Provjera termičkog proračuna festona. Osnove termičkog proračuna izmjenjivača topline

Opće informacije. Provjera toplinskog proračuna festona svodi se na određivanje količine topline koju percipira festoon. Količina toplote koju percipira festona izračunava se jednadžbom toplotni bilans a prema jednačini prenosa toplote. Rezultati proračuna se upoređuju, ako neslaganje između rezultata proračuna prema jednačini toplotnog bilansa i prema jednačini prijenosa topline ne prelazi ± 5%, onda se proračun smatra završenim.

Konstruktivno, festona se sastoji od cijevi stražnjeg zaslona, ​​ali postavljenih sa povećanim poprečnim S= 200-300 mm i uzdužno S2 = 250-400 mm u koracima, dok su nazubljene cijevi postavljene u nekoliko redova Z 2 . Ponekad se kapica izrađuje od cijevi većeg promjera (oko 100 mm), raspoređenih u jednom redu (S= 400-800 mm).

Iz proračuna peći za prethodnu ogrjevnu površinu poznata je temperatura i entalpija plinova ispred kapice. Temperatura plinova iza festona se mjeri uz naknadnu provjeru i prečišćavanje. Pored toga, treba ga povezati sa uslovima obezbeđenja pouzdan rad pregrijač. Prema hlađenju dimnih plinova u festonu, DO \u003d - $ f se može prethodno uzeti za jednoredne festone (Z 2 \u003d 1) 5-10 ° C, za dvoredne festone - 20-25 ° C , za troredne festone - 30-45 °C i za četvororedne - 50-80 °C (manja vrijednost za mokro gorivo, viša za suho gorivo). Broj redova duž toka gasa u festonu Z 2 preuzet je sa crteža kotla.

Temperatura zagrijanog medija je konstantna i jednaka je tački ključanja pri pritisku u bubnju kotla, temperaturna razlika je određena formulom

gdje - prosječna temperatura gasovi u festonu, °S; tH ~

tačka ključanja pri pritisku u bubnju.

Prosječna brzina plinova u festonu - vrijednost koja je potrebna za određivanje koeficijenta prijenosa topline konvekcijom - određuje se iz izraza (6.7) . Zapremina gasova po jedinici goriva V r određuje višak zraka na izlazu iz peći.

Otvorena površina za prolaz gasova određena je iz crteža kotla na sl. 11.2.

gdje je visina plinskog prozora na kojem se nalazi festona, m; a- širina kotla duž prednje strane, m; d- promjer cijevi (određen na crtežu); Z- broj cijevi u jednom redu.

Ako je udaljenost od vanjske cijevi kapice jednaka poprečnom koraku S 1, onda

Ako je navedena udaljenost S/2, onda

Koeficijent prolaska toplote konvekcijom a k u slučaju poprečnog strujanja određuje se u zavisnosti od oblika grede (koridorski ili stepenasto) prema nomogramima 7, 8 ili prema sl. 6.4, 6.5. U kosom strujanju oko linijskih snopova s ​​uglom između smjera strujanja i osi cijevi

Koeficijent prolaska toplote zračenjem određuje se formulama (6.35), (6.37) ili nomogramom 18, vidi sl. 6.14.

Efektivna debljina zračećeg sloja određena je formulom

Nagibi cijevi određuju se stvarnim rastojanjem između osi cijevi od crteža. U proračunu dizajna prema preporučenim koracima zaobljenih cijevi S > 300, S 2 > 200 mm.

Radijacija zapremine gasa na festonu se ne uzima u obzir. Temperatura kontaminiranog zida izračunava se po formuli

Prilikom izračunavanja koeficijenta prolaza toplote za kapice, koeficijent prolaza toplote sa zida na mešavinu pare i vode a 2 se ne uzima u obzir, jer je mnogo veći od oc, pa stoga termička otpornost 1/a 2 se može zanemariti.

U svim slučajevima, koeficijent prijenosa topline za festone određuje se formulom

gde je |/ - koeficijent toplotne efikasnosti.

Za festone kotlova velike snage i napredne kotlovske snopove kotlova niske snage u zavisnosti od vrste goriva, "K" se prihvata u rasponu od 0,5-0,7 prema tabelama 7.4,7.5, tabelama 6.4.

Koeficijent prijelaza topline od plinova do zida za festonu određuje se formulom

gdje? - faktor iskorištenja površine.

Puna površina za izmjenu topline festona

Za izračunavanje količine topline koja se prenosi od plinova do festona zbog konvektivnog prijenosa topline Q T , prema formuli (6.1), ukupna površina razmjene topline festona uzima se kao izračunata površina grijanja.

U verifikacionom proračunu, prema jednačini prenosa toplote, određuje se količina toplote koja se prenosi na površinu festona Q T , i upoređuje se sa vrijednošću apsorpcije topline festona Q§, koji se sastoji od dve komponente: toplote koju direktno daju gasovi prilikom njihovog hlađenja od &" f prije; toplina koju festona prima zračenjem iz peći.

Ako je nesklad između Q T i ne prelazi ± 5%, obračun nije preciziran.

Geometrijski parametri festona. Geometrijski parametri festona uzimaju se prema podacima iz pasoša kotla:

• - vanjski prečnik cijevi d H = 76 mm;
• - broj redova cijevi u smjeru kretanja plinova Z 2 = 4;
• - poprečni nagib cijevi *Si = 380 mm;
• - uzdužni nagib cijevi S2= 400 mm;
• - raspored cijevi - raspoređeni;
• - veličina grejne površine Ef= 164 m 2 ;
• - slobodni dio za prolaz plinova / \u003d 50,3 m 2.

Proračun entalpije dimnih plinova na izlazu iz festona. Pretpostavlja se da je temperatura dimnih gasova ispred kapice jednaka temperaturi gasa na izlazu iz peći.

Temperatura dimnih plinova iza kapice određuje se formulom:

gde uzimamo °S - hlađenje gasova u festonu.

uzeti u skladu sa tabelom. II-1, vidi tabelu. 4.7

Entalpija dimnih gasova na izlazu iz festona:

Proračun topline koju percipira festona, prema jednačini toplinskog bilansa. Toplina koju percipira festoon sastoji se od dvije komponente:

1. Toplota koju daju gasovi Q6 f, kJ / kg, izračunava se po formuli (5.5) prema (jednačina toplinskog bilansa):

gdje je (p koeficijent očuvanja topline, uzima u obzir gubitak topline na površini grijanja u okruženje, (p = 0,99;

Entalpija gasova na ulazu u festonu, odnosno na izlazu iz festona, kJ/kg;

Promjena koeficijenta viška zraka u rashladnoj površini (festoon), Da = 0;

Entalpija usisnog vazduha, kJ/kg.

2. Toplota (9 l.f, kJ/kg, koju festona prima zračenjem iz peći, određuje se po formuli

gdje X f - nagib snop cijevi, uzima u obzir činjenicu da festoon ne percipira svu toplinu koja zrači iz peći. X f je određen sa sl. 5.19. At S/d = 380/76 = 5 za stepenasti raspored cijevi prihvatamo X$ = 0,74;

0l,h.f - toplota zračenja od peći do festona, kJ/kg.

Toplota zračenja od peći do festona određena je formulom (5.24):

gdje je r| c - koeficijent raspodjele toplotnog opterećenja po visini peći, određen prema tabeli. 4.10, prihvatiti r| c = 0,8;

q „- prosjek termički stres grejne površine rešetke za peći, kW / m 2 (vidi (4.49) );

^l.f - površina kapice za prijem zraka, m 2.

Prosječno toplinsko naprezanje grijaće površine q n , kW/m, ekrani peći se određuju formulom (4.49):

g Debl ~ specifična apsorpcija toplote peći, kJ/kg, određena je formulom (4.23):

Toplina koju feston prima zračenjem iz peći:

Proračun topline koju percipira festona, prema jednačini prijenosa topline. Količina toplote Q T , kJ / kg, prenesen na festonu prema uvjetima prijenosa topline, određuje se formulom (6.1):

gdje F- izračunata površina razmjene toplote festona, m 2; to- koeficijent prolaza toplote, W/(m 2 K);

At- temperaturna razlika prosječna po cijeloj površini izmjene topline, °S;

AT - procijenjeni protok goriva, kg/s.

1. Prosječna temperaturna razlika se određuje prema preporukama navedenim u (vidi stranicu 148), pri konstantnoj temperaturi jednog od medija. Temperatura mješavine pare i vode u festonu određena je iz tabele. XXIII kao temperatura zasićenja pri pritisku u bubnju kotla °S:

Prosječna temperaturna razlika određena je formulom (6.47):

2. Procijenjena brzina W r, m/s, plinovi u festonu određuju se formulom (6.7):

gdje V r- ukupna zapremina gasova tokom sagorevanja 1 kg goriva pri 0,1 MPa i 0 °C, određena prosečnim viškom vazduha u gasovodu, m 3 / kg, (tabela 11.1 ovog proračuna);

0 sr - srednja temperatura dimnih gasova u dimovodu, °C, (definisana kao polovina zbira temperatura gasa na ulazu u grejnu površinu i na izlazu iz nje);

/ - živi dio festona (dio za prolaz plinova), m 2.

3. Koeficijent prijenosa topline da, W / (m 2 K), određeno sljedećom formulom (vidi tabelu 6.1):

gde je c/ koeficijent toplotne efikasnosti, uzet prema tabeli. 6.4,

ots - koeficijent prijenosa topline od plinova do zida, W / (m 2 K).

4. a; određuje se formulom (6.5):

gdje % - koeficijent iskorišćenja grejne površine, uzima u obzir neravnomerno pranje površine gasovima (vidi stranu 119), prihvatamo? = 1;

Koeficijent prenosa toplote konvencije od gasova do grejne površine, W/(m 2 K);

a l - koeficijent prijenosa topline zračenjem proizvoda izgaranja, W / (m 2 K).

5. Koeficijent prolaska toplote konvekcijom a k, W / (m 2 K), za raspoređene snopove glatkih cijevi određuje se po formuli (6.10), prema str.125 ili prema nomogramu 8:

gde je a* - koeficijent prolaska toplote konvekcijom, W / (m 2 K), određen sa sl. 6.5 strana 124 (za raspoređene snopove cijevi sa poprečnim pranjem);

Stranica 1

Provjera toplinskog proračuna omogućava provjeru granica promjene parametara i protoka generirane pare u CHP-u pri ekstremnim vrijednostima vanjske temperature zraka, promjene vrste sagorijenog goriva i opterećenja plinske turbine i njihovog utjecaja na parna turbina. Analiza uzima u obzir vrstu termičke šeme CCGT-a (mono ili multiblok), kao i mogućnost rada parna turbina instalacija na jednoj od dostupnih CU.

Verifikacioni toplotni proračun se vrši za kotao na otpadnu toplotu poznatog dizajna kako bi se identifikovale njegove termičke karakteristike pri različitim opterećenjima samog kotla i promeni režima rada gasnoturbinske jedinice. Proračun verifikacije se vrši i u slučaju kada je kotao na otpadnu toplotu, projektovan da koristi toplotu izduvnih gasova određene vrste gasne turbine, ugrađen iza gasne turbine drugog tipa. Za verifikacioni proračun potrebno je poznavati parametre produkata sagorevanja na ulazu u kotao otpadne toplote, pritisak i temperaturu napojne vode, a ponekad i temperaturu pregrijane pare. Kao rezultat verifikacije termičkog proračuna sa poznatim geometrijske karakteristike grejne površine određuju temperature radnog medija (para, voda, produkti sagorevanja) na ulazu i izlazu iz površina, brzinu radnog medija, aerodinamički otpor kotao na otpadnu toplinu i njegove performanse.

Verifikacija termički proračuni sprovode se radi utvrđivanja mogućnosti korišćenja gotovih ili standardnih uređaja fabričke proizvodnje, kao i za postojeće izmjenjivači topline. U ovim proračunima, s obzirom na dimenzije uređaja i uslove njihovog rada, određene tehnološkom i toplotnom tehnikom proizvodnje, potrebno je utvrditi stvarne performanse ugrađenih uređaja i njihovu usklađenost sa traženim performansama. Drugim riječima, zadatak verifikacije termičkih proračuna izmjenjivača topline je izbor uslova koji osiguravaju optimalan način njihovog rada.

Pribavljaju se verifikacioni termički proračuni važnost u vezi sa razvojem mjera za racionalizaciju toplotne ekonomije industrijska preduzeća i poboljšati performanse termalne opreme.

Verifikacioni toplotni proračuni se obično moraju izvoditi češće od proračuna projektovanja. Pronađen sa kalkulacijama verifikacije u praktičan radširok spektar inženjerskih radnika. No, uprkos tome, metoda verifikacije termičkih proračuna još uvijek je nedovoljno razvijena. Stoga će se u budućnosti metoda verifikacije termičkih proračuna posvetiti dužna pažnja.

Proračuni termičke verifikacije odnose se na postrojenja za isparivanje koja rade u fabričkim uslovima i imaju zadatak uspostavljanja optimalni režim rad postrojenja pod određenim uslovima. Ovo je racionalizacija rada termičkih uređaja. Prilikom normalizacije rada isparivača, glavni zadatak bi trebao biti uspostavljanje optimalnog temperaturni režim u vezi sa početnim podacima o ukupnom opterećenju instalacije, odvodu pare i dimenzijama pojedinačnih kućišta.

Verifikacioni toplotni proračuni se vrše ako je poznata grejna površina izmenjivača toplote i potrebno je odrediti količinu prenete toplote i konačne temperature radnih fluida. Toplotni proračun izmjenjivača topline svodi se na zajedničko rješavanje jednačina toplotnog bilansa i prijenosa topline.

Verifikacioni toplotni proračuni se vrše ako je poznata grejna površina izmenjivača toplote i potrebno je odrediti količinu prenete toplote i konačne temperature radnih fluida. Toplotni proračun izmjenjivača topline svodi se na zajedničko rješavanje jednačina toplotnog bilansa i prijenosa topline.

Verifikacioni toplotni proračun se vrši za postojeću kotlovsku jedinicu. Svrha ovog proračuna je da se utvrdi efikasnost kotla i proceni pouzdanost njegovog rada za dato gorivo, a u nekim slučajevima ne samo za nazivno opterećenje kotla, već i za opterećenja koja se razlikuju od njega. Zadatak verifikacionog proračuna može biti i procjena rada kotla nakon rekonstrukcije uređaja za peć ili grijaćih površina u cilju povećanja njegove produktivnosti ili efikasnosti.

Verifikacioni toplotni proračun se vrši kada postoji gotov (standardni) izmjenjivač topline i potrebno je utvrditi koliko takvih uređaja treba ugraditi kako bi njihova površina za izmjenu topline odgovarala onoj dobivenoj kao rezultat proračuna.

Verifikacioni termički proračuni se vrše radi utvrđivanja mogućnosti korišćenja gotovih ili standardnih izmenjivača toplote za određene namene, određene tehnološkim zahtevima.

Verifikacioni termički proračun aparata se vrši nakon što su svi njegovi delovi i sklopovi proračunati i projektovani. Zadaci verifikacionog proračuna su: 1) određivanje temperature: a) na površini metalnih delova i sklopova; b) maksimalni i srednji unutrašnji čvorovi koji sadrže izolacioni materijali; 2) određivanje temperature rashladnog medijuma unutar kućišta za aparate sa omotačem; 3) detekcija temperature vanjska površina zidovi školjke. Ovo poglavlje predstavlja pojednostavljene metode proračuna.

Verifikacioni toplotni proračun hotelske jedinice je složen matematički problem, koji se sastoji u sastavljanju i rešavanju sistema nelinearnih algebarske jednačine high order. Za sastavljanje rješenja ovog sistema potrebni su značajni nizovi početnih informacija koje karakteriziraju kotlovsku jedinicu u cjelini, kao i svaku od njegovih površina.

Izmjenjivači topline su uređaji u kojima se toplina prenosi s jednog tijela na drugo. Tijela koja daju ili primaju toplinu nazivaju se nositelji topline. Izmjena topline između rashladnih tekućina jedan je od najvažnijih procesa u tehnologiji.

Prema principu rada, izmjenjivači topline se mogu podijeliti na rekuperativne, regenerativne i miješajuće. Postoje i uređaji za izmjenu topline u kojima se zagrijavanje ili hlađenje rashladne tekućine vrši zbog unutrašnjih izvora topline.

Rekuperativni izmjenjivači topline su uređaji u kojima se dva fluida sa različite temperature protok u prostoru odvojenom čvrstim zidom. Prijenos topline nastaje zbog konvekcije i toplinske provodljivosti, a ako je barem jedna od tekućina zračeći plin, onda zbog termičko zračenje. Primjeri takvih uređaja su kotlovi, grijači, kondenzatori, isparivači itd.

Regeneratori su takvi izmjenjivači topline kod kojih se ista grijna površina u određenim intervalima pere toplom ili hladnom tekućinom. Prvo, površina regeneratora uzima toplotu od vruće tečnosti i zagreva se, a zatim površina regeneratora daje energiju hladnoj tečnosti. U regeneratorima se izmjena toplote uvijek odvija u nestacionarnim uvjetima, a rekuperativni izmjenjivači topline uglavnom rade u stacionarnom režimu.

Budući da je u regenerativnim i rekuperativnim uređajima proces prijenosa topline neizbježno povezan s površinom čvrsto telo, nazivaju se i površinskim. U mešanju Prijenos topline aparata se vrši direktnim kontaktom i miješanjem toplih i hladnih tekućina. Rashladni tornjevi su tipičan primjer takvih izmjenjivača topline. Rashladni tornjevi hladne vode atmosferski vazduh. Vazduh dolazi u direktan kontakt sa vodom i meša se sa parom koja je rezultat delimičnog isparavanja vode.

Bez obzira na princip rada, izmjenjivači topline koji se koriste u raznim poljima tehnike imaju svoja imena. Međutim, sa termotehničke tačke gledišta, svi uređaji imaju jednu svrhu - prijenos topline s jedne rashladne tekućine na drugu ili površine čvrstog tijela na pokretne rashladne tekućine. Potonje ih određuje opšte odredbe, koji su u osnovi termičkog proračuna bilo kojeg izmjenjivača topline.

Osnovne odredbe i jednačine toplotnog proračuna

Toplotni proračuni izmjenjivača topline mogu biti projektovanje i verifikacija. Projektni (konstrukcijski) toplinski proračuni se izvode pri projektovanju novih uređaja, svrha proračuna je da se odredi površina razmene toplote. Provjera termičkih proračuna izvode se ako je poznata grijna površina izmjenjivača topline i potrebno je odrediti količinu prenesene topline i konačne temperature radnih fluida. Toplotni proračun izmjenjivača topline svodi se na zajedničko rješavanje jednačina toplotnog bilansa i prijenosa topline. Ove dvije jednadžbe su u osnovi svakog termičkog proračuna. Za rekuperativne izmjenjivače topline date su sljedeće jednačine.

Jednačina toplotnog bilansa. Promjena entalpije rashladnog sredstva zbog prijenosa topline određena je relacijom

Ovdje iu daljem tekstu indeks "1" to znači datu vrijednost dodijeljen vrućoj tečnosti, a indeks "2" - hladnoj. Oznaka (crtica) odgovara ovoj vrijednosti na ulazu u izmjenjivač topline, (dvije crtice) - na izlazu.

Pod pretpostavkom da With R =konst i dh=c str dt, prethodne jednačine se mogu napisati:

Specifična toplota With R zavisno od temperature. Stoga, u praktičnim proračunima, prosječna vrijednost izobarnog toplotnog kapaciteta u temperaturnom rasponu od t" prije t"".1) jednosmerna struja; 2) protivstruja; 3) poprečna struja; 4) sa složenim smjerom kretanja rashladnih tekućina (mješovita struja).

U praksi se često javlja potreba za standardnim ili novorazvijenim izmenjivačem toplote sa poznatim brzinama protoka G 1 G 2 , početnim temperaturama t1' i t2', površina uređaja F odrediti konačne vrijednosti temperatura nosača topline t1'' i t2" ili, što je isto, toplotna snaga aparata. Iz toka prenosa toplote i mase poznato je da t1'' i t2" može se izračunati pomoću formula

, (2.33)

gdje je ε– efikasnost izmenjivača toplote, određena udjelom njegove stvarne toplinske snage od najveće moguće; (gc) MI n - najmanji od G 1 c 1 i G 2 c 2 .

Iz toka prijenosa topline i mase i teorije izmjenjivača topline također je poznato da u slučaju istosmjernog strujanja zajedničko rješenje jednačina prijenosa topline i bilansa topline, uzimajući u obzir jednačinu (2.25), daje sljedeće izraz za efikasnost:

, (2.34)

gdje ; , N=kF/C Min je broj jedinica prijenosa; C min, C max - najmanji i najveći ukupni toplotni kapaciteti nosača toplote, jednaki, respektivno, najmanjem i najvećem proizvodu protoka nosača toplote po njihovim specifični toplotni kapaciteti. U slučaju protivstruja

. (2.35)

Za krst i više složene šeme kretanje rashladnih tečnosti u zavisnosti od ε (N, C min / C max) dati su u .

Ako koeficijent prolaza topline nije unaprijed poznat, on se izračunava na isti način kao i prilikom proračuna toplinskog projekta.

Na C max >> C min (na primjer, u slučaju kondenzacije pare hlađene vodom)

Ovo, posebno, može potvrditi odsustvo uticaja na Δtšeme kretanja nosača toplote pri C max / C min →∞.

Iz jednačina: prijenos topline i ravnoteža topline također slijedi da N 1 \u003d kF / C l \u003d δt l / Δt i N 2 =kF/C 2 =δt 2 /Δt;ε 1 = δ t 1 /Δt max i ε 2 = δ t 2 /Δt max, a ε 1 = ε 2 C 2 / C 1 . Dakle, po analogiji sa formulama (2.34) i (2.35) zavisnosti oblika ε 1 (N 1 C 1 C 2) i ε 2 ( N 2 C 1 Od 2 ) (vidi, na primjer,).

Potreba da se za svaku specifičnu shemu kretanja nosača topline koristi vlastita formula efikasnosti, različita od drugih, otežava izvođenje proračuna. Da biste uklonili navedeni nedostatak, možete koristiti metodu φ-struje, koja je detaljno opisana u. Prema ovoj metodi, zavisnost efikasnosti ε 2 od broja prenosnih jedinica N 2 a relativni ukupni toplinski kapacitet ω=C 2 /C 1 za sve, bez izuzetka, sheme kretanja nosača topline opisan je jednom formulom

gdje f φ ,- karakteristika strujnog kola. Lako je to uočiti kada f φ=0 formula (2.37) prelazi u formulu (2.34) za tok, kada f φ=1– u formulu (2.35) za protivtok.

Ideja metode φ-struje zasniva se na činjenici da vrijednosti efikasnosti za veliku većinu složenih kola leže između vrijednosti efikasnosti za istosmjernu i protustrujnu. Zatim, predstavljanje funkcije f φ=0,5(1– cosφ), ; za φ=0 dobijamo f φ=0, odnosno minimalna vrijednost karakteristike strujnog kola, koja odgovara protoku naprijed. Za φ=π imamo maksimalna vrijednost karakteristike f φ=l, što odgovara najefikasnijoj protustrujnoj šemi.

Za bilo koju shemu, osim za jednosmjernu i protustrujnu, za koju f φ su konstantne vrijednosti, f φ obično postoji neka funkcija iz N 2 \u003d kF / C 2. Međutim, proračuni su to pokazali N 2< 1,5 pa čak i na N 2<=2 f φ , može se uzeti kao trajno. Vrijednosti ovih konstanti date su u tabeli. 2.3. Tu su također date granične vrijednosti karakteristika strujnog kola. f φ*, koji se dobijaju ako u formuli (2.37) prijeđemo na granicu na N 2→∞ i ω→1:

, (2.38)

Kada se koristi jednačina (2.37), postaje moguće izvršiti na računaru proračune izmjenjivača topline s različitim shemama kretanja nosača topline prema jedinstvenoj metodi. U ovom slučaju, bilo koji od izmjenjivača topline može se predstaviti kao krug koji sadrži elementarne izmjenjivače topline povezane paralelno i serijski, u svakom od kojih je kretanje nosača topline samo direktno, ili protivtočno, ili poprečno. flow, ili cross-flow, tj. jednostavan je. Dimenzije elementarnih izmjenjivača topline uvijek se biraju dovoljno male da se zanemari nelinearna priroda promjene temperature nosača topline i da se prosječna temperaturna razlika na svakom od elementarnih površinskih presjeka izračuna kao aritmetička sredina.

Tabela 2.3. Karakteristike strujnog kola i maksimalna efikasnost uređaja za različite šeme kretanja rashladnih tečnosti

VERIFIKACIJA TERMIČKI PRORAČUN MAŠINE

Prilikom proračuna kompletnih mašina, uključujući kondenzacionu jedinicu, isparivače i druge elemente, nemoguće je podesiti temperaturni režim njihovog rada. Mora se utvrditi samo posebnim verifikacionim termičkim proračunom mašine namenjene za ugradnju.

Svrha verifikacionog proračuna je da se utvrdi da li odabrana mašina može da obezbedi željene temperature vazduha u komorama sa poznatim toplotnim dobitkom, bez prekoračenja dozvoljene vrednosti faktora vremena rada b. Za to se utvrđuje stvarni temperaturni režim rada i stvarni koeficijent radnog vremena mašine. U razmatranim automatskim mašinama kompresor radi samo u radnom dijelu ciklusa, a isparivač - kontinuirano. Dakle, kompresor se računa prema prosječnoj tački ključanja tor za radni period ciklusa, a isparivač - prema prosječnoj tački ključanja tot za cijeli ciklus.

U verifikacionom proračunu prvo odredite srednju tačku ključanja za ceo ciklus toc iz jednačine prenosa toplote u isparivaču, koji kada se mašina ohladi, ima oblik samo jedna komora.

Kada se jedna mašina i n komora ohlade, jednačina prenosa toplote u isparivačima dobija oblik

U ovim formulama

Qkam, Qkam1, Qkam2, ..., Qkamn ​​- potrošnja hladnoće za odgovarajuće komore, W;

ki, kíl, ki2,…, kin - koeficijenti prolaza toplote isparivača, W/(m2 °C);

Fi, Fi, Fi2,…, Fin - površine isparivača, m2;

tkam, tkam1, tkam2,…, tkamn - temperature vazduha u odgovarajućim komorama, °C.

Eksperimentalnim radom i posebnim proračunima utvrđeno je da je prosječna tačka ključanja rashladnog sredstva tokom radnog perioda najvišeg ciklusa mašina niskog kapaciteta koje rade u rashladnim komorama sa temperaturom vazduha od -2° do +4°C približno 3°C. niže od tačke ključanja srednjeg rashladnog sredstva za ceo ciklus, tj.

Na osnovu pronađene vrijednosti tor utvrđuje se stvarni radni kapacitet hlađenja Qop mašine odabrane za ugradnju. Ovo se radi prema karakteristikama mašine, predstavljenim u koordinatama Q0 - t0 i označenim u katalozima i referentnim knjigama (vidi sliku 106).

Prilikom određivanja Qop iz takvog grafa, treba odrediti temperaturu kondenzacije i uzeti Qop vrijednosti iz krive koja se odnosi na ovu temperaturu. Za jedinice sa kondenzatorom hlađenim vodom, održavanje prihvaćene temperature kondenzacije je osigurano pomoću ventila za kontrolu vode. U jedinicama sa zračnim hlađenjem, temperatura kondenzacije se postavlja prema temperaturi okolnog zraka i kapacitetu hlađenja kompresora. U ovom slučaju, temperatura kondenzacije se može inicijalno podesiti, a nakon izračunavanja kondenzatora, može se poboljšati.

Za mašine sa vazdušnim hlađenjem, temperatura kondenzacije se mora izračunati pomoću jednačine

gdje je tv temperatura okoline (kondenzator) zraka, °S;

kk - koeficijent prolaza toplote kondenzatora, W/(m2 °C);

Fc - površina za prenos toplote kondenzatora, m2;

Ako se ovako izračunata temperatura razlikuje od prvobitno prihvaćene za više od 2°C, proračun treba ponoviti.

Stvarni koeficijent radnog vremena rashladne mašine treba izraziti kao odnos ukupne potrošnje hladnoće za datu grupu komora ΣQkam i radnog rashladnog kapaciteta mašine (agregata) odabrane za hlađenje ove grupe komora Qop, tj.

Rezultirajuća vrijednost koeficijenta radnog vremena trebala bi biti u rasponu od 0,4 do 0,7. Više vrijednosti b ukazuju na to da performanse odabrane jedinice nisu dovoljne; trebalo bi da uzmete drugu jedinicu, veću produktivnost, i ponovite proračun. Ako se kao rezultat proračuna pokaže da b<4, то ϶то означает, что выбранный агрегат будет мало использоваться, тогда нужно принять агрегат с меньшей холодопроизводительностью и повторить расчет. Когда соотношение тепловых нагрузок не соответствует возможному распределению испарителей по камерам при отсутствии в них реле температуры, следует после поверочного, расчета машины проверить, будет ли обеспечено поддержание заданнои̌ температуры в камерах. Для ϶того пользуются тем же уравнением теплопередачи испарителя для каждой камеры (59), но подставляют в нᴇᴦο найденное значение температуры кипения tоп, а определяют температуру воздуха в камере tкам:

Ako pronađena vrijednost temperature zraka u komori odstupa za više od 2°C od njene nominalne vrijednosti, onda treba razmotriti mogućnost postavljanja isparivača u komore na drugačiji način ili naručiti isparivače kao dodatak setu.

Prilikom provjere proračuna rashladnog uređaja sa rashladnim sistemom rasoline moguće je uzeti faktor vremena rada b=0,9 i izračunati isparivač za kontinuirani rad kompresora, tj. uzmite tc≈tor=t0. Radna tačka ključanja određena je jednadžbama:

, (66)

gdje je tpm prosječna temperatura slane vode, ºS;

t0 - tačka ključanja, °C.

U ovom proračunu može se navesti jedna od vrijednosti tpm ili t0. Drugi se izračunava prema jednačini. Određivanje tačke ključanja može se izvesti i grafički. Za to je na grafikonu Q0 - t0, koji predstavlja karakteristiku jedinice, nacrtana ravna linija Qi \u003d k i Fi (tpm-t0), što je karakteristika isparivača. Tačka preseka krive Q0 i prave linije Qi odgovaraće željenoj tački ključanja.

VERIFIKACIJSKI TERMIČKI PRORAČUN MAŠINE - pojam i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "VERIFIKACIJSKI TERMIČKI PRORAČUN MAŠINE" 2017-2018.