Космонавтика  Расчет систем охлаждения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

10. Общий теплоприток в льдохранилище

Q, = 1,05Qi, = 1,05; 1,875.10 = 1,98.10 ккал за сезон или

= 1,05-7,87-10 = 8,25.10 кдж за сезон.

11. Общий теплоприток

Q = (2,699 + 1,98) 10 = 4,68-10 ккал за сезон

Q = (11,30 + 8,25) 10 = 19,55.10 кдж за сезон. 12. Количество льда в льдохранилище

0 = ; 1,25 = 73 ООО кг =73 т.

13. Объем льдохранилища

V = 73 000 . J 3 800-0,90 -

По принятым теперь размерам V, = 6,5-4-4 = 104 ж*, т. е. почти совпадает с необходимым объемом льдохранилища.

14. Объем циркулирующего в леднике воздуха

1/ Q -P 3;,.

Здесь Qep - средний часовой теплоприток в камеру; Qk 2,699-10 осо , ACQ

Ук - плотность воздуха в камере; при = 4° С и

Ф = 90% у к = 1,275 кг/м; / - энтальпия воздуха в камере; при заданных условиях t = 3,66 ккал/кг = 15,34 кдж/кг; лхр - энтальпия воздуха, выходящего из льдохранилища; при температуре этого воздуха 2° С и его влажности 95% i,.p=2,95 ккал/кг=12,35 кдж/кг.

Тогда

1,275 (3?6-2,95) -406 жв/.

- 1,275(15,34- 12,35) 103 = 0,113 М /сек.



15. Напор, обеспечивающий циркуляцию воздуха,

Др = Я (vltp - ук),

где Н - высота столба воздуха по осям циркуляционных окон; считаем Н = 3,4 м; Улхр - удельный вес воздуха, выходящего из льдохранилища; yjixp = 1,285 кгс1м. Следовательно,

Др = 3,4 (1,285-1,275) = 0,034 кгс1м = 0,334 hIm .

16. Часть напора, затрачиваемую на сопротивление в окнах, считаем равной 60% от общего напора

Др1=0,6 Др=0,6.0,034 = =0,0204 kbcIm==Q,2Q hIm .

17. Скорость движения

воздуха в окнах

где ф - коэффициент скорости; считаем ф = 0,80.

5000

УШу /Шл

Рис. 33. План камеры с льдосоляным охлаждением

ш = 0,80/--У-: 0.45

18. Площадь и число циркуляционных окон

0,262

o -- а) ~ 0,45 Считаем высоту циркуляционных окон hg. = 0,2 м; длина

окон

1ок =

0,262 , -

= -= 1,31 Ж.

hoK 0.2

,. Делаем вверху четыре окна (всасывающих) длиной по 0,33 ж; число нижних (подающих) окон берем вдвое большим, т. е. восемь.

23, Рассчитать поверхность и объем охлаждающих приборов (карманов) системы карманного льдосоляного охлаждения для помещения с температурой = -3° С. План помещения показан на рис. 33. Высота помещения h - 3,0 ж;



теплоприток в помещение Qo = 1200 ккалЫ = 1395 вт. Определить также количество ежедневно загружаемых льда и соли.

Решение. 1. Перепад между температурой камеры и температурой льдосоляной смеси при непосредственном охлаждении обычно принимают 6-8 град. Предварительно считаем 4, = - 6° = -3 - 6 = -9° С. По этой температуре может быть найдена ([10], табл. 19) концентрация соли в смеси, плавящейся при температуре -9° С. Она равна 1 = 13,6% (при 4, = -9,8° Q, плотность раствора ум = ИЗО кг/м, теплоемкость раствора с = = 0,828 ккал/(кг-град).

2. Холодопроизводительность 1 кг льдосоляной смеси

Q.W = (1 - с) (80 + 0,5tc ) - Грае + cCctcM + cptp,

где- Грае - теплота растворения хлористого натрия в воде;

по приложению IV Грс = 2,46 ккал/кг смеси для концентрации соли 13,6%; Се - теплоемкость соли; с = 0,204 ккал/(кг-град);

, ср - теплоемкость жидкого раствора (рассола); для

раствора с концентрацией 13,6% при температуре -10° С Ср = 0,828 ккал/(кг-град); tp - температура спускаемого рассола; в связи с тем, что в карманах теплота рассола не используется, спускается рассол, имеющий температуру смеси, т. е. tp = 4, = -9,8° С.

Тогда

Яле = (1-0,136) (80-0,5-9,8) + 2,46 - 0,136-0,204-9,8 - - 0,828-9,8 = 59,0 ккал/кг = 247,5 кдж/кг смеси.

3. Количество (масса) ежесуточно загружаемой льдосоляной смеси

= = =.488 кг/сутки.

Яле Ч

Из этого количества: соли

Gc = IcGcM = 0,136-488 = 66,5 кг/сутки;

льда

Gn = Ge - = 488 - 66,5 = 421,5 кг/сутки.

4. Необходимая боковая поверхность карманов:

F = \,2 - г: f ; Л,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84