[压缩机选型计算] 压缩机制冷量怎么计算

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2023-02-02 · TA获得超过292个赞
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压缩机的选型计算

① -33℃系统(冻结间),取10℃温差,蒸发温度为tz=-33℃。用立式冷凝器,t2

t1

Q

j

=t1+3

℃、 t1

=

t1+t2

2

+∆t

取(∆t=6℃)冷凝温度为

=32℃,采用配组双级压缩机,取§=1/3.机械负荷=124845.49w.

tz=-33℃ t1=32℃和§=1/3 查图

解:

tzj

2-1得中间冷却

=-3.5℃

g

⑵根据中间冷却温度确定过冷温度t=(-3.5+4)℃=0.5℃ ⑶根据蒸发温度tz=-33℃和中间冷却温度t=-3.5℃,查图2-5得低

zj

压级压缩机的输气系数 λ=0.775

⑷根据蒸发温度tz=-33℃和过冷温度t=0.5℃,查表2-4得低压级压

g

缩机单位容积制冷量qr=1007kj/m3 ⑸计算低压级压缩机的理论输气量:

Vd=

3.6Qj

λqr

=

3.6*124845.490.775*1007

=575.9m

3

/h.

⑹选择低级压缩机。根据计算出的低级压缩机理论输气量,从压缩机产品样本中选两台8AS10和一台4AV10型压缩机作为低压级压缩机,其理论输气量V

d

=634m

3

/h,可以满足要求。

⑺选择高压级压缩机。根据选定的高、低级压缩机理论输气量之比§

V=1/3、

d

=575.9m

3

/h得Vg

=

Vd3

=(575.9/3)m3/h=191.97m3/h。 从

压缩的产品样本中选出两台4AV10型压缩机作为高级压缩机,其理

论输气量V

d

=253.6m

3

/h。

实际选配两台8AS10和一台4AV10型压缩机一台作为低压级压缩机,两台4AV10型压缩机一台作为高级压缩机,形成一组配组双级机。



-28℃系统(冻结物冷藏间),取10℃温差,蒸发温度为tz=-28℃。用立式冷凝器,t2

=t1+3℃、 t1=

t1+t2

2

+∆t 取(∆t=6℃)冷凝温

j

度为t1=32℃,采用配组双级压缩机,取§=1/3.机械负荷Q=

47347。99w

解:⑴根据tz

tzj

=-28℃ t1=32℃和§=1/3 查图2-1得中间冷却

=2.3℃

g

⑵根据中间冷却温度确定过冷温度t=(2.3+4)℃=6.3℃

⑶根据蒸发温度tz=-28℃和中间冷却温度t=2.3℃,查图2-5得低压

zj

级压缩机的输气系数 λ=0.78

⑷根据蒸发温度tz=-28℃和过冷温度t=6.3℃,查表2-4得低压级压

g

缩机单位容积制冷量qr=1039kj/m3 ⑸计算低压级压缩机的理论输气量:

Vd=

3.6Qj

λqr

=

3.6*47347.990.78*1039

=210.32m

3

/h.

⑹选择低级压缩机。根据计算出的低级压缩机理论输气量,从压缩机产品样本中选8AW10压缩机一台作为低压级压缩机,其理论输气量

Vd=253.6m

3

/h,可以满足要求。

⑺选择高压级压缩机。根据选定的高、低级压缩机理论输气量之比§=1/3、V

d

=210.32m

3

/h得Vg

=

Vd3

=(210.32/3)m3/h=70.1m3/h。 从

压缩的产品样本中选出4AV10型压缩机一台作为高级压缩机,其理论输气量V

d

=126.8m

3

/h。

实际选配1台8AW10压缩机一台作为低压级压缩机,4AV10型压缩机一台作为高级压缩机,形成一组配组双级机。

冷却设备的选型计算

根据A=

QsK∆t

可求出冷却面积,从而选择冷却设备。

=KC1C2C3查表

/

传热系数K

2-14可查的K/值7.08,(冻结物冷藏

间选用氨单排光滑蛇形墙排管,管数为6根,温差为10℃),查表可知C1=1,C2=1.0(管外径为38mm),C3=1.1,得K=7.8。一号库的冷却面积为239.74㎡,(冷却设备负荷为18700.04W,温差都为10℃),二号库的冷却面积为215.38㎡(冷却设备负荷为16799.59W),三号库的冷却面积为239.74㎡(冷却设备负荷为18700.04W)。由上计算出管长分别为2009.22、1805.06和2009.22m(L

=A/R*

)冷藏间蒸发器38管长度

-33系统计算

t1=-33℃ h1=1418.264kJ/kg t2=-21℃ (查表2-19得) h2=1435.845 kJ/kg

t3=27℃

(由与4点等压与2点等S得) h3=1532.35 kJ/kg

t4=-3.5℃ h4=1457.855 kJ/kg

t5=85℃ t6=32℃ t7=0.5℃

(由与6点等压与4点等S得) h5=1639.05 kJ/kg h6=351.466 kJ/kg h7=202.313 kJ/kg h8=183.86 kJ/kg h9=50.138 kJ/kg

=Vdλqr3600

t8=-3.5℃ t9=-33℃

制冷量:Q0

=575.9*0.775*1007/3600=124.85KW

单位制冷量:q0

=h1-h9

=1418.264-50.138=1368.126 kJ/kg

Q0q0

低压级制冷剂循环量:GL1=

*3600=327.6(kg/h)

高压级制冷剂循环量:GH=GL

h4-h7h4-h8

=322.85(kg/h)

-28系统计算

t1=-32℃ h1=1425.84kJ/kg t2=-18℃ (查表2-19得) h2=1439.94 kJ/kg

t3=37℃

(由与4点等压与2点等S得) h3=1550.44 kJ/kg

t4=2.3℃ h4=1459 kJ/kg

t5=70℃ t6=32℃ t7=6.3℃ t8=2.3℃ t9=-28℃

(由与6点等压与4点等S得) h5=1594.3 kJ/kg h6=351.466 kJ/kg h7=227.85 kJ/kg h8=210 kJ/kg h9=72.54 kJ/kg

=Vdλqr3600

制冷量:Q0

=210.32*0.78*1039/3600=47.35KW

=1425.84-72.54=1353.3 kJ/kg

Q0q0

*3600=126(kg/h)

单位制冷量:q0

=h1-h9

低压级制冷剂循环量:GL1=

高压级制冷剂循环量:GH=GL

h4-h7h4-h8

=124.2(kg/h)

冷凝器的选型计算

(1) 冷凝器传热面积的计算 q1取3500W/㎡由表2-25得

A=

Q1K∆td

=Q1q1

=

158349.033500

=

45.24㎡冷凝器面积

式中: A-------冷凝器传热面积,单位为㎡;

Q1-------冷凝器负荷,单位为W;

K---------冷凝器传热系数,单位为W/(㎡·℃); q1--------冷凝器热流密度,单位为W/㎡; ∆td-------对数平均温度差,单位为℃。 (2) 双级压缩机系统冷凝器热负荷 -33系统冷凝负荷

Q1=qmg(h5-h6)/3.6=322.85(1639.05-351.466)/3.6=115471.25W

-28系统冷凝负荷

Q1=qmg(h5-h6)/3.6=124.2(1594.3-351.466)/3.6=42877.78W

总冷凝负荷为115471.25W+42877.78W=158349.03W Q1------双级压缩机系统冷凝器热负荷,单位为W; qmg-----高压级机制冷剂循环量,单位为kg/h; h5、h6------制冷剂进、出冷凝器的比焓,单位为KJ/kg

(冷凝器进、出水温度分别为22℃、24℃)。

由上计算得总的冷凝面积为45.24㎡,可从产品样本选型得LNA-54的立式冷凝器,其冷冻面积为54㎡可满足条件。

辅助设备的选型计算

1 中间冷却器的选型计算:其作用是冷却低压级压缩机排出的过热蒸气,同时对来自贮液器的饱和液体冷却到设定的过冷温度,还起着分离低压级压缩机排气所夹带的润滑油及液滴的作用。

(1)中间冷却器桶径计算

dzj=

4λV3600πω

=0.0188

λVω

-33系统 λ取0.45 ω取0.5 m/s

dzj=0.0188

λVω

=0.0188

0.45*191.97

0.5

=0.097m

-28系统 λ取0.54 ω取0.5 m/s

dzj=0.0188

zj

λVω

=0.0188

0.54*70.1

0.5

=0.081m

式中 d-------中间冷却器内径,单位为m;

λ--------高压机输气系数;

V---------高压级压缩机理论输气量,单位为m3/h ω--------中间冷却器内的气体流速,一般不大于0.5m/s。 (3) 蛇形盘管传热面积的计算

A=

QzjK∆td

-33系统A=-28系统A=

QzjK∆tdQzjK∆td

==

13573.34500*6.274326.56500*5.59

=4.33m2 =1.55m2

式中 A------蛇形盘管所需的传热面积,单位为m2; Q------蛇形盘管的热流量,单位为W;

zj

∆td------蛇形盘管的对数平均温度差,单位为℃;

K-------蛇形盘管的传热系数,单位为W/(m2∙℃),按产品规定取值,无规定时,宜采用465---580W/(m2∙℃)。 蛇形盘管的热流量Q-33系统

Qzj=qmq(h6-h7)/3.6

zj

=qmq(h6-h7)/3.6

=327.61(351.466-202.313)/3.6=13573.34Kg/h

-28系统

Qzj=qmq(h6-h7)/3.6

=126(351.466-227.85)/3.6=4326.56 Kg/h

式中: q-------低压机制冷剂循环量,单位为Kg/h

mg

h6、h7----冷凝温度、过冷温度对应的制冷剂的比焓,单位

为KJ/kg。

蛇形盘管的对数平均温差

∆td

=

tl-tg2.3lg

tl-tzjtg-tzj

-33系统 ∆td

=

t1-tg2.3lg

t1-tzjtg-tzj

=

32-0.52.3lg

32+3.50.5+3.5

=6.27



-28系统 ∆td

=

t1-tg2.3lg

t1-tzjtg-tzj

=

32-6.32.3lg

32+2.36.3-2.3

=5.59



由以上计算可从产品样本选型得:

-33系统选ZZQ-600型中冷器,冷面积为5m2外径为0.612m -28系统选ZLA-2型中冷器,冷面积为,2m2外径为0.512m可满足条件.

2 贮液器的选型计算

V

ν

=

ϕβ

v∑qm

=

10.7

*1.6888*5.57

=13.44m3

查附表1得1.6888m3/kg

-33系统中机械负荷为47347.99W 单位制冷量为1368.126kJ/kg,一批货工作20小时,所以有制冷剂循环量 47347.99/1368.126/20=1.73kg/h。

-28系统中机械负荷为124845.49W 单位制冷量为1353.3kJ/kg,一批货工作24小时,所以有制冷剂循环量

124845.49/1353.3/24=3.84 kg/h

所以∑qm制冷装置中每小时制冷剂液体的总循环量为1.73kg/h +3.84 kg/h=5.57 kg/h

式中: V------贮液器体积,单位为m3;

∑qm------制冷装置中每小时制冷剂液体的总循环量,单位为kg;

v------冷凝温度下液体的比体积,单位为m3/kg; ϕ------贮液器的体积系数。当冷库公称体积小于或等于

2000m3时,ϕ

=1.2;公称体积为

2001-10000m3时,

=0.80

ϕ=1.0;公称体积为10001-20000时,ϕ

=0.50

;公称

体积大于20000m3时,ϕ;

β------贮液器的液体充满度,一般宜取70%. 由以上计算可从产品样本选型得: 选用ZA-5三台,总容量15m3可满足条件.

3 油分离器的选型计算

dy

=

4λV3600πω

=0.0188

λVω

-33系统选用填料式油分离器λ取0.45 ,V取191.97m3/h -28系统选用填料式油分离器λ取0.54 ,V取70.1m3/h 总λ=0.99,V=262.07m3/h ,ω取0.5 m/s

dy=0.0188

λVω

y

=0.0188

0.99*262.07

0.5

=

0.118m

式中 d------油分离器的直径,单位为m;

λ-------压缩机输气系数,双级压缩时为高压级压缩机的输气系数;

V-----压缩机理论输气量,单位为m3/h,双级压缩时为高压级压缩机的;

ω-----油分离器内气体流速,单位为m/s,填料式分离器宜

用0.3—0.5m/s,其他型式的油分离器宜采用不大于0.8m/s。

由以上计算可从产品样本选型得:

选用YFA-65一台,外径0.325m可满足条件.

4 氨液分离器的选型计算

(1) 机房氨液分离器的直径由下式计算 d-33系统根据前面所求得λ

=

4Vλ3600πω

=0.0188

λVω

=0.5m/s

=0.775

,V=575.9m3/h,ω

d=0.0188

λVω

=0.0188

0.775*575.9

0.5

=0.78

=0.128m

=0.5m/s

-28系统根据前面所求得λ

d=0.0188

,V=210.32m3/h,ω=0.109m

λVω

=0.0188

0.78*210.32

0.5

式中 d----机房氨液分离器的直径,单位为m;

λ----压缩机输气系数,双级压缩时为低压级压缩机; V-----压缩机理论输气量,单位为m3/h,双级压缩时为低压级压缩机;

ω----氨液分离器内气体流速,单位为m/s,一般采用0.5m/s。

由以上计算可从产品样本选型得:

-33系统和-28系统各选用AFA-65一台,外径0.412m可满足条件.

(2) 库房氨液分离器 d

=

4qmv3600πω

=0.0188

qmv

ω

=0.5m/s

-33系统根据前面所求得qm=1.73kg/h,v =1111.84m3/kg,ω

d=0.0188

qmv

ω

=0.0188

.73*1111.84

0.5

=0.155m

=0.5m/s

-28系统根据前面所求得qm=3.84kg/h,v =878.1m3/kg,ω

d=0.0188

qmv

ω

=0.0188

3.84*878.1

0.5

=0.166m

式中 d------库房氨液分离器直径,单位为m;

v------蒸发温度相对应的饱和蒸气比体积,单位为m3/kg;

qm-----通过氨液分离器的氨液量,单位为kg/h; ω------氨液分离器内气体流速,单位为m/s,一般采用0.5m/s。

-33系统和-28系统各选用AFA-65一台,外径0.412m可满足条件

5 低压循环桶的选型计算

(1) 低压循环桶直径的计算 dd-33系统根据前面所求得λ

=

4Vλ3600πωξn

=0.0188



ωξn

=0.775

,V=575.9m3/h,ω

=0.5m/s

ξ=1.0,n=1

dd=0.0188



ωξn

=0.0188

575.9*0.7750.5*1*1

=0.561m

=0.5m/s

-28系统根据前面所求得λ=0.78,V=210.32m3/h,ω ξ=1.0,n=1

dd=0.0188



ωξn

=0.0188

210.32*0.780.5*1*1

=0.34m

式中: dd-----低压循环桶的直径,单位为m;

V----压缩机理论输气量,单位为m3/h,双级压缩时为低压级压缩机;

λ----压缩机输气系数,双级压缩时为低压级压缩机;

ω-----低压循环桶内气流流速,单位为m/s,立式低压

循环桶不大于0.5m/s;卧式低压循环桶不大于0.8m/s;

ξ----截面积系数,立式低压循环桶ξ环桶ξ

=0.3;

=1.0,卧式低压循

n----低压循环桶气体进气口的个数,立式低压循环桶为1,卧式为2。

(2) 低压循环桶体积计算(该循环桶为上进下出式) V

=

10.5



q

Vq+0.6Vh)

-33系统根据前面所求得:由Q4计算得最大库房管道冷面积为400m2,由此计算得 冷却设备体积V为2.97m3 回气管Vh为0.53m3,

q

θq取0.3

=

10.5

所以V



q

Vq+0.6Vh)=2.418m

3

q

-28系统根据前面所求得:冷却设备体积V为1.78m3 回气管Vh为0.53m3,θ取0.3

q

所以V

=

10.5



q

Vq+0.6Vh)=1.704m

3

所以-33系统选用一个CDCA-2.5的立式低压桶 -28系统就选用一个ZDX-2L的立式低压桶 式中: V----低压循环桶体积,单位为m3;

θ----冷却设备设计注氨量体积的百分比,%,见表2

q

—26

V----冷却设备的体积,单位为m3;

q

Vh-----回气管体积,单位为m3。

排液桶体积

6 排液桶的选型计算

V=V1φ/β

由Q4计算得最大库房管道冷面积为400m2,由此计算得 冷却设备体积V1为2.97m3,φ取60%,。 所以V

=V1φ/β

=2.55m3

选用PYA-3一个,体积为3m3

式中: V----排液桶体积,单位为m3;

V1 冷却设备制冷剂容量最大一间的冷却设备的总体积,单位为m3

φ----冷却设备灌氨量得百分比(%),见表2—26; β-----排液桶液体充满度,一般取0.7。

7 集油器的选型

集油器一般以制冷系统制冷量的大小来选型,但标准不一。实践证明,实际使用中规格大一些较好。﹝新编制冷技术回答﹞介绍按以下标准选用:

标准工况总制冷量在200KW以下时,选用D219集油器1台;总制冷剂大于200KW时,宜选用D219集油器2台,使系统中的高、低压容器分开放油。

所以选用D219集油器1台

8 空气分离器的选型

空气分离器的选型不需要计算,可根据冷库规模和使用要求进行选型。每个机房不论压缩机台数有多少,一般只需要设一台空气分离器。空气分离器宜选立式自动型,如选用四重管式空气分离器,总制冷量大于1100KW,可选用KFA—50型;总制冷量小于1100KW时,可选用KFA—32型。 所以选用KFA—32型

9节流阀的选型

-28系统制冷量小于80kw, 所以选用FQ1-10浮球阀一个 -33系统制冷量小于160kw, 所以选用FQ1-20浮球阀一个
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