Universitatea Tehnica Cluj-Napoca Facultatea de Mecanica Specializarea: Proiectarea asistata a masinilor termice cu polu

1. Universitatea Tehnica Cluj-NapocaFacultatea de MecanicaSpecializarea: Proiectarea asistata a masinilor termice cu poluare redusa TEZA DE DIZERTATIE Ing.Gordan I.Alin Petru Absolvent: ing. Alin GORDAN

2. Studiu privind influenta unor parametrii asupra necesarului de frig al unui depozit frigorific cu dimensiunile de 5m x 4m x 3m

3. Obiective: • Realizarea unui studiu comparativ privind infuenta unor parametrii asupra necesarului de frig al unui depozit frigorific • Analiza ciclului dupa care functioneaza instalatia care deserveste depozitul

4. Situatia de referinta: •  - Dimensiuni geometrice -lungime 5m -latime 4m -inaltime 3m §         -Toti peretii au acelasi coeficient de transfer termic §         -Temperatura in exterior pentru toti peretii este de 300C §         -Temperatura suprafetei pe care este asezat depozitul este de50C §         -Temperatura in interiorul depozitului este de 100C §         -Umiditatea aerului este de 85% §         -Volumul depozitului este 60m3 §         -Coeficientul global de transfer termic k=0.25 W/m2K §         -Numarul de recirculari in 24 de ore N24 h=6 §         -Umiditatea exterior e=0.65 §         -Umiditatea interioara i=0.9 §         -Cantitatea de produse care trebuie congelate sau refrigerate 1000 kg §         -Durata procesului de racire 10 h §         -Temperatura de intrare a produsului 200C

5. Descrierea programului utilizat pentru calculul necesarului de frig“Coolpack” Programul “COOLPACK” contine un set de programe de simulare utile pentru DIMENSIONAREA, ANALIZA si OPTIMIZAREA sistemelor frigorifice. Programul -Refrigeration Utilities - Program pentru calculul proprietatilor termodinamice si fizice ale unor agenti frigorifici. - Programul are urmatoarele facilitati: • Diagrama lgp-h pentru 45 de agenti frigorifici • Diagrama T-s • Diagrama h-s • Calculul si reprezentarea in diagrama a ciclulrilor frigorifice • Tabele cu valori ale parametrilor la saturatie • Diagramele i-x pentru aer umed, la presiuni de 0.014 - 50 bar

6. Programul Cool Tools – Cycle Analysis Programul permite analiza urmatoarelor cicluri: 1) Ciclul intr-o treapta 2) Ciclul intr-o treapta - cu supraalimentarea vaporizatorului 3) Ciclul intr-o treapta - 2 cicluri cu condensator comun 4) Ciclul intr-o treapta - 2 cicluri separate cu subracirea lichidului pentru ciclul de realizare a temperaturii mai scazute 5) Ciclu in 2 trepte :cu racirea vaporilor aspirati in treapa a doua prin injectie de lichid 6) Ciclu in 2 trepte - cu butelie de racire intermediara 7) Ciclu in 2 trepte - cu butelie de racire intermediara cu serpentina 8) Ciclu intr-o treapta cu CO2 9) Doua cicluri intr-o trepta in cascada

7. Programul CoolTools-Design • Analiza ciclurilor, • Dimensionarea componentelor • Simularea sistemului ProgramulCool Tools -Evaluation Analiza modului de operare a sistemelor frigorifice si evaluarea economiei de energie 1) - Compresor cu capacitate constanta - Fara schimbator recuperativ de caldura 2) - Compresor cu capacitate reglabila in trepte - Fara schimbator recuperativ de caldura 3) - Compresor cu capacitate constanta 4) - Compresor cu capacitate reglabila in trepte

8. Programul Auxiliary Tools - are urmatoarele submeniuri 1) Compresor -permite calculul randamentul izentropic si volumic al compresorului 2) Evaluarea conditiilor de transfer termic -UA-pentru vaporizator 3) Evaluarea conditiilor de transfer termic -UA pentru condensator 4) Racirea si uscarea aerului umed (la o temperatura > 0°C) 5) Caderea de presiune si transferul de caldura pentru curgerea gazelor in conducte 6) Caderea de presiune si transferul de caldura pentru lichidul care curge in conducte 7) Proprietatile agentului frigorific 8) Compararea performantelor unui sistem frigorific pentru trei agenti diferiti 9) Necesarul de frig pentru o camera frigorifica 10) Calculul necesarului de frig pentru tot sistemul frigorific 11) Necesarul de frig pentru vitrine frigorific 12) Necesarul de frig pentru conditionarea aerului. 13) Proprietatile aerului umed

9. Programul Dynamic Este utilizat pentru a simula regimurile tranzitorii In figura este prezentata o Diagrama de simulare..

10. Definirea ciclului utilizand optiunea “Cycle specification”

11. Schema sistemului de refrigerare

12. Dimensiunile instalatiei:

13. Parametrii de stare in starile caracteristice

14. Diagrama ciclului intr-o treapta

15. Necesarul de frig pentru refrigerare fructe

16. Necesarul de frig pentru congelare carne porc

17. Influenta unor parametri asupra necesarului de frig A)Influenta asupra patrunderii de caldura prin pereti Influenta coeficientului global de transfer termic k Influenta temperaturii exterioare

18. B)Influente asupra necesarului de frig pentru ventilarea depozitului  Infuenta numarului de recirculari asupra debitului de aer si necesarului de frig pentru ventilare Influenta temperaturii interioare

19. Influenta temperaturii exterioare Influenta umiditatii exterioare

20. Influenta temperaturii interioare asupra necesarului de frig pentru ventilare Influenta umiditatii interioare aupra necesarului de frig pentru ventilare

21. D)Influente asupra necesarului de frig tehnologic pentru camerele de congelare sau refrigerare  1.Congelare -Influenta temperaturii produsului la intrarea in depozit C)Influenta asupra necesarului de frig pentru exploatare Influenta tipului de munca si a temperaturii din depozit asupra necesarului de frig pentru exploatare

23. Influenta duratei procesului de racire

25. Refrigerare -Influenta temperaturii de intrare a produsului

27. Influenta duratei procesului de racire

29. Analiza unor cicluri dupa care poate sa functioneze instalatia care deserveste depozitul  • Depozit pentru refrigerare fructe • Influenta coeficientului de debit  asupra volumului teoretic descris de pistoanele compresorului • Influenta randamentului izentropic al comprimarii asupra puterii compresorului si asupra temperaturii de refulare

30. Influenta caldurii cedate de compresor mediului ambiant asupra temperaturii de refulare • Influenta eficientei termice a schimbatorului intern de caldura

31. Influenta agentului frigorific -Asupra debitului masic -Asupra puterii absorbite

32. Asupra eficientei frigorifice Asupra temperaturii de refulare

33. 5.Concluzii. Lucrarea permite identificarea parametrilor care influenteaza necesarul de frig, modul in care influenteaza necesarul de frig precum si infuenta unor parametri asupra ciclului dupa care functioneaza instalatia care deserveste depozitul. Programul utilizat “Coolpack” permite determinarea necesarului de frig pentru depozitul frigorific precum si alegerea instalatiei pentru depozitul considerat. Studiul realizat va permite optimizarea organizarii, a modului de dispunere, a celui de incarcare, a dimensiunilor optime a spatiilor frigorifice sau in diverse alte scopuri.