Calculul si alegerea separatorului de lichid

Calculul si alegerea separatorului de lichid

Acest aparat realizeaza in principal separarea picaturilor de lichid din vaporii aspirati de compresor, protejand compresorul impotriva loviturilor de berbec. Separatorul mai are rolul de separare a vaporilor formati in ventilul de laminare si de alimentare a vaporizatorului cu lichid, prin efectul de termosifon si gravitatie.

Separarea de lichid se face identic ca la separarea uleiului, prin micsorarea vitezei lichidului, prin schimbarea directiei de curgere, folosind straturi deflectoare.

Cum viteza de circulatie a vaporilor este:

w = (0.4 - 0.5) m/s, adoptam w = 0.5 m/s

a)Pentru instalatia frigorifica cu doua medii racite la nivelele de -9 C si -26 C.

a.1) pentru nivelul de -9 C

-Debitul volumic:

Q_V = m₀' ^. V₂' =0.03 ^. 0.42 = 0.0126 [m³/s]

- Diametrul separatorului:

Se va alege un separator de lichid orizontal SLO - 300 cu urmatoarele caracteristici:

V_max =85 [l] a = 1314 [mm] e = 456 [mm] h = 506 [mm]

G = 250 [kg] b = 282 [mm] f = 1500 [mm] i = f76 [mm]

d = 380 [m] c = 450 [mm] g = 250 [mm] j = f30 [mm]

a.2) pentru nivelul de -26 C

-Debitul volumic:

Q_V = m₀ ^. V₁' =0.045 ^. 0.8 = 0.036 [m³/s]

Diametrul separatorului:

Se va alege un separator de lichid orizontal SLO - 300 cu urmatoarele caracteristici:

V_max =85 [l] a = 1314 [mm] e = 456 [mm] h = 506 [mm]

G = 250 [kg] b = 282 [mm] f = 1500 [mm] i = f76 [mm]

d = 380 [m] c = 450 [mm] g = 250 [mm] j = f30 [mm]

b)Pentru instalatia frigorifica cu doua medii racite la nivelele de -12 C si

C.

b.1.) pentru nivelul de -12 C

-Debitul volumic:

Q_V = m₀' ^. V₂' =0.09 ^. 0.44 = 0.039 [m³/s]

- Diametrul separatorului:

Se va alege un separator de lichid orizontal SLO - 300 cu urmatoarele caracteristici:

V_max =85 [l] a = 1314 [mm] e = 456 [mm] h = 506 [mm]

G = 250 [kg] b = 282 [mm] f = 1500 [mm] i = f76 [mm]

d = 380 [m] c = 450 [mm] g = 250 [mm] j = f30 [mm]

b.2) pentru nivelul de -28 C

-Debitul volumic:

Q_V = m₀ ^. V₁' =0.02 ^. 0.18 = 0.036 [m³/s]

Se adopta W = 0.5 m/s.

Diametrul separatorului:

Se va alege un separator de lichid orizontal SLO - 400 cu urmatoarele caracteristici:

V_max =85 [l] a = 1314 [mm] e = 456 [mm] h = 506 [mm]

G = 250 [kg] b = 282 [mm] f = 1500 [mm] i = f76 [mm]

d = 380 [mm] c = 450 [mm] g = 250 [mm] j = f30 [mm]

5.8.Calculul si alegerea rezervorului de amoniac

Rezervorul de agent lichid se monteaza dupa condensator si are rolul de colectare a agentului condensat, colectarea se face intr-o portiune a instalatiei care necesita golire pentru interventia si asigurarea unei rezerve de agent.

Supapele de siguranta montate pe rezervor sunt reglate pentru a se descide la o presiune egala cu presiunea nominala a instalatiei +3%, iar cea de-a doua supapa la o presiune nominala +5%.

Pentru scurgerea condensului in rezervor, condensatorul se monteaza deasupra rezervorului la o inaltime suficienta. Egalizarea presiunilor pe partea de vapori, rezervor - condensator se face printr-o conducta de legatura.

Aerul se evacueaza printr-un stut de evacuare. Uleiul poate fi purjat printr-un stut, montat pe doma rezervorului. Alegerea rezervorului se face in functie de capacitatea instalatiei si de volumul maxim de NH₃ , lichid ce trebuie evacuat in caz de avarie.

a)Instalatia frigorifica cu doua medii racite la nivelele de -12 C si -28 C

-Debitul frigorific:

Q₀ = debit de frig pentru depozitul produse congelate + debitul de frig pentru congelarea produselor.

Q₀ = 2188.95 + 49303.6 = 71190.55 [Kcal / h]

Se ia in considerare la un debit frigorific de 1000 [Kcal / h], volumul va fi de 3 litri.

Acest volum reprezinta 40% din volumul rezervorului.

b)Instalatia frigorifica cu doua medii racite la nivelele de -9 C si -26 C

-Debitul frigorific:

Q₀ = 3586.96 + 9541.83 = 13128.79 [Kcal / h]

Se ia in considerare la un debit frigorific de 1000 [Kcal / h], volumul va fi de 3 litri.

Acest volum reprezinta 40% din volumul rezervorului.

Se aleg rezervoare in serie de tipul RA - 600 cu urmatoarele caracteristici:

V_max =600 [l] a = 2500 [mm] e = 930 [mm] h =1175 [mm]

G = 564 [kg] b = 600 [mm] f = 450 [mm] i = f300 [mm]

d = f520 [mm] c = 300 [mm] g = 250 [mm] j = f300 [mm]

k = 250 [mm] L = 250 [mm] m = 250 [mm] n = ---

5.9.Calculul si alegerea conductelor.

Conductele pentru NH₃ se fac din otel fara sudura, trase la rece pentru diametrul d < f25 [mm] sau laminate la cald pentru diametre mai mari.

Folosirea cuprului sau a aliajelor sale este interzisa datorita faptului ca NH₃ ataca aceste metale.

Deoarece rezistenta la solicitarile prin soc a otelurilor obisnuite scade odata cu scaderea temperaturii, se folosesc oteluri de anumite calitati la care aceasta reducere a rezistentei sa fie cat mai mica.

Conductele de NH₃ vapori se dimensioneaza astfel incat caderile de presiune sa nu depaseasca pe cele corespunzatoare unor variatii de (0.5 - 1) C. fata de temperatura de saturatie din vaporizator, respectiv condensator.

Conductele de NH₃ lichid se dimensioneaza astfel incat caderea de presiune sa nu fie mai mare decat cea corespunzatoare unei variatii de (0.5 - 1) C fata de temperatura de saturatie. Tevile din aceste oteluri sunt denumite tevi "R".

In figura de mai jos este redata nomograma utila stabilirii diametrelor minime pentru conductele de NH₃ in functie de puterea frigorifica a instalatiei.

Viteza de curgere pentru NH₃ :

W = (10 - 15) [m/s] pentru conducte de aspiratie;

W = (10 - 20) [m/s] pentru conducte de refulare;

W = (0.3 - 0.6) [m/s] pentru conducte de lichid, pe traseul condensator - rezervor;

W = (0.5 - 1.25) [m/s] pentru conductele pe traseul rezervor - vaporizator.

Diametrul conductei:

unde:

G_h = debit volumic [Kg / h];

V_sp = volum specific [m³/h];

W = viteza [m/s].

Adoptam:

W = 15 [m/s] pentru conducte de aspiratie;

W = 18.5 [m/s] pentru conducte de refulare;

W = 0.75 [m/s] pentru conducte de lichid.

a)Pentru instalatia frigorifica cu doua medii racite la nivelul -12 si -28 C:

-aspiratia in prima treapta:

W = 15 [m/s];

G_h = 1025.95 [Kg / h]

V_sp = 0.9 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 150 6mm

-aspiratia in a doua treapta:

W = 18.5 [m/s];

G_h = 1375.2 [Kg / h]

V_sp = 0.47 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 168 6 [mm]

-refulare in prima treapta:

W = 18.5 [m/s];

G_h = 1025.95 [Kg / h]

V_sp = 0.57 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 114 6 [mm]

-refulare in a doua treapta:

W = 18.5 [m/s];

G_h = 1375.2 [Kg / h]

V_sp = 0.141 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 70 5 [mm]

-conducta intre CD si BR1:

W = 0.75 [m/s];

G_h = 1025.95 [Kg / h]

V_sp = 0.77^. 10^-3 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 28 3 [mm]

b)Pentru instalatia frigorifica cu doua medii racite la nivelul -9 si -26 C:

-aspiratie in prima treapta:

W = 15 [m/s];

G_h = 254.83 [Kg / h]

V_sp = 0.8 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 63.5 4 [mm]

-aspiratie in a doua treapta:

W = 15 [m/s];

G_h = 460.8 [Kg / h]

V_sp = 0.42 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 70 4.5 [mm]

-refulare in prima treapta:

W = 18.5 [m/s];

G_h = 254.83 [Kg / h]

V_sp = 0.48 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 46 4 [mm]

-refulare in a doua treapta:

W = 18.5 [m/s];

G_h = 460.8 [Kg / h]

V_sp = 0.14 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 35 3 [mm]

-conducta intre Cd si BR1:

W = 0.75 [m/s];

G_h = 460.8 [Kg / h]

V_sp = 0.77^. 10^-3 [m³/s]

rezulta:

Se alege din STAS conducta cu d = 25 2.2 [mm]