Основы трансформации теплоты - файл

приобрести
скачать (85.5 kb.)


Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Институт энергетики и транспортных систем

Кафедра «Промышленная теплотехника»


Контрольная работа

По дисциплине «ОСНОВЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛОТЫ»

Выполнил: студент группы б1-ТПЭНз51

Максутов Алексей Владимирович

зачетная книжка 181998

Проверил: д.т.н., доцент

Кулешов Олег Юрьевич


Саратов 2023




Задание:

Парокомпрессорная холодильная машина обеспечивает холодопроизводительность Q0 , кВт. Температура воздуха в холодильной камере tх.в . Температура наружного воздуха tокр , относительная влажность наружного воздуха окр.

Исходные данные для расчётов принять по таблице.



предпоследняя цифра шифра

tх.в., 0С

конвекция воздуха в холодильной камере*

последняя цифра шифра

tокр,0С

окр %

Q0 , кВт

хлад-


агент

0

-20

естественная

0

40

40


100

аммиак


1

-25

принудит., 1 м/с

1

35

80

2

-30

принудит., 2 м/с

2

30

60

3

-35

принудит., 3 м/с

3

25

40

4

-20

принудит., 4 м/с

4

20

50


30

R-12


5

-15

принудит., 5 м/с

5

25

20

6

-10

естественная

6

30

10

7

-5

естественная

7

20

60


30

R-22


8

0

принудит., 0.5 м/с

8

25

20

9

+3

принудит., 1.5 м/с

9

30

10

* естественная конвекция воздуха в холодильной камере предполагает использование батарей охлаждения; принудительная конвекция- воздухоохладителей с указанной скоростью движения воздуха внутри аппарата.


Задание 1

Привести принципиальную схему парокомпрессорной холодильной машины.

По исходным данным построить простейший теоретический цикл холодильной машины в lgP, h диаграмме хладагента. Рассчитать удельную холодопроизводительность; массовый расход хладагента; объёмную подачу компрессора; теоретическую и действительную мощность компрессора, тепловую нагрузку конденсатора, холодильный коэффициент.

Указания:

Температуру конденсации хладагента принять tк = tм + 5 0С, где tм - температура мокрого термометра для данных параметров наружного воздуха tокр , окр , находится по I,d-диаграмме влажного воздуха .

Температуру испарения хладагента принять t0 = tх.в – 5 0C.




1– компрессор, 2 – конденсатор, 3 – регулирующий вентиль, 4 –испаритель,

а, б, в, д – соединительные трубопроводы
tм=19 0С; tк=19 0С+5 0С=24 0С

t0 =3 0C- 5 0C=- 2 0C

i1=602 кДж/кг

i4=432 кДж/кг

Холодопроизводительность 1 кг хладагента:

q0= i1-i4=602-432=170 кДж/кг

Массовый расход пара:

М=Q0/q0=20/170=0,11 кг/с

Объемный расход пара:

Vд=Мvi, где vi=0,05 м3/кг

Vд=0,11*0,05=0,005м3


Рк0=0,9/0,5=1,8

λ=0,85

Описываемый объем компрессора:



V=Vд/ λ=0,005 /0,85=0,005 м3

Теоретическая мощность компрессора:

Nт=М(i2-i1), где i2=653 кДж/кг

Nт=0,11(653-602)=51 кВт

Действительная мощность:

Ni=51/0,9=56,6 кВт

Эффективная мощность:

Nе=56,6/0,9=62,96кВт

Тепловой поток:

Qк=Q0+ Ni=20+56,6=76,6 кВт

Удельная работа сжатия:

l= i2-i1=653-602=51 кДж/кг

Холодильный коэфициент:

ε= q0/ l=170/51=3,33


Задание 2

Используя результаты задания 1 подобрать поршневой компрессор по описываемому объёму и стандартной холодопроизводительности.



При описываемом объеме компрессора V=0,005 м3/с выбираем бессальниковый компрессор Frascold V 35 - 103Y


. имеет следующие характеристики: холодопроизводительность 52,3 кВт; описываемый объем 0,01 м3/с; диаметр присоединительного штуцера на всасывание 50 мм, на нагнетание 50 мм.
Задание 3

Используя результаты задания 1 подобрать водяной кожухотрубчатый конденсатор.

Температуру охлаждающей воды на входе в конденсатор принять

t’вод = tм + 3 0С , на выходе из конденсатора t”вод = tк + 3 0C .

t’вод = 19+3=22 0С

t”вод = 24+3=27 0C


F=1000Qк/(kθср)=1000*76,6/(700*5)=21,8м2

Выбираем конденсатора КТР-25, площадь наружная поверхности 30м2У КТР-25 следующие характеристики: диаметр обечайки 404 мм; длина труб 1,5 м; число труб 135; максимальная нагрузка 105 кВт; число ходов 4.



Задание 4

Провести расчёт и выбор испарителя. Использовать результаты 3-го задания.


Площадь теплопередающей поверхности испарителя:

F=Q0/kΔt, где

k- коэффициент теплопередачи испарителя 25000 Вт/(м3К)

Δt - средняя разность температур между хладоносителем и кипящим хладагентом 3,5К



F=20000/(25*3,5)=228,5 м2
Выбираем испаритель ВОГ-230 со следующими характеристиками: площадь поверхности 230 м2, Шаг рёбер 17,5 13,4 количество 1, диаметр 800 мм , мощность электронагревателя 25 квт.




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