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

где оуц - условный коэффициент теплоотдачи от воздуха ко льду, отнесенный к поверхности кармана; 4,5= 5-7 ккал!{м-ч-град) = 5,82 -f-8,14 вт!{мград); 1,2 - коэффициент увеличения расчетной поверхности карманов, что позволяет допустить- стаивание 40% объема льда в карманах.

- (-з + 9.8) = 30,2

5. Ежесуточное количество загружаемой смеси должно занимать 40% объема карманов. Объем ежесуточно загружаемой смеси

где Уем - объемная масса льдосоляной смеси; считаем у,, = = 650 кг1м.

Vc.= S = 0.75B.

Общий объем охлаждающих приборов (карманов)

у - - 1 о

Vnp- 04 - 0,4 -

6. Для определения размера карманов задаемся глубиной карманов, беря ее минимальный размер 6 = 0,25 м. Высоту карманов принимаем 2,4 м. Карманы можно расположить по боковым сторонам помещения, как это показано на рис: 33. Общую длину карманов обозначим L. Тогда

F = 30,2 = 2 (L -f 0,25) 2,4

Отсюда

4,8L = 30,2-1,2 = 29,0.

, 29.0 с L = ---= 6,05 м.

Длина отдельного кармана

, L 6,05 ,

/ = -j- = -j-= 1,51 м.

Объем карманов

Vnp = 4-1,51-2,4.0,25 = 3,62



Выбираем объем карманов F p = 2-1,9 = 3,8 мс тем, чтобы производить загрузку льдосоляной смеси один раз в два дня. Необходимая для этого глубина карманов 6 может быть найдена из уравнения

3,8 = 4-1,51-2,46.

Откуда

3,8

6,05-2,4

0,262 м.

ции Е.

Рассчитать льдогенератор блочного льда конструк-Вильбушевича [20] для производства льда в блоках массой 25 кг. Размер блока 190 X 190 мм в нижнем сечении и 160 X 160 мм в верхнем; высота блока 1000 мм (рис. 34, а). Часть секции льдогенератора в разрезе (у нижнего сечения) показана на рис. 34,6. Производительность льдогенератора Сл=6 т/сутки. В льдогенератор



Рис. 34. Интенсивный льдогенератор блочного льда: а - размеры блока льда; б - элемент секции льдогенератора

вода поступает с температурой t = 12° С, а лед выпускается с температурой tj, = -4° С.

Решение. 1. Масса блока льда в льдоформе

ie.= Ve.y.= [(2.i°-±),0-5i0,95]917 =

= (0,0306 - 0,00073) 917 = 0,0299- 917 = 27,5 кг.

Здесь Ул - плотность водного льда; у = 917 кг/м.

2. Считаем; что при оттаивании у поверхности формы плавится слой льда толщиной 1 мм. Плавление происходит у боковых стенок, у дна и у поверхности труб.



Тогда

д = ДУеЛ (4 + 1,0 + 0,19 + 5яО,015-0.95) х

X 0,001-917 = (0,7 + 0,0361 + 0,224)0,917 = 0,9 кг.

Действительная масса блока льда = 27,5 - 0,9 = = 26,6 кг. В связи с возможными отклонениями массы блока от расчетной, а также с неизбежными потерями при транспортировке блоков в льдохранилище, в дальнейшем считаем, что блок будет иметь стандартную массу ggj, = = 25 кг.

Доля стаявшего льда, т. е. количество льда, потерянное при оттаивании.

Доля объема блока AV приходящаяся на пустоты, -которые образуются в местах, ранее занятых трубами,

ЛТ/ - V.yo-WO 0.00096-100 о

Ц>7-р- o,188 + 0.158ypgg ~ 0,0296 - >/o

3. Необходимая производительность льдогенератора

G; = G; (1 + i/) = 6 (1 + 0,036) = 6,2 т/сутки.

4. Время т замораживания блока может быть приближенно определено по формуле Планка (хотя ее применение здесь и не вполне оправдано)

8(r+P±-) ч.

Здесь - количество тепла, отводимое при пре-<

вращении 1 кг воды с начальной температурой 4 в лед с температурой 4; Ял = Cgtg + г, - cj, = 12 + 80 + 0,5-4 = = 94,0 ккал!кг или = 4,19-12 + 335 + - + 2,095-4 = 393,7 кдж!кг; ta - температура охлаждающей среды; в данном случае льдогенератор непосредственного охлаждения, а потому считаем температуру охлаждающей среды равной температуре кипения; принимаем ta = to - -10° С; при тем- пературе замерзания чистой воды 4ал1 = 0° С разность температур - 4 = Ю град;



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