Расчет теплообменного оборудования холодильных установок.

Выбор конденсатора.

3.1.1. Кожухотрубные горизонтальные конденсаторы для аммиака.

Представляют собой цилиндрический кожух с плоскими трубными решетками, в отверстиях которых развальцованы или вварены трубы. Охлаждающая вода протекает по трубам, холодильный агент конденсируется на их наружной поверхности. Во избежание прогиба труб при большом отношении длины к диаметру в кожухе аппарата предусматриваются поддерживающие перегородки. Нижняя часть кожуха трубами не заполняется и используется как ресивер для жидкого хладагента. Для равномерного распределения пара по длине аппарата иногда исключают несколько труб в верхней части. Патрубки для подвода и отвода воды расположены с одной стороны обеспечивая этим четное число ходов по воде, которая подводится к нижнему и отводится от верхнего патрубков. На конденсаторе устанавливаются предохранительный клапан, указатель уровня холодильного агента, вентиль для спуска воздуха из межтрубного и трубного пространства, манометр, патрубки для входа и выхода аммиака и штуцер для слива воды. Используются гладкие стальные бесшовные трубы 25х2,5 мм с шагом между трубами 32 мм. Расположение труб –по сторонам правильного шестиугольника.

3.1.2. Алгоритм расчета конденсатора.

1. Q_К=Q₀^КОМП+N_ДВ^КОМП=207+59=266 кВт,

где Q₀^КОМП –холодопроизводительность выбранного компрессора, кВт;

N_ДВ^КОМП –потребляемая мощность, кВт.

2. Расход воды на конденсатор:

3. Определяем среднелогарифмическую разность температур:

t

Δt_н

	t’в=36ºC

F

4. Задаемся скоростью движения воды υ_В=1,5 м/с→ К_FВН=1,24 кВт/м².

5. Внутренняя поверхность теплообмена конденсатора:

6. Наружная поверхность: F_Н =1,25*F_ВН=1,25*58,93=92.78 м²

7. По поверхности аппарата выбираем конденсатор типа КТГ

8. Проверяем величину значения скорости движения воды в выбранном конденсаторе:

,

где f_Х –сечение одного хода, м².

3.1.3. Расчет коэффициента теплопередачи.

Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

R_СТ=0,4 м²˚С/кВт –термическое сопротивление

Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на пучке труб.

α_N = α_конд · n_ср^-0,167, Вт/м²ºС

1. Среднее число труб по вертикали: n_СР=0,92 · n^0,5_общ = 0,92·386^0,5=18.075≈18 шт.

2. Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на одной трубе:

α _КОНД = 0,728 ,

где В= принимается по таблице при t_К=42°С

3. Переходим к удельному теплопотоку:

q_КОНД = 0,728В ·Δt^0,75 кВт/м²,

=2.51 м

q _КОНД = 13.8· Δt ^0,75 кВт/м²

Коэффициент теплоотдачи со стороны стекающей пленки воды:

1.

С учетом R_СТ:

3. Переходим к удельному тепловому потоку:

q_в=α_в'·Δt=1,83·Δt кВт/м²

4. Строим зависимости q _КОНД = f(Δt) и q_В = α'_В · Δt(рис.1)

q_ИСК =4.84 кВт/м²

5. Окончательно определяем поверхность аппарата.

F_ВН=Q_К / q_ИСК=266 / 4.84 =54.95 м²

F_Н =1,25 · F_ВН = 1,25 · 54.95 = 68.69 м

Таким образом окончательно выбираем конденсатор КТГ –90