Расчет охладителя для замкнутой системы Опции

[ErnyCas]

Добрый день!

В общем, есть камера 640 л, представляющая из себя трубу, замкнутую саму в себя, по которой должен "бегать" воздух со скоростью до 1 м/с (по ТЗ). Воздух этот должен нагреваться с помощью ТЭНов до 110 градусов максимум. И в этом никакой сложности.

Но также он должен и охлаждаться до 1 градуса по Цельсию (предположительно из нормальных условий, то есть 25 градусов). Предполагалось два варианта: охлаждение элементами Пельтье (затратно и не хватит мощности, скорее всего) и змеевик с охлаждающим фреоном, короче, типичный холодильник создать. По профессии мы как бы электрики, поэтому с этим заданием есть трудности.

Где и как мы можем рассчитать подобный змеевик: его длину, количество фреона, давление, короче, че делать?

Приложена пикча камеры. Если надо что-то ещё, скажите.

Прикрепленные файлы

 314.png ( 69,56 килобайт ) Кол-во скачиваний: 31

 

[ErnyCas]

Добрый день!

В общем, есть камера 640 л, представляющая из себя трубу, замкнутую саму в себя, по которой должен "бегать" воздух со скоростью до 1 м/с (по ТЗ). Воздух этот должен нагреваться с помощью ТЭНов до 110 градусов максимум. И в этом никакой сложности.

Но также он должен и охлаждаться до 1 градуса по Цельсию (предположительно из нормальных условий, то есть 25 градусов). Предполагалось два варианта: охлаждение элементами Пельтье (затратно и не хватит мощности, скорее всего) и змеевик с охлаждающим фреоном, короче, типичный холодильник создать. По профессии мы как бы электрики, поэтому с этим заданием есть трудности.

Где и как мы можем рассчитать подобный змеевик: его длину, количество фреона, давление, короче, че делать?

Приложена пикча камеры. Если надо что-то ещё, скажите.

Прикрепленные файлы

 314.png ( 69,56 килобайт ) Кол-во скачиваний: 31

 

[yozik]

количество фреона,

побольше, т.к. иногда он будет вылетать "в трубу"

короче, че делать?

обратится к профессионалам?

Т.к. вы даже задание не смогли составить.
Вот не верю что там просто воздух бегает.
100пудов вы еще и суете всякую ... в эту трубу

Сообщение отредактировал yozik - 19.5.2021, 10:15

[ErnyCas]

обратится к профессионалам?

да нас бы тут и не было, если б было к кому обратится. Все вокруг по другим частям работают

суете всякую ... в эту трубу

Да, забыл сказать, в трубе гоняется дым. Больше ничего

[Skaramush]

Ещё забыли. ЧЕМ гоняется? Или кем, таксой?

[ErnyCas]

Ещё забыли. ЧЕМ гоняется? Или кем, таксой?

вентилятором, чем же ещё? Указано на рисунке направление движения

[Skaramush]

Замечательно. А Вы в курсе, что вентилятор под Ваши условия это специсполнение?

[ErnyCas]

Замечательно. А Вы в курсе, что вентилятор под Ваши условия это специсполнение?

Да, в курсе. Рабочее колесо из алюминия, мотор вынесен через вал наружу системы. А на что это влияет в вопросе?

[Skaramush]

Охлаждение до +1 это уже не "простой холодильник", который, к слову, тут вообще бесполезен (с неким "змеевиком"). Это уже установка промхолода для холодильных камер со своим размером и характеристикой внутреннего блока. Расход воздуха (расчётный) через который должен будет обеспечить Ваш вентилятор.
Ну и для уточнения - почему охлаждение пишете с +25, если в замкнутом контуре воздух будет нагрет до +110? Куда уйдёт перепад в 85 градусов?
Или это две задачи?
И с какой точностью нужен этот 1 градус после охладителя? Сечение Вашей "камеры в виде замкнутой трубы" какое?

[ErnyCas]

Ну и для уточнения - почему охлаждение пишете с +25, если в замкнутом контуре воздух будет нагрет до +110? Куда уйдёт перепад в 85 градусов?
Или это две задачи?

Да, две разные задачи. Необходимо будет либо нагреть с +25 до +110, либо охладить с +25 до +1, охлаждать со 110 до 1 не требуется.

И с какой точностью нужен этот 1 градус после охладителя? Сечение Вашей "камеры в виде замкнутой трубы" какое?

Сечение - квадрат со стороной 300 мм. Про точность не могу ответить корректно, но необходимо стабильно держать 1 градус на протяжении минут 10.

Охлаждение до +1 это уже не "простой холодильник", который, к слову, тут вообще бесполезен (с неким "змеевиком"). Это уже установка промхолода для холодильных камер со своим размером и характеристикой внутреннего блока.

Почему Вы считаете, что обычный змеевик от холодильника не справится? В морозилке же достигаются отрицательные температуры. Почему бы не поставить 2-3 таких змеевика, чтобы понизить температуру в камере?

[yozik]

Почему очень не рекомендуется прямое охлаждение в вашем случае.
Допустим вы сами сумеете сделать испаритель и т.д
Но.
1. Поддерживать температуру ТОЧНО холодильная машина "дешевая не сможет".
Для охлаждения с 25 до 1 нужна одна мощность, а для поддержания 1 градуса точно нужна мощность на порядок меньше. А значит нужно как то " зарегулиповать ХМ. А это не дёшево.
2. Фреон всегда с маслом. Масло циркулирует по контуру. И даже если вы не охлаждаете, масло в испарителе будет.
А масла для компрессоров очень не любят когда их нагревают до 110 градусов.
3. Если нагреть балон с фреоном до 110 градусов, он взорвётся. То есть надо быть
Очень уверенным что во время нагрева фреона в испаритель нет.
(Про предохранительный клапан я молчу.)
То есть любая неисправность в холодильной контуре (клапана не держат)
И...фреон вылетает через предохранительный клапан при нагреве.
Так что рекомендую
Схему с промежуточным охлаждением.
1. Фреон -гликоль. ХМ охлаждает бочку с гликолем до -5 к примеру. Такую можно и самому сколхощить и змеевик к ней намотать из трубки (ищите в инете холодильная машина, чиллер для пива).
2. Гликоль воздух теплообменник модно купить у ветиляционщиков.
Ну или совсем дёшево с автомобиля радиатор ..
Да и поддерживать точно 1 градус гликолем проще.
Можно и без гликоля а с водой со льдом.
Но это надо большой теплообменник с большой поверхностью, а то перепад между водой и воздухом очень маленький.

[timmy]

Зачем ставить последовательно нагреватель с холодильником? Такое решение допустимо в системах кондиционирования, но там во-первых контур разомкнут, а во-вторых холодильник стоит перед нагревателем. В рассматриваемом случае я бы наверное подумал о том, чтобы поставить секции нагрева и охлаждения параллельно с целью исключения заброса горячего воздуха в контур охлаждения, а также запустил в эти контуры не весь поток, а часть потока. Так бы получилось повысить точность поддержания температуры с одной стороны и оптимизировать мощность источников тепла или холода. В этом случае конечно значительно увеличится время выхода системы на требуемый режим, но как по мне, так лучше полчаса потерпеть, чем переплачивать за электроснабжение.