При рассольной и воздушной системах охлаждения холодопроизводительность рассчитывают по тепловой нагрузке испарителей и воздухоохладителей. Для дополнительного контроля рекомендуется параллельно производить необходимые измерения и определять холодопроизводительность по двум или нескольким другим аппаратам. Так, если основным является испытание по тепловой нагрузке испарителя или воздухоохладителя непосредственного испарения, то в качестве контрольного испытания можно определять холодопроизводительность по тепловой нагрузке конденсатора.
В однотемпературных системах непосредственного испарения определение холодопроизводительности по тепловому балансу конденсатора является основным. При наличии воздухоохладителей непосредственного испарения основное испытание следует вести также по тепловой нагрузке конденсаторов, а определение холодопроизводительности по количеству циркулирующего воздуха и изменению его параметров считать контрольным, так как нередко возникают затруднения в точном измерении расхода воздуха и особенно его относительной влажности при отрицательных температурах.
При определении полной холодопроизводительности установок или холодопроизводительности отдельных компрессоров следует отдавать предпочтение независимо от системы охлаждения испытаниям по тепловой нагрузке конденсаторов, так как в этом случае опытом учитываются дополнительный расход холода через изоляцию аппаратов трубопроводов и другие потери. Организация и проведение испытаний, а также учет теплообмена между холодильным агентом и окружающей средой при использовании этого метода значительно упрощаются. Методы же определения холодопроизводительности и количества циркулирующего агента по тепловой нагрузке испарителей и воздухоохладителей требуют тщательного расчета или дополнительного опытного определения этих потерь.
Для взаимного контроля при проведении испытаний установок следует стремиться к одновременному использованию всех возможных методов и способов определения холодопроизводительности, что уменьшает вероятность случайных и систематических погрешностей и значительно повышает надежность полученных результатов, причем расхождение результатов испытаний в случае хорошей постановки опытов обычно не превышает ±10%.
Для дополнительного контроля основных испытаний по тепловому балансу аппаратов можно определять количество тепла, отводимого от воды при производстве льда, либо от груза при его охлаждении или замораживании.
Количество тепла, отводимого от груза при его охлаждении или замораживании, Q0 (Вт) можно определить по формуле:
Qo =G(інач — ікон),
где G — расход охлажденного или замороженного груза, кг/с;
інач — энтальпия груза перед охлаждением или замораживанием, Дж/кг;
ікон — энтальпия груза после охлаждения или замораживания, Дж/кг.
Значение энтальпий при охлаждении и замораживании груза находят по таблицам.
Контрольное определение полной холодопроизводительности с учетом потерь можно произвести по формуле:
,
где ΣΔQ0 — расход холода на компенсацию потерь в аппаратах и
трубопроводах, на работу механизмов и другие потери
холода в холодильной установке, Вт.
Расчет холодопроизводительности
По балансу испарителей. Холодопроизводительность испарителя Qиспбрутто (Вт) - количество тепла, подведенного в испарителе к холодильному агенту,
Qиспбрутто =Ga(і2 – і1),
где і1 — энтальпия холодильного агента, поступающего в испаритель, Дж/кг;
і2 — энтальпия холодильного агента, выходящего из испарителя, Дж/кг.
Значение Qиспбрутто меньше полной холодопроизводительности Q0брутто на величину теплопритока к всасывающему трубопроводу от испарителя до входного патрубка компрессора ΔQвс и на величину теплопритока к холодному жидкостному трубопроводу ΔQж, т. е.
Q0брутто = Qиспбрутто+ ΔQвс+ ΔQж..
Холодопроизводительность испарителя Qиспбрутто можно определять тремя способами:
1. По количеству испарившегося холодильного агента и разности его теплосодержаний при входе в испаритель и выходе из него.
При определении Qиспбрутто по этому способу необходимо, чтобы температура пара холодильного агента при выходе из испарителя была выше температуры кипения не менее чем на 3° С.
2. По понижению температуры теплоносителя в испарителе с учетом потерь холода в нем:
Qиспбрутто = Qиспнетто+ ΔQисп +Δ Qакк,,
где Qиспнетто — холодопроизводительность холодильной машины, определяемой количеством теплоты, передаваемое испарителю охлаждаемым теплоносителем (водой, рассолом, воздухом).
Холодопроизводительность Qиспнетто меньше Qиспбрутто на величину потерь в самом испарителе ΔQисп.
Qиспнетто= Vρс(t1- t2)
где V—измеренный расход теплоносителя, м3/с (м3/ч);
ρ—плотность теплоносителя при средней температуре tср, кг/м3;
с—удельная теплоемкость теплоносителя при той же средней температуре tср, Дж/(кг∙К);
t1, t2 — температура теплоносителя при входе в испаритель и выходе из него, °С.
Указанные температуры следует измерять с точностью не менее 0,1°С, а их разность должна составлять не менее 0,05° С.
Расход холода ΔQисп на компенсацию теплопритоков через изоляцию и тепла, возникающего при работе мешалок и от гидравлических потерь, находят расчетным или опытным путем в зависимости от типа испарителя. У кожухотрубных испарителей эти потери в основном возникают вследствие теплопритока через изоляцию, величину которого определяют по формуле:
ΔQисп=κиз FнарΔt,
где κиз - коэффициент теплопередачи изолированного кожуха испарителя, Вт/(м2К);
Fнар- наружная поверхность изоляции, м2;
Δt - разность между температурой окружающего воздуха и температурой внутри испарителя (температурой кипения у кожухотрубных испарителей и средней температурой теплоносителя у кожухозмеевиковых и погружных испарителей), °С.
Теплопритоком через крышки кожухотрубных испарителей и тепловым эквивалентом работы, расходуемой на трение при прохождении рассола через испаритель, обычно пренебрегают. При определении величины κиз нередко пренебрегают также тепловыми сопротивлениями теплоотдачи и тепловым сопротивлением металлической стенки корпуса испарителя.
Для испарителей, снабженных мешалками (вертикальнотрубные испарители), суммарный теплоприток, включающий теплоприток через изоляцию и тепло, эквивалентное работе мешалок, рекомендуется определять по результатам опыта по отеплению рассола в испарителе. Для этого после охлаждения рассола на 1 — 2°С ниже температуры, поддерживающейся при проведении основного испытания, испаритель с помощью запорной арматуры отключают от системы холодильного агента и теплоносителя, а мешалки оставляют работать с той же частотой вращения, что и при основном испытании. Во время опыта измеряют температуру рассола и температуру воздуха в окружающем помещении. Опыт продолжают до тех пор, пока температура рассола не повысится на 2—3° С. Величину ΔQисп (Вт) определяют по формуле
ΔQисп=WиΔt,
где Wи — водяной эквивалент испарителя, Вт/К;
Δt— повышение температуры теплоносителя, оС.
Водяной эквивалент испарителя определяют как сумму водяных эквивалентов жидкого холодильного агента и теплоносителя, находящихся в аппарате, и металлических деталей аппарата.
Аналогично можно определить теплоприток через изоляцию кожухотрубных испарителей по повышению температуры жидкого холодильного агента. В этом случае температуру холодильного агента необходимо устанавливать по показаниям ртутного манометра, присоединенного к паровому пространству испарителя. При расчете величины ΔQисп не учитывают тепло, затраченное на испарение части жидкости и на повышение температуры пара, находящегося в испарителе, так как предполагают, что объем, занимаемый паром, а следовательно, и вес пара невелик по сравнению с весом жидкого холодильного агента. Величину ΔQисп для кожухотрубных испарителей определяют обычно расчетным путем.
Величину ΔQакк, учитывающую аккумуляцию тепла в испарителе, принимают во внимание только в том случае, если испытание проводят при неустановившемся тепловом состоянии.
3. По охлаждению протекающего воздуха, если воздухоохладитель непосредственного испарения является единственным испарителем холодильной установки, с учетом потерь холода в нем
Qиспбрутто= Vвозд/vвозд (i1-i2)+ ΔQвозд+ ΔQисп± ΔQакк,,
где Vвозд — измеренный расход воздуха, протекающего через воздухоохладитель, м3/с;
vвозд — удельный объем воздуха, взятый при средних значениях его температуры и относительной влажности, м3/кг;
i1 и i2— энтальпия воздуха при входе в воздухоохладитель и выходе из него, Дж/кг.
Поправка ΔQвозд, в большинстве случаев незначительная, может учитывать тепловой эквивалент работы, соответствующий потере напора в аппарате, охлаждение стекающего конденсата и образование инея.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
