Файл: Цейтлин Ю.А. Установки для кондиционирования воздуха в шахтах [Текст] 1974. - 166 с.pdf

I = 1 + 2880 d ~ d"-.

(87)

і — /ст

а = ас1,

(88>

Здесь

Хвз и V,,;, — коэффициенты

теплопроводности

и кинемати­

ческой вязкости воздуха при средней темпе­

ратуре его в аппарате соответственно, вт/мХ

Хград, м2/сек;

воздуха в самом узком се­

Шпз— средняя скорость

чении аппарата, м/сек;

диаметр

ореб­

D' — условный или

эквивалентный

ренной трубы,

под которым

подразумевают

диаметр гладкой трубы,' площадь наружной

поверхности которой равна площади поверх­

ности оребренной трубы той же длины.

F

D2 — D-

(90)

D' = —ор- = D Н------ 2--------,

n L

21

ѵ

где

Fор и L—-площадь наружной

поверхности

и

длина

ореб­

ренной трубы соответственно;

D — наружный диаметр

трубы, без учета ребер;

Рр— условный диаметр ребра

(рис. 19);

ребер.

I— расстояние между осями

соседних

температура

конденсации

+35° С; средняя

температура

охлаждающей воды

+30° С; среднелогарифмическин

температурный

напор

5° С; наружная

пло­

щадь труб

аппарата (с

учетом

оребрения)

140

м-; отношение площади

на­

ющей среды

= 0,0002 м--град/вт.

Для расчета коэффициента теплоотдачи фреона стенке, по данным при­

ложения 11, определяем:

коэффициент теплопроводности конденсата Хц=0,083 вт/м-град;

плотность

конденсата

(при

температуре

+35° С)

р,; =!274

кг/м3;

скрытая теплота парообразования г,,-=135,3 кдж/кг;

кг/м-сек.

динамический

коэффициент

вязкости

цк= 0,21 • І0~3

Принимаем разность температур фреона и

стенок

труб

аппарата 3° С

(примерно половина температурного

напора),

тогда,

согласно

уравнению

{75), получим

<хх = 0,728

0.08S3 ■ 12742 • 9,8

•

135,3 •

103

= 1095 вт/м'2-град.

0,21 ■ 10- 3 ■3,0

- 0,02 ■ 19,6

Для определения коэффициента теплоотдачи стенки воде находим (см.

приложение 111):

теплопроводности

воды

при

температуре

+30° С

коэффициент

0,618 вт/м-град;

коэффициент

вязкости

воды

0,800 - 10_3

кг/м • сек;

плот­

динамический

ность воды 995 кг/м3.

Кинематическим коэффициент вязкости воды

ѵв

Ив _

0,800-10—:

10

°,

м-/сек.

рв

995

Тогда, по

(79),

имеем

Ко = 0,0264 -

0,618

/ 1,2-

0,0132 X0 .8

/4190 • 0,800 ■ІО“ 3 \о ,4

0,014

\ 0,806 • ІО-

6

0,625

= 6650 вт/м'2-град.

Общий коэффициент теплопередачи в конденсаторе, отнесенный к наруж­

ной поверхности оребрениых труб, составит

1

1

570

вт/ма-град.

Ап = —-------------------г------- :— = — :-------------------------—:— =

1

Fa

1

+ 0,0002 +

3,6

----+ Ж + -S - ------

1095

6650

«1

Fв

«2

Тепловая мощность конденсатора в этом случае

QK = k HFM( h — t2) = 570.140.(35 — 30) =

399 000

вт =

339

квт.

Если бы конденсатор имел гладкие, а не оребренные трубки, то коэффи­

циент

теплопередачи, отнесенный

к наружной

поверхности

труб,

составил

700 вт/м2-град и мощность конденсатора была равна 206 квт, т.

е.

почти

вдвое

меньше.

теплопередачи

и

тепловую

мощ­

П р и .ме р 5. Определить коэффициент

ность испарителя ИТР-210 ПКХУ,

работающей

на

фреоне

12,

если

известны

следующие данные: температура

кипения фреона

минус

5° С;

средняя

раз­

ность температур хладагента и хладоносителя

5° С; хладоноснтелем

является

14,9%-иый водный раствор NaCI;

скорость

движения рассола

по

трубам

I м/сек; внутренним и наружный

диаметры

труб

равны соответственно

13,2

ности труб

испарителя

находил!

(приложение

V)

параметры

рассола

соот­

ветствующей

концентрации

при

его средней

температуре в аппарате

0° С:

коэффициент теплопроводности 0,552 вт/м2-град;

динамический коэффициент вязкости 2,23-Ю- ’ н-сек/м2;

плотность 1120 кг/м3;

теплоемкость 3,55 кдж'кг • град.

Тогда, согласно (79),

0,552

/

1 • 0,132 •

1120 \о .8

/3,55

• 10я • 2,23

■ 10—3 ‘

X, = 0,0264 ------------- ■ ( ---------------------------

)

•

(

----------------------1---------------

0,0132

V

2,23- 10—=»

J

\

0,552

=

1,04-

1200 - 2, 9

-

3620

вт/м2-град.

потоком

1700 вТ'.м2 • град

(обычно для установок кондиционирования эта ве­

личина

находится

в пределах

1000—2500 вт/м2• град).

«1 =

3,38 •

1700°-7 =

3,38 ■ 182 =

615 вт/м2-град.

Общий коэффициент теплопередачи испарителя, отнесенный к наружной

поверхности оребренных труб,

1

1

1

т +

F„

1

1

1

— +

■—

615

-0,0004 + 3,6

«г

3620

=

330

вт/м2-град.

спечиваемая компрессором в ПКХУ,

Q ^ M

Kqx = hhV„qx,

(91)

гдс Мк = /фі Ѵи — массовая

производительность

компрессора

[см. формулы (49) и (50)];

рі — плотность

хладагента, засасываемого ком-

прессором,

кг/м3;

нию

давления всасываемого хла­

дагента, а значит к увеличению

степени

повышения

давления

в

компрессоре.

В поршневых

ком­

прессорах это приводит к сниже­

нию коэффициента подачи. Плот­

ность

пара

перед

компрессо­

ром

при снижении

температуры

кипения

также уменьшается, так

как

давление

уменьшается

при

этом

более интенсивно,

чем тем­

пература.

Как следует

из

ана­

лиза цикла ПКХУ (см. рис. 4,6),

снижение

температуры

кипе­

ния

приводит также

к

уменьше­

нию

удельной холодопроизізодн-

телыюстп ПКХУ.

Рис.

20.

Характеристика

ком­

Для

расчета и построения ха­

прессора

ФУУ-175/2

рактеристик

поршневых

ком­

(50)

(54)

и

диаграммы

прессоров

используются формулы

Т-

іли I—lg р для соответствующего

хладагента.

На

рис. 20

представлена

характеристика

компрессора

ФУ-175/2 при

тем­

пературе

конденсации 35° С

(линия

1),

40° С (линия 2)

и

45° С

(линия 3).

V

nD-nS/

3,14 • 0,19- • 960 . 0 , 1 3 - 4

240

0,235 м3/сек.

240

278

. 0,07 [1 — 0,07 (2,33 — 1)] = 0,903 • 0,97 • 0,907 = 0 ,7 9 3 .

X = -------

308

ѵ

"

Удельный

объем

фреона-12 перед компрессором в этом

случае (Л = (п+

+ 10=15° С, р = 3,62

бар), по i-lgp-диаграмме, составляет

0,051 м3/кг; эн­

Сдельная холодопроизводнтельность

qx = 583 — 455 =

128 кдж/кг.

Таким образом, при температуре испарения +5° С холодильная мощ­

ность, обеспечиваемая компрессором,

Qx = 0 ,7 9 3 ■0,235 .

• 128 += 468 квт.

= М (‘а-»•)•'

(92>

QK= K FAt к-

(93>