4.3.2. Выбор холодильного оборудования

Выбор холодильного оборудования начинается с формирования пакета исходных данных. Перечень исходных данных составляет следующие показатели:

- характер потребления холода;

- потребность в холоде объекта;

- параметры окружающей среды;

- исполнение машины;

- перечень опций;

- отметка места установки холодильной машины по отношению к уровню моря;

- вид охлаждающей среды в конденсаторе и ее параметры.

Выбор холодильных машин и конденсаторов. Если к установке принята агрегатированная комплексная холодильная машина полной заводской готовности, то выбор производится по установленной холодопроизводительности с помощью графиков зависимости холодопроизводительности от температур кипения и конденсации хладоагента. Такие графики приводятся в каталогах на холодильные машины.

Выбор компрессора производят по результатам расчета термодинамического цикла холодильной машины. При этом определяют требуемый объем, описываемый поршнями или роторами компрессоров, по уравнению

V_h = Q_ок /(q_ov λ_п ) , (4.7)

где q_ov – удельная объемная холодопроизводительность хладоагента; λ_п - коэффициент подачи компрессора.

Если известны удельная массовая холодопроизводительность q_o и удельный объем v₁ паров хладоагента на входе в компрессор, то

q_ov = q_o /v₁. (4.8)

По значениям V_h по каталогам подбирают компрессор.

Когда в паспортных данных приводят холодопроизводительность компрессора при одном температурном режиме, холодопроизводительность в нужном режиме определяют по формуле

Q_op = Q_oк λ_р q_vp /(λ_п q_ov ) , (4.9)

где Q_oк, λ_п, q_ov – соответственно холодопроизводительность, коэффициент подачи и объемная холодопроизводительность по паспортному режиму; Q_op, λ_р, q_ov - то же при режиме, отличном от паспортного.

Следует применять компрессоры возможно большей производительности. Однако даже при равномерном характере тепловой нагрузки целесообразно выбирать не один, а несколько компрессоров. При неравномерной тепловой нагрузке компрессоры необходимо выбирать так, чтобы при каждом значительном повышении тепловой нагрузки включать очередной агрегат соответствующей мощности. При этом надо стремиться к однотипности оборудования, устанавливаемого на разных температурах кипения.

Поршневые компрессоры целесообразно использовать в области малой и средней мощности (примерно до 0,4 МВт), а винтовые маслозаполненные компрессоры – до 1,5 … 1,6 МВт.

Для малых холодильных машин применяют хладоны R12 и R22, которые наряду с аммиаком и хладоном R502 используются в средних и крупных холодильных установках в системах централизованного холодоснабжения промышленных предприятий используют аммиак.

Выбор конденсаторов и испарителей. Испарители предпочтительно выбирают закрытого типа (кожухотрубные или кожухозмеевиковые). У них лучше теплотехнические показатели, они меньше подвержены коррозии.

Конденсаторы также предпочтительнее кожухотрубного типа (горизонтальные или вертикальные). Для горизонтальных кожухотрубных конденсаторов требуется сравнительно чистая и мягкая вода, так как они сложнее очищаются от загрязнений и водяного камня, их устанавливают в машинном отделении. Вертикальные же конденсаторы менее прихотливы к качеству воды, их устанавливают вне машинного отделения. Применение системы оборотного водоснабжения с устройствами для охлаждения воды усложняют установку.

Испарительные конденсаторы совмещают в себе функции конденсатора и охладителя воды, поэтому они компактны, в них небольшой расход свежей воды. Такие конденсаторы устанавливают вне машинного отделения.

Расчет теплообменных аппаратов сводится к определению необходимой площади теплопередающей поверхности. При этом в тепловую нагрузку кондненсаторов должна входить фактическая мощность установленных компрессоров и их двигателей при рабочих условиях установки. В нагрузке испарителя учитывается тепловая нагрузка от насоса для циркуляции хладоносителя.

На каждую температуру кипения в системе охлаждения хладоносителей должен быть выбран как минимум один испаритель. Однако, если на одну температуру кипения приходится выбирать несколько крупных испарителей, то их количество лучше рассчитывать по числу крупных объектов охлаждения.

Необходимо выбирать минимальное количество конденсаторов, но не один, если он не секционированный. Это позволяет при снижении тепловой нагрузки отключать или часть секций конденсатора, или некоторые из конденсаторов с насосами, что повышает экономические показатели эксплуатации.

Выбор вспомогательной аппаратуры. На каждую температуру кипения в безнасосных системах устанавливают как минимум один отделитель жидкости.

Для выбора отделителя жидкости по каталогам вычисляется внутренний диаметр корпуса Dож с учетом суммарной действительной подачи компрессоров, подключенных к данному отделителю жидкости и допустимой скорости пара в корпусе отделителя жидкости (wож = 0,5 м/с).

Аналогичным образом рассчитывается диаметр маслоотделителей и промежуточных сосудов и производится их выбор.

Ресиверы выбирают в соответствии с назначением и в зависимости от внутренней геометрической вместимости обслуживаемой ими системы.

Например. Вместимость линейного горизонтального ресивера находят по следующим зависимостям:

- для систем с нижней подачей

Vлр 0,56 ( Vб + Vв ), (4.10)

где Vб, Vв – внутренние геометрические объемы труб батарей и воздухоохладителей, питаемой жидкостью от данного линейного ресивера;

- для систем с верхней подачей

Vлр 0,375 ( Vб + Vв ), (4.11)

- для рассольных систем принимают равной вместимости испарителей (по аммиаку).