Расчетная часть

 Средняя масса гранул льда, за один цикл, (кг)

, (6.3.1)

где - массы гранул льда, получаемых за циклы, кг.

Фактическая производительность льдогенератора П (кг/ч)

. (6.3.2)

Масса воды (кг), находящейся в ванне льдогенератора для замораживания

, (6.3.3)

где - плотность воды, кг/м³ ( =1000 кг/м³); l - длина ванны, м; b - ширина ванны, м; - высота слоя воды, м; n - количество цапф; d_ц - диаметр цапфы,м; - глубина погружения цапфы в воду, м.

Тепловая нагрузка Q (кВт) на холодильную установку льдогенератора

, (6.3.4)

где - теплопритоки от воды при её охлаждении, замораживании и охлаждении гранул льда до конечной температуры, кВт; - теплопритоки от металлоконструкций, отепляемых при оттаивании льда и охлаждаемых при замораживании, кВт; - теплопритоки от окружающей среды через ограждающие конструкции льдогенератора, кВт.

Теплопритоки от воды (кВт)

, (6.3.5)

где - удельная теплоёмкость воды, кДж/(кгК) ( =4,186кДж/(кгК)); r - удельная теплота фазового перехода, кДж/кг (r = 335,2 кДж/кг); - удельная теплоёмкость льда, кДж/(кгК) ( =2,1 кДж/(кгК)); - средняя температура гранулы льда, ⁰С.

Масса льда (кг), получаемого за цикл работы льдогенератора

, (6.3.6)

где y - массовая доля льда, подтаявшего при освобождении цапф.

, (6.3.7)

где - толщина подтаявшего слоя льда, м, =110^-3 м; - наружный диаметр гранул льда, м.

Теплопритоки от металлоконструкций (кВт)

, (6.3.8)

где - масса металлоконструкций, отепляемых при оттаивании льда и охлаждаемых при замораживании, кг ( =0,6 кг); - удельная теплоёмкость материала испарителя, кДж/(кгК), =0,682 кДж/(кгК); - температура нагрева испарителя при оттаивании, ⁰С.

Теплопритоки от окружающей среды Q₀ (кВт) определите из соотношения

. (6.3.9) 

По известным значениям температур t_к, t₃, t₀, t₁ постройте цикл работы холодильной установки на lgP-i диаграмме. Определите теплосодержание (кДж/кг) холодильного агента в характерных точках i₁, i₂, i₃, i₄ и рассчитайте основные параметры цикла.

Удельная холодильная мощность q₀ (кДж/кг) 

. (6.3.10)

Удельная работа компрессора А₀ (кДж/кг) 

. (6.3.11) 

Удельная теплота конденсации q_к (Дж/кг) 

. (6.3.12) 

Холодильный коэффициент 

. (6.3.13) 

Масса холодильного агента, циркулирующего в системе, G (кг/с)

. (6.3.14) 

Теоретическая мощность компрессора N_т (кВт) 

. (6.3.15) 

Расчетная мощность компрессора N_е (кВт)

, (6.3.16)

где - индикаторный коэффициент ( =0,87); - механический КПД ( =0,9).

Сравните расчетную и фактическую мощности компрессора, в случае несовпадения сделайте выводы.

 

Графическая часть

По известному времени отдельных стадий цикла (см.табл.6.5) постройте прямоугольную циклограмму работы льдогенератора. Выполните чертеж одной из сборочных единиц льдогенератора по указанию преподавателя (подвижную ванну, датчик уровня воды в ванне, узел крепления подвижного резервуара и т.д.).

Проверь себя

РАБОТА 6.4 КРИОГЕННЫЙ

ВЫМОРАЖИВАЮЩИЙ АППАРАТ

Технологическая задача: очистка растительного масла.

Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) криогенного вымораживающего аппарата и дать предложения по развитию его конструкции для повышения эффективности процесса вымораживания масел.

Задачи работы:

1. Изучить устройство и принцип работы криогенного вымораживающего аппарата.

2. Рассмотреть особенности процесса вымораживания.

3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также расход криогенной жидкости в криогенном вымораживающем аппарате при различных режимах его работы и обработать результаты испытаний.

4. Дать предложения по техническому обслуживанию криогенного вымораживающего аппарата.

5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки криогенного вымораживающего аппарата.

Оборудование, инструменты и инвентарь: криогенный аппарат, низкотемпературный потенциометр, сосуд Дьюара, манометр, лабораторный автотрансформатор, емкости, посуда.

Продукты: растительное масло – 3 дм³, водопроводная вода – 3 дм³; томатный сок – 2 дм³.