Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Предложенная холодоаккумуляционная градирня работает следующим образом
На первом этапе электровентилятор 1 отключен. На оросительные насадки 5 подается вода через форсунки 6.
Далее после насыщения водой оросителных насадок 5, форсунка 6 прекращает работу и включается электровентиляторный агрегат 1, который подает холодный воздух из окружающей среды на оросительные насадки 5. Влага, содержащаяся в сферических телах, оросительных насадок 5 замораживается, превращая их в ледяные массивы сферической формы.
Следующий этап работы холодоаккумуляционной градирни заключается в остановке электровентилятора 1 и подаче отепленной воды форсункой 6 через оросительные насадки 5.
Контактируя с холодными оросительными насадками, содержащими ледяную массу, вода охлаждается до околонулевой температуры за счет расплавления льда оросительных насадок 5, после чего охлажденная вода через патрубок для отвода охлажденной воды 7 подается потребителю. Форсунки отключаются. В то же время во время пролива теплой воды, гидрофильные сферы впитывали воду, поэтому насадку не надо повторно насыщать влагой. Далее включается электровентилятор 1 и циклы замораживание – оттаивания насадки повторяются.
Достоинством предложенного устройства холодоаккумуляционной градирни является расширение диапазона использования отрицательных температур воздуха вплоть до околонулевых (от минус 1.5 и ниже) для ведения процесса замораживания воды при создании холодоаккумуляционной массы льда.
Система может эксплуатироваться зимой и летом. В последнем случае выгодность применения диктуется тем обстоятельством, что в условиях дешевого ночного тарифа осуществляется охлаждение воздуха в воздухоохладителе и затем происходит замораживание насадки.

5.1.1. Методика теплового конструктивного расчета холодоаккумуляционной градирни

Холодоаккумуляционная градирня применяется в холодильной технике для накопления энергии (в виде льда) и охлаждения воды до околонулевых температур для различных технологических процессов.
Исходными параметрами для расчета градирни являются:
- Масса молока ;
- Начальная и конечная температура молока;
- Начальная и конечная температура воды;
- Время охлаждения воды .
Задачей расчета является определение холодоаккумуляционной градирни, время намораживания льда, электропотребление.
1. Находим массу требуемой воды из теплового баланса:

(5.1)

2. Рассчитаем расход воды проходимый через аппарат:

(5.2)

3. Проведем расчет тепловой нагрузки:

(5.3)

4. Находим количество льда необходимое для охлаждения воды:

(5.4)

5. Рассчитываем количество аккумулирующих насадок:

(5.5)

6. Определим габаритные размеры холодоаккумуляционной зоны.
7. Произведем расчет времени, требуемый для заморозки всей холодоаккумуляционной композиции.

	(5.6)
	(5.7)

8. Следующим шагом при расчете необходимо проверить охладится ли вода до требуемой температуры при протекании ее через ледяную композицию и хватит ли для этого массы льда исходя из физической конструкции градирни. Для этого необходимо посчитать толщину размороженного слоя , которая должна быть не более R:

	(5.8)
	(5.9)

9. По сопротивлению и расходу воздуха подбираем вентилятор [61, 62].
10. По площади поперечного сечения F1 и расходу воды подбираем форсунки.
11. Определим высоту холодоаккумуляционной градирни.
12. По расходу воды и высоте Н градирни подберем циркуляционный насос для воды.
13. Определяем потребляемую мощность холодоаккумуляционной градирни.
Метод расчета холодоаккумуляционной градирни формализован в виде блок-схемы, представленной на Рисунке 5.3.

Рисунок 5.3. Блок – схема расчета холодоаккумуляционной градирни