Судовые холодильные установки
Информация - Транспорт, логистика
Другие материалы по предмету Транспорт, логистика
ачения температуры конденсации.
(6.1)
Результаты вычислений занесены в таблицу 6.1.
Расчет температуры конденсации.
Таблица 6.1
Qк, кВт5075 tw, С
Опред. tк
величина10152030101520301520253515202535twcp, C10,1515,1520,1530,1510,2315,2320,2330,23tк, C12,2417,2322,2232,2113,3518,3523,2331,21
Продолжение таблицы 6.1
Qк, кВт100125 tw, С
Опред. tк
величина10152030101520301520253515202535twcp, C10,3115,3120,3130,3110,3915,3920,3930,39tк, C14,5119,4824,4434,4015,6320,5725,5435,50
По результатам расчетов строим график рис. 6.1.
7. Расчет характеристик воздухоохладителя.
7. Расчет характеристик воздухоохладителя.
Путем обобщения характеристик воздухоохладителя, рассчитанных методом математического анализа, при толщине слоя инея 3 мм., получено обобщенное уравнение поля характеристик, связывающее температуру кипения to(C) и температуру охлаждающего воздуха tв(C) и тепловой нагрузкой на воздухоохладитель с конструктивными параметрами:
где:
- L длина воздухоохладителя по ходу движения воздуха, м.
- Wв скорость движения воздуха в живом сечении воздухоохладителя, м/с
- n число сечений воздухоохладителя с учетом слоя инея
- Qn тепловая нагрузка на воздухоохладитель, Вт
- Fn площадь наружной поверхности воздухоохладителя без учета слоя инея
Исходные данные:
Qn = 15000 Вт; 20000 Вт; 25000 Вт; 30000 Вт;
tв = -28C; -25C; -20C; -15C;
L = 1,85 м;
Wв = 1,5 м/с
Fм = 324 м2
Степень оребрения с учетом слоя инея ?” = ?` * ?ин
?` - геометрическая степень оребрения с учетом слоя инея
?ин дополнительная степень оребрения инеем
? =
где: S1 = 0,05 шаг труб поперек движения воздуха;
S2 = 0,055 шаг труб вдоль движения воздуха;
Sр = 0,01 шаг ребер;
dn = 0,016 наружный диаметр труб;
?` = ? / 1.3 = 8.6
где: плотность инея ?=6,95 (0,495 0,86)-3,6873 = 6,95(0,495-0,86*0,1103)-3,6873 = =1009,8 кг/м3
таким образом = ?” = ? * ?ин = 8,6*0,89 = 7,7
Рассмотрим пример расчета при tв = -28C, Q = 15000 Вт
Аналогично ведем расчет при to = (-25, -20б -15) C и при Q = (20000, 25000, 30000) Вт и заносим результаты в таблицу 7.1
Таблица 7.1.
Q, Вт
tв(C)15000200002500030000- 28- 33,7- 35,0- 36,2- 37,5- 25- 30,7- 32,0- 33,2- 34,5- 20- 25,7- 27,0- 28,2- 29,5- 15- 20,7- 22,0- 23,2- 24,5
По результатам расчета в табл. 7.1 строим графики рис. 7.1 и 7.2
8. Получение математической модели
агрегата и его характеристик,
состоящего из КМ S3 900 / S3 315
8. Получение математической модели агрегата и его
характеристик, состоящего из КМ S3 900 / S3 315
Задаемся температурой конденсации исходя из пределов работы ступеней tк=(20; 25; 30; 35; 40; 45) C;
Задаемся температурой кипения исходя из пределов работы ступеней
t0=(-55; -50; -45; -40) C;
8.1. Исходные данные:
Vh S3 900=792 м3/ч
Vh S3 315=792 м3/ч
Пределы работы ступеней
S3 900:t0= -50 -40 C
tк= -20 -10 C
S3 315:t0= -20 -10 C
tк= 10 40 C
t0= -45 -30 C;tк= -20 -10 C
Коэффициенты для расчета
а1= -11,241;а2= b2=0;
b1= -3.533*10-2;c2= 1.515*10-3;
c1= 2.478;d2=7.327*10-2;
d1=0.689*10-2;
Пример расчета:
tк=20C;t=55C;
Производим расчет давления кипения Р0:
Р0=0,541*10-10*( t0+140)4,6446=0,541*10-10*( -55+140)4,6446=0,10529 МПа(8.1)
Рассчитываем давление конденсации Рк:
Рк=0,3797*10-8*( tк+120)3,9054=0,3797*10-8*(20+120)3,9054= 0,909797 МПа(8.2)
Производим расчет промежуточного давления и температуры Рm; tm
Pm=0.479278 Мпа; (8.3)
Tm=148,4223* Pm0,2463-125С=148,4223*0,4792780,2463-125= -1,17 С(8.4)
Расчет хладопроизводительности Q0 для КМ S3-900
Q0=Vh*exp(a1+b1tк)*(t0+90)=792*exp(-11.241-3.533*10-2)*(55+90)=170.263Вт (8.5)
Расчет эффективной мощности Nе для КМ S3-900
Ne=Vh*(a2tк+b2)*t0+(c2tк+d2)=792*(0+20+0)*-55+(1.515*10-3*20+7.327*10-2)=
=56.63 Вт(8.6)
Расчет эффективной мощности Nе для КМ S3-315
Ne=Vh*(a2tк+b2)*t0+(c2tк+d2)=317*(0+20+0)*-1,17+(1.515*10-3+7.327*10-2)=
=35.019 Вт
Расчет эффективной мощности Nе для тандемного агрегата состоящего из компрессоров S3-900 / S3-315
Nе = Nеснд+ Nесвд=56,63+35,019=91,65 Вт(8.7)
Аналогично ведем расчет для остальных температур. Результаты расчетов заносим в таблицу 8.1.
Расчет хладопроизводительности и эффективной мощности агрегата
Таблица 8.1
tк, С202530 t0
Опред.
величина-55-50-45-40-55-50-45-40-55-50-45-40Q0, Вт79,5105,4135,6170,377,8103,4133,1167,376,3101,4130,7164,4Ne, Вт78,582,9687,391,687,592,196,6100,996,6101,2105,8110,1
Продолжение таблицы 8.1.
tк, С354045 t0
Опред.
величина-55-50-45-40-55-50-45-40-55-50-45-40Q0, Вт74,899,5128,4161,673,397,6126,1158,971,995,9123,9156,3Ne, Вт105,5110,3114,9119,4114,5119,3123,9128,6123,4128,3133,0137,7
По результатам таблицы 8.1 строим графики рис. 8.1 рис. 8.5.
8.2. Аппроксимация зависимости
Q0=f (t0; tк) и Ne= f (t0; tк)
для агрегата1 ступень S3-900
2 ступень S3-315
Произведем расчет для tк=20C
8.2.1 Исходное уравнение для Q0=f (t0; tк)
Q0/Vh=exp*(A1+В1tк)*( t0+90)(a+d1tк)(8.8)
где: Vh=VhS3-900+VhS3-315 ;
VhS3-900= 792 м3/ч;
VhS3-315= 317 м3/ч;
Vh=792+317=1109 м3/ч
Для точек:
t0=-40С;Q0=170,26;
t0=-55С;Q0=79,477;
Записываем исходное уравнение в виде:
Q0/Vh=а+( t0+90)b(8.9)
где: а=(A1+В1tк);
b=(a+d1tк)
логарифмируя обе стороны получаем:
ln(170,26/1109)=ln a+b*ln (-40+90)
ln(79,477/1109)=ln a+b*ln (-55+90)
решаем систему уравнений
_-1,873888= ln a+b*3,912023
-2,635747= ln a+b*3,555349
0,761859=b*0,356674
откуда b=0,761859/0,356674=2,136;
Подставляем значение в любое уравнение получаем а:
ln a=-10.230005
a=0.000036
При подстановке коэффициентов в уравнение получаем:
Q0/Vh=3,607*10-5(t0+90)2,136(8.10)
Рассчитываем при tк=30С
Для точек:
t0=-40С;Q0=164,41;
t0=-55С;Q0=76,266;
Записываем исходное уравнение в виде:
Q0/Vh=а+(