2014-02-02
2265
Из теплового расчета находят теплопередающую поверхность конденсатора.
Нагрузка на конденсатор:
,
где 
– холодопроизводительность машины, Вт; 
– индикаторная мощность компрессора, Вт
или
,
где G – расход рабочего тела через конденсатор; 
– удельная нагрузка на конденсатор.
Поверхность конденсатора:
,
где К – коэффициент теплопередачи; 
– температурный напор между рабочим телом и водой.
Для выбранного района по климатическому справочнику определяют температуру воды 
.
Температура выхода воды из конденсатора принимается на 
°С выше поступающей воды:
°С.
Температура конденсации на 
°С выше средней температуры воды:
°С.
Температурный напор подсчитывается как среднелогарифмический:
.
Коэффициент теплопередачи К для неоребренной теплопередающей поверхности труб, отнесенный к внутренней поверхности:
.
При стационарном процессе количество тепла, передаваемое от конденсирующегося рабочего тела к поверхности трубы, равно теплу, прошедшему через стенку и переданному воде.
|
|
|
Удельный тепловой поток от рабочего тела к стенке трубы, на которой проходит конденсация:
,
где 
– температура стенки трубы.
Удельный тепловой поток от стенки трубы к воде с учетом термического сопротивления загрязнений:
.
Так как в начале теплового расчета неизвестно, то уравнения для теплового потока можно решить графическим методом. Для этого в координатах 
нужно построить графики зависимостей 
; 
.
Величина 
в свою очередь зависит от . Поэтому в уравнение теплового потока от рабочего тела нужно подставить конкретную зависимость.
Тогда для конденсации на гладком пучке трубы:
.
Рис. 22. График зависимости q - Ө
Задаваясь несколькими значениями 
в пределах от 0 до 
определяют соответствующие им 
и строят зависимость (парабола). Величина 
зависит от в первой степени и поэтому уравнение теплового потока к воде есть прямая линия. Задаваясь двумя значениями по двум точкам строят эту прямую, показанную на рис. 22.
Так как в каждом случае сумма 
, то при построении графиков значение и 
откладывают с противоположных сторон отрезка . Точка а пересечения графиков и 
дает значение удельного теплового потока 
в конденсаторе.
Величину коэффициента теплопередачи можно найти, как:
.
Коэффициент теплоотдачи рабочего тела:
.
Коэффициент теплопередачи для наружной поверхности:
.
Удельный тепловой поток, отнесенный к наружной поверхности труб:
.
Затем можно определить поверхность конденсатора.
Внутренняя поверхность конденсатора:
.
Поверхность конденсатора так же может быть определена как:
|
|
|
,
где 
– внутренний диаметр трубы; l – длина труб равная расстоянию между трубными решетками; n – число труб в одном ходе; z – число ходов.
При выборе диаметра труб учитывают следующие соображения. Если учесть требования максимального использования объема конденсатора, то трубы малого диаметра имеют преимущество перед трубами большого диаметра. Вместе с увеличением числа труб малого диаметра увеличивается теплопередающая поверхность, но увеличивается число креплений и уплотнений труб в трубных решетках. Кроме того трубы малого диаметра быстрее засоряются. Обычно рекомендуется использовать трубы с диаметром 25x2,5; 20x3 мм.
Длину труб можно определить после выбора числа ходов. Обычно число ходов задают 
.
.
Расход охлаждающей воды:
.
Число труб в одном ходе n:
,
где ω – скорость воды; ρ – плотность воды.
