2. Конструкторский расчет конденсатора

Конденсатор холодильного агрегата является теплообменным аппаратом, в котором хладагент (фреон) отдает тепло окружающей среде. Пары хладагента, охлаждаясь до температуры конденсации переходят в жидкое состояние. Конденсатор представляет собой трубопровод, изогнутый в виде змеевика, внутри которого двигаются пары фреона. Змеевик охлаждается снаружи окружающим воздухом, который подается с помощью вентилятора. Итак, первый теплоноситель в теплообменнике (конденсаторе) – пары фреона, которые охлаждаются, второй – наружный воздух.

Исходные данные для расчета:

- Теоретический холодильный коэффициент ε_Т =0,88

- Коэффициент теплопередачи конденсатора, k = 31 Вт/м²К

-Холодопроизводительность кондиционера, Q_конд=2320 Вт,

- Температура конденсации паров фреона, t_кон = 53⁰С

- Температура наружного воздуха t_н = 35 ⁰С

1. Разработатли схемы движения теплоносителей (наружный воздух - пары фреона) в конденсаторе для трех следующих способов:

Прямоток, противоток, перекрестный ток

Используя конкретные значения изменения начальных и конечных температур наружного воздуха и фреона построили схемы изменения температур рабочих теплоносителей при прямотоке и противотоке для конденсатора:

t₁^/ - начальная температура первого теплоносителя – фреона (температура конденсации паров фреона на входе в конденсатор)

t₁^// - конечная температура первого теплоносителя – фреона (температура конденсации паров фреона на выходе из конденсатора)

t₂^/ - начальная температура второго теплоносителя – воздуха (температура наружного воздуха на входе в конденсатор, t_н, ⁰С)

t₂^// - конечная температура второго теплоносителя – воздуха (температура наружного воздуха на выходе из конденсатора, (t_н+8 ⁰С))

Определили по каждой схеме, Δt_б и Δt_м и рассчитали по формуле средний логарифмический температурный напор для каждой схемы (прямоток, противоток):

(23)

Рассчитали для прямотока, противотока:

3) Определили площадь поверхности испарителя по формуле, м²:

(24)

Так как мы приняли начальную и конечную температуру первого теплоносителя – фреона – одинаковой, и соответственно получили одинаковые температурные напоры и площади поверхности конденсатора, то выбор схемы движения в конденсаторе не принципиален.

7. Приложение 1

I-d диаграмма влажного воздуха

I-d диаграмма влажного воздуха

8. Приложение 2

Характеристики установок систем кондиционирования воздуха для кабин локомотивов

Марка кон­диционера	производитель	холодопроизводительность, Qконд, кВт	Производительность по воздуху, L м^3/ч	хладагент	Конденсатор		Испаритель
					Темпера конденсации ^0С	Коэфф. теплоперед. Вт/м^2К	Темпера кипения ^0С	Коэфф. теплоперед. Вт/м^2К
1.УКВ – 4,5	Россия	4,5	600	R134a	55	33	5	35
2. ACR DA8	ФРГ	7,0	1100	R134a	55	35	4	35
3. HKL 307	ФРГ	4,8	900	R134a	55	37	5	34
4. HKL 306	ФРГ	4,5	900	R134a	55	38	3	31
5. HKL 302	ФРГ	3,5	600	R134a	54	40	1	32
6. SR 152	Австрия	6,5	600	R134a	53	39	0	35
7. КАТ 2000	Австрия	5,0	500	R134a	55	37	1	34
8. EMG 312	Австрия	3,6	450	R134a	54	35	0	31
9. КЖ-0,5	Россия	3,0	500	R22	54	33	3	30
10. КТГ-Э1-У1	Украина	2,44	400	R22	54	32	-1,5	25
11. КТА2-0,5Э	Украина	2,32	400	R22	53	31	4	22
12. КТА-08Г	Украина	3,72	1000	R22	53	30	-1	20
13. RVE-VKE	ФРГ	4,65	800	R22	56	30	5	21
14. CHKL-1(5)	ФРГ	5,82	1300	R22	56	34	5	26
15. HVAC-221	США	8,7	1500	R22	55	35	5	27
16 ККМЭ-3,8	Россия	3,8	450	R22	55	30	4	28