одження, Вт/(м2 · К);
- площа поверхні огородження, м2;
- різниця між температурами поза камерою і всередині охолоджуваного приміщення,;
Теплоприток через огородження апарату розраховують при коефіцієнті теплопередачі Кн=0,4Вт/(м2.К)/10, с.18/і температурі зовнішнього повітря tн=20 ° С:
(30)
Теплоприток від замораживаемого продукту, Вт знаходять із залежності:
(31)
Тоді теплопритоки в апарат:
Швидкість руху конвеєра, м/с визначають за формулою:
(32)
До складу морозильного апарата для заморожування харчових продуктів в рідкому хладоне входить конденсатор-випарник, розрахунок якого потрібно провести. Вважаємо, що конструкція конденсатора-випарника змієвидного типу. Конденсатор-випарник обслуговується одноступінчастої холодильної установкою, що працює на R22. Зображення регенеративного циклу холодильної машини в діаграмі h - lg P показано на малюнку 8. Температура кипіння рідкого R22 в трубках конденсатора-випарника t0=- 43 ° C, а температура конденсації tК=30 ° C. Параметри вузлових точок циклу наведені в таблиці 1 згідно з додатком 16/10 /.
Малюнок 8 - Зображення регенеративного циклу холодильної машини в діаграмі lg-P для R22
Таблиця 1 - Параметри вузлових точок циклу
ПараметриНомера точек123456t, ° C - 101152828-43-40Р, кПа88,211761176117688,288,2h, Дж/кг706000785000534000516000516000688000, м/кг0,28 --- - 0,24
Масове кількість R22, що проходить через конденсатор-випарник, кг/с:
(33)
де h5, h6 - ентальпії відповідно в точці 5 і 6 циклу, Дж/кг.
Кількість секцій в конденсаторі-випарнику ZC приймемо рівним 6, а діаметр трубок, з яких виготовлені секції, dH=22 x 2 мм.
Тоді масове кількість R22 в одній секції, кг/с:
(34)
Швидкість руху пара хладону на виході із секції, м/с:
(35)
де Dвн - внутрішній діаметр трубки конденсатора-випарника, мм (Dвн=18мм).
При розрахунку площі теплопередающей поверхні конденсатора-випарника використовують графо-аналітичний метод. Площа теплопередающей поверхні конденсатора-випарника знаходять із залежності:
(36)
тут qF - питома знімання тепла з 1 м2 площі поверхні конденсатора-випарника, Вт/м2.
Чисельна величина питомої теплос'ема залежить від значень коефіцієнтів тепловіддачі киплячого R22 і конденсирующегося R134a, а також від різниці температур між ними.
Коефіцієнт тепловіддачі при кипінні R22 визначають з рівняння:
(37)
де f (Р) - Коефіцієнт, чисельне значення якого при t0=мінус 43 ° C становить/10, с. 102 /.
Знаходимо чисельне значення:
(38)
Для визначення коефіцієнта тепловіддачі при конденсації R134a на горизонтальних трубках конденсатора-випарника скористаємося формулою Нуссельта/10, с. 102/виду:
(39)
Чисельні значення теплофізичних констант R134a наведені для температури t0=мінус 43 ° C:
де - щільність рідкого R134a, кг/м3 (= 1426,3 кг/м)/3 /;
- динамічна в'язкість R134a, Па · с (= 0,000211 Па.с)/3 /;
- теплопровідність пароподібного R134a, Вт/(м.К) (= 0,142 Вт/(м.К))/3 /;
rа- питома теплота пароутворення R134a, Дж/кг (га=227900Дж/кг)/3 /.
- різниця температур між температурою кипіння R134a і температурою стінки труби на якій відбувається конденсація, ° C;
тут Tст - температура стінки трубки, на якій відбувається конденсація R134a, ° C.
Знаходимо чисельне значення:
(40)
Нехтуючи термічним опором сталевої трубки і відносячи коефіцієнт тепловіддачі до її зовнішньому діаметру, можна записати:
Тоді значення питомого теплового потоку при кипінні визначається рівнянням:
(41)
а значення питомого теплового потоку при конденсації:
(42)
Значення питомих теплових потоків, обчислені за рівнянням (41) і (41) при різних значеннях t ', наведені нижче.
Таблиця 2 - Розрахунок питомих теплових потоків qF
tст, 0C - 28-28,5-29-29,5-30-30,5-31-31,5-32-32,5-33 1514,51413,51312,51211,51110,510Qкип,Вт/м281073,5874485,4168229,3662299,6556690,4151395,6346409,2241724,9537336,4433237,229420,58 11,522,533,544,555,56Qкон,Вт/м25298,27181,1968910,47510533,7612077,2813557,4914985,5716369,5917715,619028,3220311,49tст, 0C - 33,5-34-34,5-35-35,5-36-36,5-37-37,5-38-38,5 9,598,587,576,565,554,5Qкип,Вт/м225879,7622607,7619597,416841,3214331,9212061,3610021,548204,0696600,2125200,8723996,524 6,577,588,599,51010,51111,5Qкон,Вт/м221568,1722800,8924011,7825202,632637527530,2528669,5629793,9730904,432001,6933086,57
