Chastniimastertver.ru

Ремонт бытовой техники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Курсовая работа По дисциплине: «Судовые холодильные установки» «Расчет судовой холодильной установки провизионных камер»

Курсовая работа По дисциплине: «Судовые холодильные установки» «Расчет судовой холодильной установки провизионных камер»

4. Выбор изоляционных материалов. Расчет изоляционной конструкции.

5. Расчет теплопритоков в охлаждаемое помещение.

6. Выбор и расчет охлаждающих приборов. Определение необходимой поверхности и подбор.

7. Опредиление необходимой холодопроизводительности и выбор компрессора.

8. Расчет и выбор конденсатора.

9. Выбор вспомогательных аппаратов.

10.Техническая эксплуатация ХУ.

В настоящее время холодильные машины устанавливают практически на всех судах. Область их применения определяется типом и назначением судна. Hа судах всех типов холодильные машины используют для охлаждения прови-зионных камер и обеспечения работы судовых систем комфортного и техничес-кого кондиционирования воздуха; кроме того, на большегрузных судах — для охлаждения емкости углекислотного пожаротушения; на рефрижераторных судах и судах, имеющих рефрижераторные трюмы, —для охлаждения, замораживания и сохранной перевозки скоропортящихся грузов; на рыбопромысловых с—для охлаждения и замораживания добытого улова и приготовления льда; на судах-газовозах—ддя поддержания соответствующих температурных условий в танках со сжиженным газом, и др.

Наиболее широкое применение на судах нашли парокомпрессионные холодильные машины как наиболее экономичные, компактные и универсальные.

Компрессионные машины работают с затратой механической энергии, абсорбционные и пароэжекторные – с затратой тепловой энергии, поэтому последние принято называть теплоиспользующими холодильными машинами. В паровых холодильных машинах (компрессионных, эжекторных, абсорбционных) для получения низких температур используется дросселирование жидкости, сопровождаемое понижением температуры (положительный эффект Джоуля-Томпсона), а для отвода теплоты от охлаждаемого объекта – фазовый переход жидкости – парообразование. В газовых и воздушных холодильных машинах для получения низких температур используется расширение сжатого газа (воздуха) с получением внешней работы или дросселирование, а для отвода теплоты – нагревание в охлаждаемом объекте газа (воздуха), охлажденного до более низкой температуры при расширении или дросселировании.

В состав судовой холодильной установки могут входить: одна или несколько холодильных машин, дополнительное оборудование и системы, необходимые при производстве и использовании искусственного холода (системы энерго- и водоснабжения, приготовления и подачи промежуточного хладоносителя и др.), а также приборы и системы управления, контроля, защиты, сигнализации и автоматического регулирования, обеспечивающие нормальную работу холодиль-ных машин.

Судовая холодильная техника и техника кондиционирования воздуха непрерывно совершенствуется: уменьшается материалоемкость, улучшаются и унифицируются конструкции оборудования, повышаются его энергетическая эффективность, надежность и долговечность, снижаются эксплуатационные затраты.

Освоены промышленностью и широко внедряются новые роторные, лопастные и винтовые холодильные компрессоры. Усовершенствованы конструкции центробежных холодильных компрессоров. Освоено серийное производство холодильных компрессоров со встроенным приводом – бес-сальниковых и герметичных. Ускорились темпы внедрения новых высокоэф-фективных теплообменных аппаратов (хладоновых медно-алюминиевых воздухо-охладителей и конденсаторов с просечными ребрами, кожухотрубных испари-телей с внутритрубным оребрением и внутритрубным кипением: хладагента и др.). Ведутся работы по созданию пластинчатой и пластинчато-ребристой теплообменной аппаратуры. Существенный экономический эффект дает комплексная автоматизация, оптимизация состава и эксплуатационных режимов работы холодильных установок.

Для новых холодильных машин, как освоенных, так и осваиваемых в серийном производстве, характерно значительное повышение частоты вращения вала компрессоров (примерно в 1,5—2 раза) снижение металлоемкости (в среднем на 20%) и энергоемкости (примерно на 5%), увеличение межремонтных ресурсов и ресурсов до капитального ремонта (в среднем в 1,5 раза).

Холодильные установки

Среди многочисленных бытовых приборов, облегчающих труд и повышающих культуру домашнего хозяйства особо важное значение имеют холодильники. Только при наличии в доме холодильника может быть обеспечено полноценное, сбалансированное питание свежими и быстрозамороженными высококачественными продуктами. Вместе с тем можно реже посещать магазины, закупать продукты более крупными партиями и, следовательно, экономить не только время в домашнем хозяйстве, а также время и затраты труда работников торговли. За последние годы было создано массовое производство бытовых холодильников – одного из сложнейших бытовых приборов. Однако для успешного решения проблемы полноценного питания населения наряду с увеличением производства холодильников необходимо установить и их оптимальные характеристики:

Читайте так же:
Холод в холодильнике регулировка

Оптимальный уровень температур, обеспечивающий одновременное хранение различных продуктов; Емкости холодильников разных типов, применительно к потребностям различных категорий населения;

Соотношение емкостей с положительными и отрицательными температурами.

Вопрос об оптимальной емкости холодильников для тех или иных групп населения нельзя решать, исходя только из опыта или опросов потребителей. Навыки пользования холодильниками и наблюдающееся у нас стремление к приобретению все более крупных холодильников должны подкрепляться непрерывным совершенствованием форм торговли пищевыми продуктами и развитием производства быстро размороженных продуктов. По мере успешного решения проблем производства и торговли соответственно будет расти спрос на крупные холодильники с все более емкими низкотемпературными отделениями и с все более низкими отрицательными температурами.

1.АНАЛИЗ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ

Холодильные агрегаты бытовых холодильников выполняют роль холодильных машин, т. е. служат для отвода тепла из холодильной камеры и передачи его в более теплую окружающую среду. Агрегат может быть демонтирован из шкафа и заменен другим, предназначенным для холодильников данного типа. Конструкции отдельных, узлов и деталей холодильных агрегатов различных холодильников с одной холодильной камерой и дверцей могут несколько отличаться друг от друга, однако принципиальная схема их одинакова .

Холодильный процесс осуществляется следующим образом. При работе мотор-компрессора жидкий хладагент из конденсатора по капиллярной трубке подается в испаритель. При этом давление и температура жидкого хладагента понижаются за счет ограниченной пропускной способности капиллярной трубки и охлаждения холодными парами хладагента, идущими навстречу по всасывающей трубке из испарителя. При температуре – 10 – 20 С и давлении 0 –1 атм жидкий хладагент в испарителе кипит, поглощая тепло из холодильной камеры. Чтобы обеспечить постоянное кипение хладагента в испарителе при определенном давлении, холодные пары его отсасываются компрессором через всасывающую трубку. При движении паров к компрессору температура их повышается за счет теплообмена с теплым жидким хладагентом, движущимся по капиллярной трубке, и окружающей средой. При входе в кожух мотор-компрессора температура паров равна примерно 15 С.

Так как температура обмоток электродвигателя и цилиндра компрессора значительно выше 15 С, то они охлаждаются парами хладагента, что улучшает условия работы электродвигателя и компрессора в герметичном кожухе. Подогретые пары хладагента нагнетаются компрессором в конденсатор, который охлаждается воздухом окружающей среды. При этом давление паров повышается до 8 – 11 атм в зависимости от температуры окружающей среды. При таком давлении температура конденсации насыщенных паров хладагента становится выше температуры окружающего воздуха, поэтому в последних витках конденсатора пары хладагента превращаются в жидкость. Процесс конденсации паров сопровождается выделением тепла, которое отдается окружающему воздуху. Жидкий хладагент, имеющий температуру на 10 – 15 С выше температуры окружающей среды, проходит через фильтр, совмещенный с осушительным патроном, и далее по капиллярной трубке вновь поступает в испаритель. Описанный круговой холодильный процесс работы агрегата повторяется пока работает мотор-компрессор.

Рис. 1. Схема компрессионного холодильного агрегата:

I – пары высокого давления; II – пары низкого давления; III – жидкий хладагент; IV – масло; 1 – осушительный патрон; 2 – испаритель; 3 – конденсатор; 4 – капиллярная трубка; 5 – всасывающая трубка; 6 – фильтр; 7 – ресивер; 6 – нагнетателная трубка

Читайте так же:
Заправка системы холодильной установки маслом

За рубежом широкое распространение имеют двухкамерные двухдверные холодильники с раздельным регулированием температурных режимов холодильной и морозильной камер. В этих холодильниках иногда применяют два автономных холодильных агрегата для обеих камер. Однако чаще используют один холодильный агрегат с одним общим компрессором, но с двумя испарителями. Испарители могут соединяться последовательно и параллельно. Верхний испаритель коробчатой формы предназначается для охлаждения морозильной камеры, а нижний плоский – для холодильной. Принцип работы такого холодильного агрегата ничем не отличается от вышеописанного.

В случае параллельного соединения испарителей они присоединяются к общему компрессору двумя капиллярными трубками. На входе в капиллярную трубку испарителя холодильной камеры вмонтирован специальный соленоидный клапан, который открывает путь жидкому хладагенту по сигналу датчика температуры холодильной камеры. Установленная температура в морозильной камере в этом случае поддерживается периодической работой мотор-компрессора с помощью отдельного терморегулятора. Такой более сложный по конструкции холодильный агрегат требует большей точности в изготовлении и потому широкого применения не имеет.

Отдельные узлы и детали холодильных агрегатов зарубежных бытовых холодильников иногда имеют свои конструктивные особенности, однако в общей компоновке рассмотренные схемы холодильных агрегатов можно считать типовыми для всех бытовых компрессионных холодильников.

По компоновке электродвигателя с компрессором компрессионные холодильные агрегаты бытовых холодильников относятся к агрегатам закрытого типа. Закрытый тип холодильного агрегата отличается от открытого тем, что в нем компрессор с электродвигателем имеют один общий вал и размещаются в герметичном кожухе. Такая компоновка упрощает конструкцию привода компрессора, делает агрегат компактным и обеспечивает более надежную герметичность его без применения специальных уплотняющих сальников.

С целью повышения эффективности производства и облегчения ремонта холодильных агрегатов сейчас проводится работа по унификации отдельных элементов: мотор-компрессора, конденсатора, испарителя и др.

По расположению мотор-компрессора в шкафу холодильника различают компрессионные холодильные агрегаты верхнего и нижнего расположения. Агрегаты верхнего расположения конструктивно выполняются более компактно, но с точки зрения общей компоновки в напольных холодильниках они неудобны. Поэтому агрегаты с верхним расположением мотор-компрессора применяются в настоящее время только в настенных холодильниках.

Агрегаты с нижним расположением мотор-компрессора, хотя и уступают первым по компактности, в напольных холодильниках обеспечивают уменьшение габаритов шкафа и более удобную компоновку холодильной камеры.

Условия длительной эксплуатации бытовых холодильников и специфические свойства хладагента налагают на конструкцию и изготовление компрессионного холодильного агрегата определенные требования. Основными из этих требований являются: надежная герметичность, отсутствие в системе агрегата воздуха, воды и механических примесей (загрязнений).

Необходимость надежной герметичности агрегата вызывается длительным сроком эксплуатации холодильника, а также следующим обстоятельством. Компрессионные холодильные агрегаты бытовых холодильников заполняются сравнительно небольшим количеством (140 – 400 г) фреона-12. Поэтому даже незначительная утечка фреона существенно сказывается на холодопроизводительности и экономичности агрегата. Кроме того, фреон-12 способен проникать через мельчайшие поры в металле.

Надежная герметичность холодильного агрегата обеспечивается тщательным изготовлением отдельных его деталей и узлов, плотным неразъемным соединением их сваркой или твердой пайкой, а также тщательным контролем. Контроль герметичности холодильного агрегата при изготовлении или ремонте осуществляется многократно и различными способами. Предварительная проверка герметичности отдельных узлов и собранного агрегата осуществляется обычно методом опрессовки . В проверяемый узел или агрегат нагнетают сухой воздух или азот под давлением 10 – 18 атм. Затем узел погружают в ванну с водой и по выходящим пузырькам определяют места неплотности, которые чаще всего бывают в соединениях. Окончательно герметичность холодильного агрегата проверяют после заправки его маслом и фреоном. Для этого используют специальный электронный течеискатель, обнаруживающий утечку фреона до 0,5 г в год.

Читайте так же:
Как отрегулировать дверь холодильника позис

Наличие воздуха в агрегате резко ухудшает его работу. Неконденсируемый воздух на выходе конденсатора перед капиллярной трубкой создает воздушную пробку, которая препятствует поступлению жидкого фреона в испаритель. Вследствие этого повышается давление в системе агрегата, что влечет за собой увеличение потребляемой мощности и расхода электроэнергии. Наличие воздуха в агрегате приводит также к нежелательному окислению масла и коррозии металлических частей.

Перед заполнением агрегата маслом и фреоном воздух из него удаляют тщательным вакуумированием до давления порядка 0,1 мм рт. ст.

Наличие в холодильном агрегате воды даже в самых малых количествах (15 – 20 мг) может серьезно нарушить его работу или вывести из строя. Вследствие плохой растворимости воды во фреоне она может замерзнуть в капиллярной трубке и прекратить поступление фреона в испаритель. Кроме того, вода вызывает порчу масла, коррозию деталей агрегата, особенно клапанов компрессора, разложение изоляции обмоток электродвигателя, засорение фильтра и т. п. Влагу из агрегата при изготовлении или ремонте удаляют путем тщательной сушки как масла и фреона, так и всего собранного агрегата. Перед сушкой все узлы агрегата обезжиривают, так как оставшееся на поверхности деталей масло при температуре свыше 100 С пригорает, образуя прочную пленку.

Сушат холодильные агрегаты в специальных сушильных шкафах, продувая сухим воздухом. При этом вода, попавшая в агрегат, превращается в пар, который затем удаляется сухим горячим воздухом и вакуумированием.

Механические примеси, попавшие в агрегат извне или образовавшиеся в нем, могут засорить капиллярную трубку и нарушить тем самым нормальную циркуляцию хладагента. Вредное влияние попавших в холодильный агрегат влаги и механических примесей устраняется осушительным патроном и фильтром.

Надежность и долговечность работы компрессионного холодильного агрегата во многом зависит от обеспечения указанных требований. Поэтому изготовление компрессионных холодильных агрегатов требует высокой технической культуры производства.

Выполняя роль холодильной машины, холодильный агрегат бытового холодильника должен обеспечить требуемый уровень охлаждения в течение длительного времени. Для этого он должен иметь холодопроизводительность Q 0 , которая при цикличной работе должна быть больше суммы теплопритоков в холодильную камер за одно и то же время, т. е. должно иметь место неравенство Q 0  Q.

Цикличность работы холодильного агрегата характеризуется коэффициентом рабочего времени b , который определяется отношением времени работы агрегата в цикле (от включения до выключения) к времени цикла (от включения до следующего включения агрегата в работу).

Очевидно, чем больше коэффициент рабочего времени, тем больше будет износ трущихся пар в компрессоре и тем меньше будет долговечность холодильного агрегата. С увеличением коэффициента рабочего времени увеличивается и расход электроэнергии на единицу емкости холодильной камеры. Поэтому при проектировании новых: холодильников величиной b можно задаться, исходя из условия обеспечения требуемой долговечности и экономичности.

С учетом цикличной работы холодильного агрегата при стационарных температурных условиях работы холодильника имеет месте соотношение Q = bQ 0 из которого следует, что при заданной величине коэффициента рабочего времени требуемая холодопроизводительность холодильного агрегата определяется суммой теплопритоков в холодильную камеру в единицу времени.

Холодильная установка и компрессор Bitzer

Развитие российского рынка вентиляционного оборудования и систем центрального кондиционирования. Способ соединения воздуховодов и фасонных изделий, характеристика процесса. Этапы технического обслуживания холодильной установки, компрессор Bitzer.

Подобные документы

Расчет цикла парокомпрессионной установки. Подбор основного и вспомогательного оборудования холодильной машины. Разработка системы оборотного водоснабжения, тепловой изоляции. Подбор насосов для систем оборотного водоснабжения и контура хладоносителя.

Читайте так же:
Регулировка температуры в холодильнике канди

курсовая работа, добавлен 16.03.2015

Создание Линдом аммиачной парокомпрессорной холодильной машины. Классификация и виды холодильников. Способы поддержания температурного режима в охлаждаемых объектах и технологическом оборудовании. Определение численности машинистов на один компрессор.

реферат, добавлен 23.07.2015

Обслуживание механизмов холодильных установок с различными термодинамическими циклами. Пуск и регулирование холодильной машины. Описание новых аппаратов с винтовыми и ротационными компрессорами, систем непосредственного охлаждения с применением фреонов.

курсовая работа, добавлен 12.06.2016

Основы холодильной технологии. Объемно-планировочные решения и строительная часть холодильников. Определение числа и размеров камер. Механизация погрузочно-разгрузочных работ. Тепловой расчет одноступенчатой холодильной машины и подбор компрессора.

курсовая работа, добавлен 08.02.2013

Характеристика использования холодильной техники в сфере общественного питания. Принцип работы холодильной компрессорной установки. Расчет потребности в оборудовании холодного цеха. Техническая характеристика и производительность овощерезательной машины.

курсовая работа, добавлен 27.11.2012

Принципиальная схема и описание конструкции поршневого компрессора. Монтаж и эксплуатация оборудования. Способы систем технического обслуживания и ремонта компрессорных установок. Методика расчета экономической эффективности от внедрения новой техники.

дипломная работа, добавлен 31.05.2015

Выбор способа охлаждения, хладагента с обоснованием. Расчёт и подбор компрессора, конденсатора, испарителя, регулирующего вентиля. Составление полной схемы холодильной установки. Подбор ресивера, маслоотделителя, трубопроводов, приборов автоматики.

курсовая работа, добавлен 14.11.2016

Характеристика электромеханических систем. Каталожные данные: типоразмер, конструктивное исполнение и способ монтажа, степень защиты и охлаждения, нагревостойкость системы изоляции, уровень шума и вибраций. Выбор электродвигателя из существующих моделей.

курсовая работа, добавлен 15.12.2009

Сущность современной установки кондиционирования воздуха. Классификация типов систем кондиционирования. Основные узлы и устройство кондиционера. Автоматизация систем кондиционирования. Этапы разработки технологических систем кондиционирования воздуха.

доклад, добавлен 08.06.2012

Выбор способа охлаждения и схемы распределительной холодильной установки, разработка планировки. Расчет изоляции ограждающих конструкций. Калорический расчет. Построение холодильного цикла. Расчет и подбор холодильного агрегата, теплообменных агрегатов.

Холодильные машины и установки. Устройство, виды, принцип действия холодильных машин.

Холодильные машины и установки предназначены для искусственного снижения и поддержания пониженной температуры ниже температуры окружающей среды от 10 °С и до -153 °С в заданном охлаждаемом объекте. Машины и установки для создания более низких температур называются криогенными. Отвод и перенос теплоты осуществляется за счет потребляемой при этом энергии. Холодильная установка выполняется по проекту в зависимости от проектного задания, определяющего охлаждаемый объект, необходимого интервала температур охлаждения, источников энергии и видов охлаждающей среды (жидкая или газообразная).

Холодильная установка может состоять из одной или нескольких холодильных машин, укомплектованных вспомогательным оборудованием: системой энерго- и водоснабжения, контрольно-измерительными приборами, приборами регулирования и управления, а также системой теплообмена с охлаждаемым объектом. Холодильная установка может быть установлена в помещении, на открытом воздухе, на транспорте и в разных устройствах, в которых надо поддерживать заданную пониженную температуру и удалять излишнюю влагу воздуха.

Система теплообмена с охлаждаемым объектом может быть с непосредственным охлаждением холодильным агентом, по замкнутой системе, по разомкнутой, как при охлаждении сухим льдом, или воздухом в воздушной холодильной машине. Замкнутая система может также быть с промежуточным хладагентом, который переносит холод от холодильной установки к охлаждаемому объекту.

Началом развития холодильного машиностроения в широких размерах можно считать создание Карлом Линде в 1874 году первой аммиачной паро-компрессорной холодильной машины. С тех пор появилось много разновидностей холодильных машин, которые можно сгруппировать по принципу работы следующим образом: паро-компрессионнные, упрощенно называемые компрессорные, обычно с электроприводом; теплоиспользующие холодильные машины: абсорбционные холодильные машины и пароэжекторные; воздушно-расширительные, которые при температуре ниже -90 °С экономичнее компрессорных, и термоэлектрические, которые встраиваются в приборы.

Читайте так же:
Регулировка дверей холодильника liebherr

Каждая разновидность холодильных установок и машин имеет свои особенности, по которым выбирается их область применения. В настоящее время холодильные машины и установки применяются во многих областях народного хозяйства и в быту.

2. Термодинамические циклы холодильных установок

Перенос теплоты от менее нагретого к более нагретому источнику становится возможным в случае организации какого-либо компенсирующего процесса. В связи с этим циклы холодильных установок всегда реализуются в результате затрат энергии.

Чтобы отводимая от «холодного» источника теплота могла быть отдана «горячему» источнику (обычно — окружающему воздуху), необходимо поднять температуру рабочего тела выше температуры окружающей среды. Это достигается быстрым (адиабатным) сжатием рабочего тела с затратой работы или подводом к нему теплоты извне.

В обратных циклах количество отводимой от рабочего тела теплоты всегда больше количества подводимой теплоты, а суммарная работа сжатия больше суммарной работы расширения. Благодаря этому установки, работающие по подобным циклам, являются потребителями энергии. Такие идеальные термодинамические циклы холодильных установок уже рассмотрены выше в пункте 10 темы 3. Холодильные установки различаются применяемым рабочим телом и принципом действия. Передача теплоты от «холодного» источника «горячему» может осуществляться за счет затраты работы или же затрат теплоты.

2.1. Воздушные холодильные установки

В воздушных холодильных установках в качестве рабочего тела используется воздух, а передача теплоты от «холодного» источника «горячему» осуществляется за счет затраты механической энергии. Необходимое для охлаждения холодильной камеры понижение температуры воздуха достигается в этих установках в результате быстрого его расширения, при котором время на теплообмен ограничено, и работа в основном совершается за счет внутренней энергии, в связи, с чем температура рабочего тела падает. Схема воздушной холодильной установки показана на рис 7.14

Схема воздушной холодильной установки

Рис. 14. Схема воздушной холодильной установки: ХК — холодильная камера; К — компрессор; ТО — теплообменник; Д — расширительный цилиндр (детандер)

Температура воздуха, поступающего из холодильной камеры ХК в цилиндр компрессора К, поднимается в результате адиабатного сжатия (процесс 1 — 2) выше температуры Т3 окружающей среды. При протекании воздуха по трубкам теплообменника ТО его температура при неизменном давлении понижается — теоретически до температуры окружающей среды Тз. При этом воздух отдает в окружающую среду теплоту q (Дж/кг). В результате удельный объем воздуха достигает минимального значения v3, и воздух перетекает в цилиндр расширительного цилиндра — детандера Д. В детандере, вследствие адиабатного расширения (процесс 3-4) с совершением полезной работы, эквивалентной затемненной площади 3-5-6-4-3, температура воздуха опускается ниже температуры охлаждаемых в холодильной камере предметов. Охлажденный подобным образом воздух поступает в холодильную камеру. В результате теплообмена с охлаждаемыми предметами температура воздуха при постоянном давлении (изобара 4-1) повышается до своего исходного значения (точка 1). При этом от охлаждаемых предметов к воздуху подводится теплота q2 (Дж/кг). Величина q 2, называемая хладопроизводительностью, представляет собой количество теплоты, получаемой 1 кг рабочего тела от охлаждаемых предметов.

2.2. Парокомпрессорные холодильные установки

В парокомпрессорных холодильных установках (ПКХУ) в качестве рабочего тела применяют легкокипящие жидкости (табл. 1), что позволяет реализовать процессы подвода и отвода теплоты по изотермам. Для этого используются процессы кипения и конденсации рабочего тела (хладагента) при постоянных значениях давлений.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector