38
Tema de Proiectare A: Instalatie cu compresie me 838i824i canica Puterea frigorifica Φ 0 =250 kW. Agent intermediar -natura: Clorura de Magneziu MgCl 2 -temperaturi de lucru: S1 = -10°C S2 = -15°C Agent de racire -natura: Apa -temperaturi de lucru: W1 = 30°C W2 = 35°C Energia de actionare : -energie electrica. B: Instalatie cu absorbtie în solutie hidro-amoniacala Puterea frigorifica Φ 0 =250 kW. Agent intermediar -natura: Clorura de Magneziu MgCl 2 -temperaturi de lucru: S1 = -10°C

frigorifice scritube

Embed Size (px)

DESCRIPTION

h

Citation preview

Page 1: frigorifice scritube

Tema de ProiectareA: Instalatie cu compresie me 838i824i canica

Puterea frigorifica Φ0=250 kW.

Agent intermediar

-natura: Clorura de Magneziu MgCl2

-temperaturi de lucru:

-θS1= -10°C

-θS2= -15°C

Agent de racire

-natura: Apa

-temperaturi de lucru:

-θW1= 30°C

-θW2= 35°C

Energia de actionare :

-energie electrica.

B: Instalatie cu absorbtie în solutie hidro-amoniacala

Puterea frigorifica Φ0=250 kW.

Agent intermediar

-natura: Clorura de Magneziu MgCl2

-temperaturi de lucru:

-θS1= -10°C

-θS2= -15°C

Agent de racire

Page 2: frigorifice scritube

-natura: Apa

-temperaturi de lucru:

-θW1= 30°C

-θW2= 35°C

Concentratii

-a vaporilor la iesirea din coloana de rectificare : ζ 1" =98%

-a vaporilor la iesirea din deflegmator : ζ 8" =99.98%

Energia de actionare :

-energie termica.

Page 3: frigorifice scritube

MEMORIU TEHNIC al IFCMProiectul are ca scop dimensionarea unei instalatii frigorifice

cu compresie mecanica de vapori, in concordanta cu tema de proiect,

si alegerea solutiei optime din punct de vedere tehnic si economic.

Ţinând cont de puterea frigorifica de 250 kW, instalatia este de

putere medie, iar solutia cu comprimare mecanica de vapori este o

solutie buna, in conditii le in care sursa de energie disponibila este

energia electrica si nu abur tehnologic, apa fierbinte sau gaze de

ardere, care ar fi foarte scumpe de produs.

In conformitate cu noile norme de securitate si mediu se aleg 3

posibili tati pentru fluidul de lucru: amoniac, R22, R134a. Dupa

determinarea in toate cazurile a punctelor caracteristice ale

ciclurilor teoretice si dupa efectuarea calculului termic cu

determinarea puterilor masice la condensator, vaporizator,

subracitor, etc. , calcularea coeficientului de performanta si a

coeficientilor GWP si ODP se face un STUDIU COMPARATIV din

care rezulta instalatia cu amoniac ca fiind cea mai avantajoasa, fi ind

cea mai putin daunatoare mediului, cu cel mai mare COP si cele mai

mici debite de agent frigorific in circulatie, atât masic cat si

volumic. Instalatia cu freon R22 prezenta doar avantajul unui raport

dintre presiune de condensare si cea de vaporizare mai mic,

avantajos d.p.d.v. al lucrului mecanic de comprimare, iar instalatia

cu freon 134a avea cea mai mica temperatura a vaporilor

supraîncalziti la iesirea din compresor. Insa nici in cazul instalatiei

Page 4: frigorifice scritube

cu amoniac aceasta temperatura nu depasea 120 oC , temperatura la

care uleiul îsi pierde din proprietati .

In toate cazurile, datorita puterii frigorifice medii de 575 kW, a

fost gasita avantajoasa util izarea unui subracitor de lichid dupa

condensator, cu scopul de a ameliora COP-ul, prin marirea puterii

frigorifice in conditii le mentinerii aceleiasi puteri electrice de

comprimare.

In urma unui studiu comparativ s-a ales varianta de subracitor

in contracurent SCC, produs de firma Frigotehnica.

De asemenea puterea frigorifica medie a instalatiei recomanda

folosirea unui rezervor de amoniac lichid RAL, cu scopul de a stoca

agentul frigorific in momentul unei eventuale revizii si stocare unei

cantitati de agent pentru momentele de vârf de sarcina.

In cazul instalatiei cu amoniac, este absolut necesar un

separator de lichid vertical SLV, care sa separe faza lichida de cea

gazoasa înainte de intrarea acesteia din urma in compresor. Aceasta

este obligatorie cu scopul de a asigura in compresor numai vapori

saturati uscati de amoniac. La instalatia cu freon se puteau si era

recomandata alimentarea compresorului cu vapori supraîncalziti intr-

un schimbator de caldura intern care functiona ca supraîncalzitor de

vapori si subracitor de lichid. Aceasta era permisa la freoni deoarece

temperatura vaporilor supraîncalziti nu era asa de mare ca la

amoniac, ea daunând uleiului. In ambele cazuri este absolut necesar

ca stropii de agent frigorific sa nu patrunda in compresor, deoarece

acest fenomen ar produce lovituri de berbec in instalatie odata cu

Page 5: frigorifice scritube

vaporizarea brusca a acestora si deci cu cresterea volumului

specific.

Fiecare compresor a fost prevazut cu un separator de ulei SU,

cu scopul de a retine eventualul ulei antrenat de vaporii

supraîncalziti de amoniac. Acesta este obligatoriu deoarece

amoniacul nu este miscibil cu uleiul si altfel uleiul ar fi ramas in

vaporizator, împiedicând transferul termic si lasând compresoarele

fara o ungere adecvata. La instalatia cu freon aceste SU nu ar fi fost

necesare, insa s-ar fi impus o viteza de circulatie a agentului

frigorific mare si acesta ar fi fost constrâns sa circule prin spatiile

mai reduse pentru antrenarea uleiului ramas. Instalatia nu este foarte

mare, iar temperatura vaporilor supraîncalziti este relativ redusa, asa

ca nu au fost prevazute serpentine cu apa rece la SU pentru scaderea

miscibili tatii dintre vapori si ulei. In general aceste separatoare retin

cam 97% din uleiul antrenat. Totusi in calcule trebuie tinut cont de

pelicula de ulei formata pe suprafetele de transfer din vaporizator,

condensator si subracitor.

Pentru evitarea întreruperii instalatiei si pentru a putea acoperi

eventuale sarcini mai mari in cazul in care consumatorul de frig

devine, in timp, mai mare, s-a mai prevazut un compresor de rezerva

si un separator de ulei, izolate de instalatie cu ajutorul unor vane

normal închise.

Apa de racire circula prin interiorul tevilor, la calculul

coeficientilor de transfer termic tinându-se seama de stratul de

piatra depus pe peretii tevilor.

Page 6: frigorifice scritube

Pentru supravegherea instalatii lor a fost construita o camera de

supraveghere in imediata vecinatate a camerei compresoarelor,

dotate ambele cu usi de refugiu opuse respectând distantele minime

dintre compresoare si peretii înconjuratori.

Page 7: frigorifice scritube

Instalatii frigorifice cu compresie mecanica de vapori într-o treapta

Instalatia cu amoniac (R717)Date de calcul

Agentul frigorific :

Puterea frigorifica Φ0

Agentul racit

Temperaturile agentului racit θS1/θS2

Agentul de racire

Temperaturile agentului de racire θW1/θW2

Figura 1.1 : Schema teoretica a instalatiei cu compresie mecanica pentru amoniac

Page 8: frigorifice scritube

V - vaporizator; SL - Separator de lichid; K - compresor; SU - separator de ulei; C - condensator; R - rezervor de amoniac lichid; SR - subracitor de lichid; VL - ventil de laminare

Page 9: frigorifice scritube

Figura 1.2 : Ciclul termodinamic teoretic

1 - 2 proces de comprimare adiabatica; 2 -2' proces de racire a vaporilor; 2' - 3 proces de condensare; 3 - 4 proces de subracire în subracitor; 4 - 5 proces de laminare; 5 - 1 proces de vaporizare

Calculul Termic al Instalatiei

Figura 1.3 : Variatia de temperatura a agentilor în vaporizator

[ºC]

Page 10: frigorifice scritube

Figura 1.4 : Variatia de temperatura a agentilor în condensator

[ºC]

Figura 1.5 : Variatia de temperatura a fluidelor în subracitor

[ºC]

Parametrii termodinamici ai punctelor caracteristice

Dupa

determinarea temperaturilor si se pot determina nivelele de presiune la schimbarea de

faza si , stabilindu-se din tabelele amoniacului pe curba de saturatie parametrii punctelor 1, 2', 3, 6.

Parametrii celorlalte puncte se citesc din diagrama amoniacului dupa trasarea procesului.

Page 11: frigorifice scritube

Puterile termice si energetice ale instalatiei

Puterea frigorifica masica [kJ/kg]

Puterea frigorifica volumica [kJ/m3]

Debitul masic de amoniac [kg/s]

Puterea termica masica de condensare [kJ/kg]

Puterea termica totala a condensatorului [kW]

Lucrul mecanic de comprimare [kJ/kg]

Puterea totala de comprimare [kW]

Puterea masica a subracitorului [kJ/kg]

Puterea termica totala a subracitorului [kW]

Bilantul energetic al IFCM pentru amoniac

Coeficientul de performanta al IFCM pentru amoniac

Page 12: frigorifice scritube

Instalatia cu freon (R22, R134a)Figura 2.1 : Schema teoretica a instalatiei cu compresie mecanica pentru freoni

V - vaporizator; SCR - schimbator de caldura recuperativ; K - compresor; C - condensator; VL - ventil de laminare termostatat.

Page 13: frigorifice scritube

Figura 2.2 : Ciclul termodinamic teoretic

1 - 1' supraîncalzirea vaporilor în vaporizator; 1' - 1" supraîncalzirea vaporilor în SCR; 1" - 2 comprimare adiabatica; 2 -2' racire a vaporilor; 2' - 3 condensare; 3 -4 subracire a lichidului; 4 -5 laminare; 5-1 vaporizare.

Calculul termic

Figura 2.3 : Variatia de temperatura a agentilor în vaporizator

[ºC]

Page 14: frigorifice scritube

Figura 2.4 : Variatia de temperatura a agentilor termici în condensator

[ºC]

Se propun temperaturile vaporilor supraîncalziti în aspiratia compresorului

[ºC]

[ºC]

Din bilantul termic pe SCR rezulta entalpia lichidului subracit

Parametrii termodinamici ai punctelor caracteristice

Dupa determinarea temperaturilor si se pot determina nivelele de presiune la schimbarea

de faza si , stabilindu-se din tabelele de freoni pe curba de saturatie parametrii punctelor 1, 2', 3, 6.

Parametrii celorlalte puncte se citesc din diagrama amoniacului dupa trasarea procesului.

Puterile termice si energetice ale instalatiei

Puterea frigorifica masica [kJ/kg]

Puterea frigorifica volumica [kJ/m3]

Debitul masic de amoniac [kg/s]

Page 15: frigorifice scritube

Puterea termica masica de condensare [kJ/kg]

Puterea termica totala a condensatorului [kW]

Lucrul mecanic de comprimare [kJ/kg]

Puterea totala de comprimare [kW]

Puterea masica a subracitorului [kJ/kg]

Puterea termica totala a subracitorului [kW]

Puterea termica masica a SCR [kJ/kg]

Puterea termica totala a SCR [kW]

Bilantul energetic al IFCM pentru freoni

Coeficientul de performanta al IFCM pentru freoni

Page 16: frigorifice scritube

Alegerea compresoarelor

În timpul functionarii reale, performantele compresorului(debitul volumic aspirat, raportul de compresie, puterea consumata) se modifica defavorabil fata de functionarea teoretica. Acest lucru se datoreaza existentei unui spatiu mort(necesar amplasarii supapelor), a pierderilor de presiune la curgerea vaporilor prin supape, a supraîncalzirii vaporilor în aspiratia compresorului, a pierderilor de gaz prin neetanseitati, cât si prin abaterea vaporilor de la legile gazelor ideale. Aprecierea performantelor se poate exprima cantitativ cu ajutorul unor coeficienti de lucru.

Coeficienti de lucru Volumici

Influenta spatiului mort

Existenta spatiului mort este dictata de considerente constructive(amplasarea supapelor). Astfel existenta acestuia face ca aspiratia vaporilor sa se realizeze cu întârziere dupa destinderea vaporilor comprimati neevacuati.

Limitarea cursei pistonului si utilizarea partiala a ei cât si cresterea volumului masic de vapori aspirati (prin amestecul celor din vaporizator cu cei calzi din spatiul mort) vor conduce la micsorarea debitului volumic aspirat de compresor.

Aceasta abatere se apreciaza prin coeficientul spatiului vatamator .

unde:

- coeficientul relativ al spatiului mort

- indicele transformarii politropice (1 la NH3 ; 1.1 la freoni)

Influenta laminarii vaporilor în supape

Având în vedere pierderile de presiune la curgerea vaporilor prin supape în realitate compresorul va functiona la o presiune mai mica în aspiratie pâna la o presiune mai mare în refulare. Diferentele de presiune sunt necesare pentru învingerea inertiei si frecarilor din supape. Debitul

volumic va fi corectat prin coeficientul de laminare al vaporilor în supapa de aspiratie .

Page 17: frigorifice scritube

Influenta supraîncalzirii vaporilor în conducta de aspiratie

În aceasta conducta vaporii vor suferi o supraîncalzire ceea ce va mari volumul lor masic, încât debitul volumic aspirat de compresor se reduce.

unde este temperatura teoretica de aspiratie

Influenta neetanseitatilor

Pierderile de gaz prin neetanseitatile compresorului, dependente de acesta sunt apreciate de coeficientul de etanseitate.

Randamentul volumic al compresorului

Toate diminuarile debitului volumic sunt apreciate de randamentul volumic .

În situatia în care se dimensioneaza un compresor se utilizeaza formula:

[m3/h]

daca se verifica un compresor atunci formula devine :

[m3/h]

unde [m3/h]

Coeficienti de lucru energetici

Randamentul indicat

Page 18: frigorifice scritube

Acest coeficient realizeaza comparatia între puterea teoretica de compresie si cea indicata .

Puterea teoretica depinde de lucrul mecanic masic, de comprimarea adiabatica, lucrul mecanic de compresie si de debitul masic al vaporilor aspirati în compresor.

[kW]

unde sunt entalpiile masice ale vaporilor la absorbtia si refularea din compresor.

Puterea indicata este cea care trebuie data în realitate pistonului pentru a-l deplasa cu cursa l.

cu b - coeficient dependent de constructia compresorului si agentul frigorific; b=0.001 pentru compresoare verticale de amoniac sau b=0.0025 pentru compresoare verticale de freoni.

Page 19: frigorifice scritube

Randamentul mecanic

În realitate compresorul functioneaza cu un raport de compresie mai mare pentru a învinge inertiile si frecarile din supape. Puterea furnizata arborelui trebuie sa învinga si frecarile din

lagare. În plus debitul volumic aspirat este mai mare . Astfel puterea efectiva consumata de compresor va fi mai mare decât cea indicata.

unde puterea de frecare este data de relatia : unde poate avea valorile : (0.4 .0.6)10^5 N/m2 la compresoare în echicurent sau (0.2 .0.4)10^5 N/m2 pentru compresoare în contracurent.

Puterea totala consumata

Puterea totala consumata de motorul de antrenare al compresorului se apreciaza prin randamentul de transmisie de la motor la compresor:

Alegerea compresoarelor

Tipul si numarul de compresoare necesar instalatiei frigorifice se determina prin doua metode :

1)Pe baza debitului real aspirat aplicând relatia : [m3/h] unde este

cilindreea totala orara a celor compresoare active

2)Pe baza puterii frigorifice dezvoltate de cele compresoare active cu formula :

. Puterea frigorifica specifica a unui compresor este dependenta de caracteristicile geometrice ale compresorului, de proprietatile termodinamice ale fluidului precum si de conditiile de lucru. Astfel constructorul prezinta sub forma de tabele aceasta putere la diferiti parametrii de functionare.

În ceea ce priveste numarul de compresoare active acesta se recomanda a fi ales între 2 si 8. Suplimentar se vor prevedea un numar de compresoare de rezerva câte unul pentru 1 .4 compresoare active.

Recalcularea marimilor de proiectare

Page 20: frigorifice scritube

Datorita puterii frigorifice superioare obtinute în urma alegerii compresoarelor fata de cea din tema, este necesara recalcularea celorlalte puteri termice din instalatie.

Debitul masic real de agent frigorific [kg/s]

Puterea termica reala de condensare [kW]

Puterea termica reala de subracire [kW]

Dimensionarea condensatorului

Generalitati

Agentul de racire în cazul puterilor frigorifice medii si mari este apa pe când în cazul instalatiilor frigorifice cu puteri frigorifice reduse se poate utiliza si aerul.

În cazul instalatiilor frigorifice cu racire pe baza de apa condensatorul este multitubular orizontal în care apa de racire circula prin interiorul tevilor iar agentul frigorific prin exterior.

Datorita rolului redus al desupraîncalzirii vaporilor asupra suprafetei de schimb termic , în calcul se poate considera ca temperatura agentului termic ca fiind constanta.

Calculul termic

Suprafata de transfer de caldura a condensatorului este :

[m2]

unde q este densitatea de flux termic la condensare.

Page 21: frigorifice scritube

Determinarea lui q se face printr-un calcul grafo-analitic.

Transferul de caldura se realizeaza de la agentul frigorific care condenseaza (amoniacul, freonii) catre apa de racire. Astfel cantitatea de caldura q este constanta prin toate straturile termice dintre

cele doua fluide. Fie temperatura uleiului de pe partea freonului si temperatura medie a apei

de racire .

Conservarea densitatii de flux termic duce la : [W/m2]

unde sunt coeficientii de transfer termic convectiv, este rezistenta conductiva la trecerea prin ulei, metal, piatra.

Calculul se desfasoara prin determinarea a doua functii de , si .

Astfel :

[W/m2]

[W/m2]

[W/m2]

Determinarea functiei q1

Page 22: frigorifice scritube

Fie ecuatia criteriala din care da coeficientul convectiv de transfer termic

în care :

este criteriul Nusselt la condensarea agentului frigorific

criteriul Galilei;

Pr este criteriul Prandtl

este criteriul Kutateleadze

constantele C si m au valorile , lungimea caracteristica iar datele termofizice necesare sunt extrase din tabele pentru fiecare tip de agent frigorific pentru

temperatura de condensare .

Determinarea functiei q2

Fie ecuatia criteriala din care da coeficientul convectiv de transfer termic

în care :

este criteriul Nusselt la încalzirea apei în tevi

este criteriul Reynolds

Pr este criteriul Prandtl.

Constantele c, m si n au valorile ,parametrii termofizici sunt

determinati pentru apa cu temperatura , lungimea caracteristica este l=di, iar viteza apei este aleasa suficient de mare pentru a se instala regimul turbulent (Re>104).

Page 23: frigorifice scritube

În urma trasarii celor doua functii rezulta la intersectia graficelor θx si q.

Cu debitul de caldura determinat se poate calcula suprafata de schimb de caldura.

[m2]

Dimensionarea constructiva

Suprafata condensatorului este realizata de n tevi pe trecere, cu un diametru mediu dm = (di+de)/2, o lungime L si N treceri ale apei prin condensator.

[m2]

Numarul de tevi pe o trecere rezulta din ecuatia de continuitate:

Lungimea fasciculului de tevi este limitata la 2 .6 m determinându-se pentru un numar par de treceri N=2 .24

[m]

Diametrul mantalei condensatorului rezulta în functie de asezarea tevilor, numarul si dimensiunea acestora:

unde:

m - coeficient dependent de numarul total de tevi din manta

t - pasul dintre tevi

de - diametrul exterior al tevilor

δ - distanta intre teava cea mai apropiata de manta si aceasta

Page 24: frigorifice scritube

în care

δm - grosimea mantalei.

Dimensionarea racordurilor se face cu ecuatia de continuitate a debitelor:

[m]

Page 25: frigorifice scritube

Dimensionarea Vaporizatorului

Generalitati

Vaporizatoarele au rolul de a raci lichidul sosit de la consumatorul de frig (agentul intermediar) fie pin imersarea suprafetei de transfer termic în lichidul acumulat în baia de racire, fie prin circulatia acestuia printr-un schimbator de caldura multitubular.

Vaporizatoarele imersate se utilizeaza pentru agenti nemiscibili cu uleiul (R22, R134a).

Vaporizatoarele multitubulare sunt utilizate pentru toti agentii frigorifici având o functionare diferita pentru fiecare tip de agent în parte (amoniac, freoni).

Figura 4.1 : Variatia temperaturii agentilor în vaporizator pentru amoniac si freoni

Dimensionarea vaporizatorului multitubular orizontal

Vaporizatorul multitubular orizontal pentru amoniac este realizat dintr-un fascicul de tevi din otel de 25x2.5 - 28x3 mm, sudate sau mandrinate în placile tubulare si plasat într-o manta circulara.

Amoniacul vaporizeaza în spatiul dintre tevi si manta primind caldura cedata de agentul intermediar care circula prin interiorul tevilor. Amoniacul circula cu o viteza între 0.8 .2 m/s.

Page 26: frigorifice scritube

Calculul termic

Suprafata de transfer termic a vaporizatorului se determina cu relatia :

[m2]

iar k cu relatia de la pereti plani:

[W/m2K]

Modul de calcul este iterativ propunându-se o valoare pentru k si verificând-o prin calcul pâna sub o eroare admisa.

Calculul preliminar

Se alege diametrul tevilor de x g

Se propune un coeficient global de transfer termic k=500 .800 W/m2K.

Se alege viteza solei prin vaporizator.

Calcul Definitiv

Determinarea coeficientului convectiv al solei

Pentru regimul turbulent la curgere în tevi orizontale Miheev propune relatia:

valabila pentru

Pentru regimul tranzitoriu valorile NuS se diminueaza cu coeficientul lui Ramm

unde : , criteriul Nusselt; , criteriul Reynolds.

Page 27: frigorifice scritube

Lungimea caracteristica este l=di, parametrii termofizici se determina din tabele în functie de fluidul ales si temperatura medie a acestuia.

Determinarea rezistentei termice conductive

Determinarea coeficientului convectiv al amoniacului

în care :

este criteriul Nusselt la condensarea agentului frigorific

criteriul Grasshoff;

Pr este criteriul Prandtl

Relatia este valabila pentru vaporizare în spatii largi când

Datele criteriale ale agentului frigorific se aleg din tabele pentru temperatura de vaporizare.

Pentru amoniac cu se considera relatia :

Daca si atunci se utilizeaza relatia:

sau o relatie valabila pentru

Verificarea lui k

Page 28: frigorifice scritube

Se calculeaza eroarea :

în cazul în care aceasta nu este convenabila se reia calculul cu o noua valoare kP

Dimensionarea constructiva

Suprafata condensatorului este realizata de n tevi pe trecere, cu un diametru mediu dm = (di+de)/2, o lungime L si N treceri ale apei prin condensator.

[m2]

Numarul de tevi pe o trecere rezulta din ecuatia de continuitate:

Lungimea fasciculului de tevi este limitata la 2 .6 m determinându-se pentru un numar par de treceri N=2 .24

[m]

Diametrul mantalei condensatorului rezulta în functie de asezarea tevilor, numarul si dimensiunea acestora:

unde:

m - coeficient dependent de numarul total de tevi din manta

t - pasul dintre tevi

de - diametrul exterior al tevilor

δ - distanta intre teava cea mai apropiata de manta si aceasta

Page 29: frigorifice scritube

în care

δm - grosimea mantalei.

Dimensionarea racordurilor se face cu ecuatia de continuitate a debitelor:

[m]

Page 30: frigorifice scritube

Aparatura auxiliara

Separatorul de ulei

Acest dispozitiv este prevazut la instalatiile cu agenti nemiscibili cu uleiul. Rolul sau este acela de a separa picaturile de ulei antrenate de vaporii de agent frigorific din compresor în scopul diminuarii stratului de ulei din schimbatoarele de caldura si a ungerii corespunzatoare a compresoarelor prin returnarea uleiului în carter. Separarea uleiului se produce prin scaderea brusca a vitezei, prin schimbari bruste de directie si parcurgerea unui strat de umplutura. Diametrul minim este:

unde QV2 - debitul volumic la starea 2

w - viteza vaporilor în separator 0.3 .0.5 m/s

NKA - numarul compresoarelor active.

Separatorul de lichid

Acesta este utilizat în instalatiile cu amoniac pentru protectia compresorului împotriva patrunderii picaturilor de lichid rezultate dintr-o vaporizare incompleta în compresor. Separat de aceasta separatorul mai serveste si la alimentarea vaporizatorului. Diametrul minim este:

Rezervorul de lichid

Rezervorul de lichid este utilizat în instalatiile frigorifice cu puteri medii sau mari pentru acumularea în caz de avarie a volumului de agent frigorific lichid sau pentru stocarea surplusului de agent frigorific în perioadele de consum redus. În ceea ce priveste volumul acestuia el trebuie sa asigure umplerea cu agent frigorific în cazul cel mai defavorabil pâna la 80%.

Page 31: frigorifice scritube

Subracitorul de lichid

La instalatiile cu amoniac de puteri medii sau mari se recomanda subracirea agentului frigorific, cu efect asupra cresterii puterii frigorifice cu 3 .4% în conditiile aceluiasi consum energetic. Amoniacul este subracit cu 3 .5ºC.

Dimensionarea subracitorului

Dimensionarea acestui aparat consta în determinarea suprafetei de schimb termic:

[m2]

unde:

k cu relatia de la pereti plani: [W/m2K]

- diferenta medie logaritmica de temperatura a fluidelor din subracitor.

Pentru un bun transfer termic se recomanda o viteza a fluidelor prin subracitor de 0.5 .2 m/s pentru lichide si 8 .15 m/s pentru gaze.

Coeficientii de transfer termic se determina utilizând relatia lui Miheev :

valabila pentru

Pentru regimul tranzitoriu valorile Nu se diminueaza cu coeficientul lui Ramm

unde : , criteriul Nusselt; , criteriul Reynolds; , criteriul Prandtl.

Page 32: frigorifice scritube

Lungimea caracteristica este :

la curgerea în tevi respectiv la curgerea printre tevi.

Parametrii termofizici se determina din tabele în functie de fluidul ales si temperatura medie a acestuia.

Temperatura medie logaritmica este: .

MEMORIU TEHNIC al Instalatiei Frigorifice cu Absorbtie

Proiectul de fata are ca scop calcularea d.p.d.v. termic si dimensionarea unei instalatii frigorifice cu absorbtie de vapori de amoniac in apa in conditiile aceleiasi puteri frigorifice ca si in cazul anterior, al instalatiei frigorifice cu compresie mecanica de vapori de amoniac. Aceasta solutie este recomandabila fiind mai fiabila si mai simpla ca întretinere in cazul in care se dispune de o sura de energie precum aburul saturat uscat. Desi debitele de apa aflate in circulatie vor fi mai mari iar energia termica raportata la puterea frigorifica va fi mult mai multa, deci COP-ul va fi mult mai mic, aceasta recomandare ramâne valabila in conditiile unui cost mult mai redus al kW -ului termic (abur) fata de cel electric, mai ales când aburul survine ca deseu tehnologic. Se urmareste determinarea punctelor caracteristice, fluxurilor termice masice, raportate la unitatea de agent frigorific, bilanturile termice partiale si bilantul termic total al instalatiei, determinarea coeficientului de performanta si dimensionarea principalelor utilaje ale instalatiei, fierbatorul si absorbitorul.

Pentru pomparea solutiei bogate prin circuitul compresorului

termochimic se util izeaza o pompa de fluid care insa consuma o

energie de pompare neglijabila in raport cu celelalte fluxuri

termice, sau in raport cu puterea consumata de compresoarele

IFCM.