Спроектировать водоохлаждающую машину и её принцип действия

1. Принцип действия водоохлаждающей машины
Установка служит для охлаждения технологической воды до температуры t= +4°C. Состоит из панельного испарителя. Панельный испаритель состоит из открытого бака 1, отделителя жидкости 5, внутри которого расположены теплообменные секции, представляющие из себя верхнюю трубу 6 и нижнюю 7, между которыми ввариваются панели 9. Между собой теплообменные секции соединяются в верхней части жидкостным коллектором 3 и паровым коллектором 8. Бак заполнен хладоносителем (рассол, вода, этиленгликоль), уровень которого поддерживается таким образом, чтобы все секции находились под уровнем жидкости. Для перелива в корпус предусмотрен патрубок 2. Для создания скорости движения хладоносителя (0,3 - 0,5 м/с) имеется лопастная мешалка с электродвигателем, а также перегородка, обеспечивающая два и более ходов хладоносителя. Отепленный хладоноситель подается в корпус аппарата в зону мешалки, которая направляет поток вдоль теплообменных секций. Далее поток с помощью разрыва в перегородке разворачивается и движется, и движется в обратном направлении. Охлажденный теплоноситель насосом через патрубок 4 всасывается и направляется к потребителю холода. Жидкий хладагент жидкостной коллектор 3 распределяется по теплообменным секциям, где кипит, отбирая тепло у хладоносителя. Образующиеся пары всасываются компрессором через паровой коллектор.
Уровень жидкого хладагента в аппарате поддерживается на уровне 70% заполнения. В конструкции также предусмотрен маслосборник 10 для сбора и отвода масла из испарителя.
В компрессоре пары сжимаются и подаются в воздушный конденсатор, где конденсируются. Жидкий хладагент подается на РВ, где снижается давление, и температура понижается до температуры кипения.

Тепловой и конструктивный расчет.
Исходные данные
Холодопроизводительность , Qo, кВт_______________________________25
Температура охлажденной воды Tw2, К_____________________________+4
Рабочее вещество_______________________________________________R717
Хладоноситель, вода_____________________________________________Н2О

 
2. Термодинамический расчет холодильного компрессора
2.1. Рабочий режим
Задачами расчета является:
–определение требуемой производительности компрессора;
–подбор компрессора;
–определение потребной мощности электродвигателя;
–определение тепловой нагрузки на конденсатор.
Составляем структурную схему холодильной установки (рисунок 2). Для этого принимаем, что охлаждение будет осуществляться аммиачной холодильной машиной с регенеративным теплообменником с охлаждением конденсатора воздухом.
Выбираем расчетный режим работы установки.
Температура кипения в установках с промежуточным хладоносителем выбирается в зависимости от средней температуры хладоносителя в приборах охлаждения t и рассчитывается по формуле:
t = t - (4…6 ) °C.
В нашем случае t = 2°C
t = 2 - 6 = -4 °C.
Температура конденсации будет зависеть от температуры воздуха в помещении и определяется по формуле:
tK = tв1 + Dt + (6…8) °C,
где tв1 = 20°C – температура воздуха на входе в конденсатор;

Dt = 8°C – нагрев воздуха в конденсаторе,
тогда подставив значения в формулу получим:

tK = 20 + 7 + 8 = 35°C.
Температуру всасывания в аммиачных машинах с регенеративным теплообменником определяем по формуле:

tВС = t0 + (5…10)°C,
tВС = -4 + 8 = 4 °C.

Температура переохлаждения аммиачных установок определяется по формуле:
tп = tK - (3…5) °C,
tп = 35 - 5 = 31°C.

На основании принятой структурной схемы и расчетного режима строим холодильный цикл в тепловой диаграмме в координатах i-lg p для аммиака. Параметры узловых точек цикла (температуру, давление, удельную энтальпию и объем), необходимые для теплового расчета, заносим в таблицу 1.
Точка 3 лежит на пересечении изобары рК = 1,75 МПа с левой ветвью пограничной кривой (насыщенная жидкость), а точка 3’ – на пересечении этой же изобары с линией постоянной энтальпии i3’, значение которой находим из теплового баланса теплообменника: