula para sa paghahalo ng mga likido):
T halo= (M1 * C1 * T1 + M2 * C2 * T2) / (C1 * M1 + C2 * M2)
T halo- temperatura ng halo-halong likido, о С
M1- masa ng 1st likido, kg
C1- tiyak na kapasidad ng init ng 1st liquid, kJ / (kg * о С)
T1- temperatura ng 1st liquid, о С
M2- masa ng ika-2 likido, kg
C2- tiyak na kapasidad ng init ng ika-2 likido, kJ / (kg * о С)
T2- temperatura ng ika-2 likido, о С
Ginagamit ang formula na ito kung ang kapasidad ng imbakan ay ginagamit sa sistema ng paglamig, ang pagkarga ay hindi pare-pareho sa oras at temperatura (madalas kapag kinakalkula kinakailangang kapangyarihan nagpapalamig ng autoclave at mga reaktor)
Kapasidad ng paglamig ng chiller.
|