Курсовой проект - Расчёт холодильной установки - файл ???.???.-1.doc

приобрести
Курсовой проект - Расчёт холодильной установки
скачать (654.4 kb.)
Доступные файлы (11):
???.???.-1.doc1497kb.23.02.2003 11:59скачать
????? ????.doc21kb.28.11.2002 01:53скачать
?? ??? ?????.dwg
?? ??? ??????????.dwg
????? ????????????.dwg
?????.dwg
??????????.dwg
???????????.mcd
????????????.doc54kb.01.04.2001 18:22скачать
Const&ed.mcd
????????????.doc761kb.30.04.2003 15:49скачать

???.???.-1.doc

  1   2   3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Гомельский государственный технический университет

им. П.О. Сухого


Кафедра «Промышленная теплоэнергетика и экология»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по курсу: «Промышленные тепломассообменные и холодильные установки»

на тему: «Расчёт холодильной установки»
Выполнил студент гр. ТЭ-42

Костенко Ю. И.

Принял преподаватель

Овсянник А. В.
Гомель 2003
Введение
Задача курсового проекта – приобретение навыков проектирования одной из теплотехнологических промышленных установок,

В данном курсовом проекте производится расчёт холодильной установки. Результатом расчёта являются выбор установки и основного оборудования, выбор вспомогательного оборудования, выбор конструкционных материалов, решение вопросов охраны окружающей среды.

Холодильные установки – это комплекс машин и аппаратов, предназначенных для получения и поддержания в охлаждаемых объектах температур ниже чем температура окружающей среды. Холодильная установка состоит из холодильной машины, системы отвода теплоты конденсации и системы отвода теплоты от потребителей холода.

В холодильных установках, применяемых в различных отраслях промышленности, наибольшее распространение получили парокомпрессионные холодильные машины, Абсорбционные холодильные машины целесообразно применять в том случае, когда имеются вторичные энергоресурсы в виде дымовых газов, продуктов сгорания, продуктов технологического производства, отработанного пара низких параметров.


СОДЕРЖАНИЕ

стр.

Введение

Исходные данные…………………………………………………………...

1. Расчёт цикла парокомпрессионной установки….………………………

2. Расчёт и подбор основного оборудования холодильной машины……..

3. Расчёт и подбор вспомогательного оборудования ……………………..

4. Расчёт системы оборотного водоснабжения.……..……………………..

5. Подбор насосов для системы оборотного водоснабжения и контура

хладоносителя…………………………………………………………

6. Расчёт тепловой изоляции……….……………………………………....

Заключение…………………………………………………………………

Список литературы………………………………………….……………..

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4


Исходные данные.


  1. Город - Казань

2. Холодопроизводительность установки с учётом потерь: Qo=750 кВт

3. Температура выхода хладоносителя из испарителя: tх2 = -24oC

4. Рабочее тело (хладагент) – аммиак-R717.

5. Тип конденсатора – горизонтальный кожухотрубчатый.

6. Система оборотного водоснабжения.

  1. Расчёт цикла парокомпрессионной установки.


Расчётная температура наружного воздуха для города Казань определяется по среднемесячной температуре самого жаркого месяца [2, ] с учётом влияния максимальных температур [2, ] в данной местности:

(1)

Расчётная относительная влажность наружного воздуха определяется по H-d

диаграмме по расчётной температуре и влагосодержанию воздуха , определённому по среднемесячным значениям параметров воздуха для самого жаркого месяца - и [2, ].

Температура воды, поступающей на конденсатор , определяется в зависимости от температуры наружного воздуха: для систем оборотного водоснабжения

(2)

где - температура наружного воздуха по мокрому термометру (определяется по H-d диаграмме по расчётной температуре и расчётной относительной влажности наружного воздуха )

Температура воды на выходе из конденсатора:

(3)

где - подогрев воды в конденсаторе (oC), для горизонтального кожухотрубча-

того 4ч5 [1, стр. 79]. Принимаем .

Температура конденсации паров хладагента:

(4)

Температура кипения хладагента:

(5)

где - минимальная разность температур в аммиачных

испарителях. Принимаем [1, стр. 79]

- температура выхода хладоносителя из испарителя (исходные данные).

Температура переохлаждения жидкого хладагента перед регулирующим вентилем должна быть на 3ч5 oC выше температуры воды, поступающей на конденсатор:

(6)

Для исключения попадания жидкого хладагента в цилиндры компрессора должен быть обеспечен перегрев паров на всасывании в компрессор на 5ч15 oC. Этот перегрев обеспечивается в испарителе и во всасывающих трубопроводах за счёт внешних теплопритоков:

(7)

Строим цикл одноступенчатой парокомпрессионной машины в h-lgp и s-T диаграммах




lgp


t2

3 3? pк, tк 2?? 2


tп = t3
tвс = t1

po, to

1

4 1?
h




T 2

t2


pк, tк 2?

3?
tп

3 t1

tвс

1

4 1?


S

ак, как в исходных данных дано процентное содержания газов в топливе 75%ДГ и 25%КГ, то определяем процентное содержание компонентов в смеси:

СО2 = 10,2 · 0,75 + 2,3 · 0,25 = 8,225%

СО = 28 · 0,75 + 6,8 · 0,25 = 22,7%

Н2 = 2,7 · 0,75 + 57,5 · 0,25 = 16,4%

СН4 = 0,3 · 0,75 + 22,5 · 0,25 = 5,85%

N2 = 58,5 · 0,75 + 7,8 · 0,25 = 45,825%

Н2S= 0,3 · 0,75 + 0,4 · 0,25 = 0,325%

C2Н4 = 1,9 · 0,25 = 0,475%

O2 = 0,8 · 0,25 = 0,2%

Проверка: 8,225 + 22,7 + 16,4 + 5,85 + 45,825 + 0,325 + 0,475 + 0,2 = 100%

Расчет выполняется, ориентируясь на характерное для методических печей длиннофакельное сжигание топлива, осуществляемое, как правило, с коэффициентом расхода воздуха, ?=1,1. Чтобы найти состав топливной смеси, необходимый для расчетов процесса горения по стехиометрическим уравнениям, необходимо воспользоваться свойством аддитивности теплоты сгорания .

При определении теплоты сгорания газа, следует использовать таблицы экзотермических эффектов реакций горения, приведенных в [1].

[1.1]

- экзотермический эффект i-гo компонента при нормальных условиях

[3.Табл. 2.11.стр. 39], кДж/м3;

- объемная доля i-го компонента в составе газообразного топлива (в долях единицы от %).



Расчёт расхода воздуха на горение, расчёт состава и количества продуктов сгорания ведётся на 100 м3 газа при нормальных условиях и даётся в табличной форме (Таблица 1).

Для предварительной оценки каломитрической температуры горения можно использовать H-t диаграмму топлива.

Определяем калометрическую температуру горения tк из балансового уравнения условно адиабатного топочного объёма.

Согласно этому уравнению вся теплота, вносимая в радиационную зону, включая химическую теплоту топлива, физическую теплоту прогрева воздуха и топлива расходуется исключительно на нагрев образующихся продуктов сгорания, характеризуемый теплосодержание

или

Откуда

; [1.2]
где - расчётные удельные объёмы воздуха на горение и образующихся продуктов сгорания отнесённых к 1м3 топлива [Таблица 1]

- температуры подогрева воздуха и газа, оС (по условию)

- средняя изобарная теплоемкость воздуха при температуре 440оС.

[3,Табл. 2.13,стр.40]

- средняя изобарная теплоёмкость продуктов сгорания при .

[3,Табл. 2.13,стр.40]

В современных методических печах минимально необходимая калориметрическая температура составляет 1800оС. Принимаем

, [1.3]

где - средняя изобарная теплоёмкость отдельных компонентов газовой смеси продуктов сгорания. [3,Табл. 2.13,стр.40]

CO2 = 0,5750 ккал/(м3·оС)

H2O = 0,4639 ккал/(м3·оС)

N2 = 0,3525 ккал/(м3·оС)

O2 = 0,373 ккал/(м3·оС)

- объемные доли компонентов, вычисленные при расчёте процесса горения по стехиометрическим реакциям [Таблица 1].



- средняя изобарная теплоёмкость топливной смеси при оС (по условию)

где - средняя изобарная теплоёмкость компонентов смеси. [3,Табл. 2.13,стр.40]

CO2 = 0,4368 ккал/(м3·оС)

CO = 0,3131 ккал/(м3·оС)

CH2 = 0,4365 ккал/(м3·оС)

H2 = 0,310 ккал/(м3·оС)

N2 = 0,311335 ккал/(м3·оС)

O2 = 0,32165 ккал/(м3·оС)

C2H4 = 0,6982 ккал/(м3·оС)

H2S = 0,3774 ккал/(м3·оС)

- объёмные доли компонентов в смеси [Таблица 1]

Поскольку теплоёмкости реальных газов, к которым относятся и продукты сгорания топлива, существенно зависят от температуры , то в балансовое уравнение топочного объёма входят две взаимосвязанные искомые величины: и . Поэтому поиск необходимо проверить методом последовательных приближений.
По формуле [1.2] в 1-м приближении:

оС



Принимаем tk =1896 оС.

Для определения действительной температуры в сварочной зоне печи необходимо воспользоваться пирометрическим коэффициентом.



Тогда ;

где [1,стр.6];

оС – действительная температура.


Продукты сгорания, м3

VП.С.

____

238,6315

100

265,8306

100

N2

125,5056 + 45,825 = 171,3315

171,3315

71,8

188,4646

70,9

O2






















0,2

0,2

0,08

3,556

1,34

H2O

____




16,4

11,7

0,95

0,325







29,375

12,31

32,3125

12,15

CO2

8,225

22,7




5,85

0,95










37,725

15,81

41,4975

15,61

Воздух, м3


VВ

33,3625 + 125,5065 = 158,869

158,869

100

174,756

100

N2

33,3625·79/21=125,5065

125,5056

79

138,057

79

O2

_____

11,35

8,4

11,7

1,425

0,4875







33,3625

21

36,699

21

Реакция

горения

________________

CO + 0,5·O2 = CO2

H2 + 0,5·O2 = H2O

CH4 + 2·O2 = CO2 + 2·H2O

C 2H4 + 3·O2 = 2·CO2 + 2·H2O

H2S + 1,5·O2 = H2O + SO2

________________

________________












Топливо


Объём компонента в 100 м3

топлива, м3



8,225

22,7

16,4

5,85

0,475

0,325

45,825

0,2













Содержание компонента в газе или смеси газов

8,225

22,7

16,4

5,85

0,475

0,325

45,825

0,2













W

%

W

%

Компо-

нент горения

CO2

CO


N2

CH4

C2H4

H2S

N2

O2

?=1


?=1,1
  1   2   3


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации