Гідравлічний розрахунок холодильної установки

Розрахувати гідравлічну характеристику мережі та підібрати аміачний насос, який подає хладагент на четвертий поверх розподільного холодильника (рис. 8). Температура кипіння аміаку t_o = –30^оС, теплове навантаження при даній температурі кипіння Q_заг= 168 кВт. Камери схову мороженого м'яса обладнані ребристими колекторними батареями.

Розрахунок та вибір насосу залежить від витрати хладагенту та напору, що відповідає даній системі охолодження.

5.1. Подачу циркуляційного насосу G_н, м³/с, визначають по витраті хладагенту з залежності від необхідної кратності циркуляції:

де n_ц= 5 – кратність циркуляції; для насосних схем охолодження з нижньоїподачею аміаку в прилади охолодження;

r= 1360,9 кДж/кг– теплота пароутворенняпри t₀ = –30^оС (таблиця 19);

ρ' = 677,6 –густина рідкого аміаку, кг/м³ (таблиця 19).

5.2. Напір насоса Н повинен бути дорівнює або перевищувати суму гідравлічних опорів циркуляційної системи:

Н >ΔР_н + ΔР_а + ΔР_с + ρ'∙g∙h.

де ΔР_н– гідравлічне, опір нагнітального трубопроводу насосу,Па;

ΔР_а – гідравлічний опір охолоджувального приладу, Па;

ΔР_с – гідравлічний опір зливального трубопроводу, Па;

h– різниця між найвищою крапкою системи та рівнем хладагенту в циркуляційному ресивері, м.

5.3. Гідравлічний опір нагнітального трубопроводу при плині рідини

ΔР_н = ΔР_l + ΔР_ξ.

де Δр_l – втрати тиску на тертя, Па;

Δр_ξ– втрати тиску від місцевих опорів, Па.

Параметри нагнітального трубопроводу: l = 40 м (див. рис. 8), d_в_н = 0,04 м.

5.4. Швидкість руху рідкого аміаку

5.5. Втрати тиску на тертя

де λ_тр= 0,035 – коефіцієнт опору тертю двохфазної суміші.

Рис. 8. Схема аміачних (рідинних і парових) трубопроводів для чотирьох поверховогорозподільного холодильника.

1 – циркуляційний ресивер; 2– насос;3 – батарея охолоджуюча; 4 – вентиль запірний; 5 – фільтр рідинний; 6 – вентиль регулюючий; 7 – вентиль соленоїдний; 8 – зворотній клапан.

5.6. Місцеві опори розраховують по формулі

де ξ= 70 – коефіцієнт місцевих опорів рідкого аміаку при проходженні його по фасонним деталям трубопроводу.

Гідравлічний опір нагнітального трубопроводу,

ΔР_н = ΔР_l + ΔР_ξ =6147 + 12294 = 18441 Па.

При протіканні в приладі охолодження киплячої рідини гідравлічний опір приладу

ΔР_а =ΔР’_l + ΔР’_ξ+ ΔР_у + ΔР_ст.

де ΔР’_l– втрати тиску на тертя, Па;

ΔР’_ξ – втрати тиску від місцевих опорів, пов'язаних з раптовою зміною швидкості або напрямку потоку, Па;

ΔР_у– втрати роздавлена внаслідок прискорення потоку, Па;

ΔР_ст– статичні втрати тиску, Па.

де λ_тр– коефіцієнт опору тертю двохфазної суміші;

l₁, d_1вн – відповідно довжина й внутрішній діаметр змійовика, м;

w_c_м – швидкість руху двофазного потоку, м/с;

ρ_см– щільність суміші, кг/м³.

5.7. Швидкість руху двофазного потоку знаходять із допущення, що обидві фази пар, рідину – становлять однорідну суміш, тобто вони рухаються по каналах охолоджувального приладу з однаковою швидкістю у всьому діапазоні зміни паровмісту