Методические указания по выполнению курсовго проекта (стр. 19 из 19)

d_2к - наружный диаметр трубопровода.

,

где Рr_в - число Прандтля для воздуха при температуре Т_ос

Сг_п - число Грасгофа, характеризующее эффективность подъемной силы, которая вызывает свободно-конвективное движение потока

,

где β = 1 / T_oс - температурный коэффициент объемного расширения воздуха;

Т_п = 0,5 × (Т_п1+Т_п2) – средняя температура наружной поверхности участка тепловой стабилизации;

V_в - коэффициент кинематической вязкости воздухе.

Лучистая составляющая коэффициента теплоотдачи рассчитывается на основе закона Ньютона - Рихмана:

где q_лп - плотность теплового потока, определяемая из уравнения:

где σ = 5,67×10^-8 Вт/м · К - постоянная Стефана - Больцмана;

ε_с = 0,9 - коэффициент полного нормального излучения поверхности конденсатора;

ε_в = 0,3 - коэффициент полного нормального излучения влажного воздуха.

4.6.8.4 Конструктивный расчет конденсатора для двух холодильных агрегатов.

В результате расчета процесса конденсации холодильных агрегатов в конденсаторе получено значение площади наружной теплопередающей поверхности конденсатора F_к для обоих камер. Для определения площади теплопередающей поверхности для каждого холодильного агрегата, зная, общую площадь определим в процентном отношении. Для холодильного агрегата морозильной камеры F_к=0,1738м², для холодильного агрегата холодильной камеры F_к=0,19001м²

Определим конструктивные параметры конденсатора холодильного агрегата холодильной камеры:

Минимальная площадь внутренней поверхности конденсатора:

F_к’ = F_к / i =0,19001 / 4 =0,0475м²

Длина трубопровода конденсатора

L_т = F_к’ / (p × d₁) = 0,0475 / (p × 0,004) =3,78 м

Площадь наружной поверхности трубопровода

F_т = p × d₂ × L_т =p × 0,005 × 3,8 =0,0594 м²

Площадь оребрения конденсатора

F_о = F_к – F_т = 0,19001-0,0594 =0,1306 м²

Конструктивное решение конденсатора выбираем проволочно-трубчатого типа с вертикальным расположением каналов и горизонтальным расположением ребер. Исходя из конструктивных размеров наружного шкафа холодильника, задаемся шириной a и шагом труб Z_т конденсатора в следующих пределах:

А = (0,50...0,55) = 0,525 м , Z_т = (0,05...0,06) = 0,055 м

Число витков трубопровода конденсатора

N_т = L_т / (2 × a) = 3,78 / (2 × 0,525) =3,6. Принимаем 4

Высота конденсатора

H = Z_т × (2 × N_т - 1) = 0,055 × (2 × 4 - 1) = 0,0079м

Определим конструктивные параметры конденсатора холодильного агрегата морозильной камеры:

Минимальная площадь внутренней поверхности конденсатора:

F_к’ = F_к / i = 0,1738 / 4 =0,0434м²

Длина трубопровода конденсатора

L_т = F_к’ / (p × d₁) = 0,0434 / (p × 0,004) = 3,46 м

Площадь наружной поверхности трубопровода

F_т = p × d₂ × L_т =p × 0,005 × 3,46 = 0,0543м²

Площадь оребрения конденсатора

F_о = F_к – F_т = 0,1738-0,0543=0,1195м²

Конструктивное решение конденсатора ХК выбираем проволочно- трубчатого типа с вертикальным расположением каналов и горизонтальным расположением ребер. Исходя из конструктивных размеров наружного шкафа холодильника, задаемся шириной a и шагом труб Z_т конденсатора в следующих пределах:

А = (0,50...0,55) = 0,525 м , Zт = (0,05...0,06) = 0,055 м

Число витков трубопровода конденсатора

N_т = L_т / (2 × a) = 3,46 / (2 × 0,525) =3,3 Принимаем 4

Высота конденсатора

H = Z_т × (2 × N_т - 1 ) = 0,055 × (2 × 4 - 1) = 0,0079м

Оребрением конденсатора служат ребра из стальной проволоки, диаметр которой составляет d_o = (1....2) = 1,5 мм

Площадь одного ребра

F_o1 = p × d_o × H =p × 1,5 × 0,0079 = 0,0372м²

Число ребер

N_р = F_о / F_o1 = 0,1195/0,0372=3,19. Принимаем 4

Ребра привариваются к змеевику с двух сторон и располагаются напротив друг друга, поэтому число ребер с каждой стороны

N_p’ = N_p / 2 = 4/2= 2

Шаг ребер

Z_p = (a – Z_т ) / N_p’ = (0,525 – 0,055 ) / 2=0,235

В результате расчета получился один конденсатор для холодильной камеры число витков 4, а в конденсаторе морозильной камеры число витков 4.

Теплофизические свойства насыщенной жидкости R12

Т, °С	Р, ×105 Па	r¢, кг/м3	r¢¢, кг/м3	а, ×10-7 м2/с	l, Вт/м×К	n, ×10-7 м2/с	Pr
-30	1,006	1486,5	6,2199	0,642	0,0861	2,42	3,77
-20	1,513	1457,2	9,1022	0,621	0,0828	2,17	3,49
-10	2,196	1426,9	12,9191	0,599	0,0795	1,94	3,24
0	3,091	1395,5	17,8676	0,578	0,0762	1,76	3,04
10	4,235	1362,7	24,1770	0,558	0,0730	1,61	2,88
20	5,669	1328,3	32,1225	0,538	0,0699	1,49	2,77
30	7,435	1292,0	42,0456	0,517	0,0668	1,37	2,65
40	9,577	1253,3	54,3863	0,496	0,0638	1,27	2,56
50	12,14	1211,8	69,7392	0,472	0,0608	1,18	2,50
60	15,19	1166,6	88,9506	0,448	0,0578	1,11	2,48

Приложение 2

t, °С	r, кг/м3	l, *10-2 Вт/м К	а, *10-6 м2/с	n, *10-6 м2/с	Cr, 105 Дж/кг*К	Pr, -
-30	1,453	2,20	14,9	10,80	1,013	0,723
-20	1,395	2,28	16,2	11,79	1,009	0,716
-10	1,342	2,36	17,4	12,43	1,009	0,712
0	1,293	2,44	18,8	13,28	1,005	0,707
10	1,247	2,51	20,0	14,16	1,006	0,705
20	1,205	2,59	21,4	15,06	1,006	0,703
30	1,165	2,67	22,9	16,00	1,007	0,701
40	1,128	2,76	24,3	16,96	1,007	0,699
50	1,093	2,83	25,7	17,95	1,007	0,698
60	1,060	2,90	27,2	18,97	1,008	0,696

Таблица 7.3

Р, 105Па		Вт/(м К)	Р, 105Па		Вт/(м К)	Р, 105Па	Вт/(м К)
Т=253,09 К			Т=293,66 К			Т=361,96 К
1,013	101.5		41,132	850		37,172		644
6,61б	1023		73.689	859		39.973		637
12,505	1024		Т =325,36 К			42,673		635
24,366	1027		1.018	158,2		61,294		642
46,292	1031		16.489	737		84.071		656
68.905	1035		42.169	745		Т= 363.55 К
Т=272,46 К			27.655	752		1,020		182,5
1.005	116,5		89.437	768		1,58.1		188.4
7.237	927		Т =343.19 K			10,860		201.2
21.072	933		25.884	687		23.794		226.5
36,211	939		41,808	697		Т=400,47 К
47,905	943		59.903	706		1.020		221.9
70,892	948		77,508	713		1,153		223.4
Т= 293.66 К			Т= 345,10 К			9,115		231.2
1.023	133,5		1,017	171,3		19,523		245,5
7.706	836		3,153	174.4		31,237		266,6
22,012	840		9.415	182.6
13,841	189.1