Typ kompresora:

chladiaci piest, nepriamy prietok, jednostupňový, upchávka, vertikálna.

Určené pre prácu v stacionárnych a prepravných chladiacich jednotkách.

Technické špecifikácie , ,

Parameter	Význam
Chladiaci výkon, kW (kcal / h)	12,5 (10750)
freón	R12-22
Zdvih piesta, mm	50
Priemer valca, mm	67,5
Počet valcov, ks	2
Frekvencia otáčania kľukového hriadeľa, s -1	24
Objem opísaný piestami, m 3 / h	31
Vnútorný priemer pripojených sacích potrubí nie menší ako, mm	25
Vnútorný priemer pripojených výtlačných potrubí nie menší ako, mm	25
Celkové rozmery, mm	368*324*390
Čistá hmotnosť, kg	47

Charakteristika a popis kompresora...

Priemer valca - 67,5 mm
Zdvih piesta je 50 mm.
Počet valcov je 2.
Menovité otáčky hriadeľa sú 24s-1 (1440 ot./min.).
Kompresor môže pracovať pri rýchlosti otáčania hriadeľa s-1 (1650 ot./min.).
Opísaný objem piesta, m3 / h - 32,8 (pri n = 24 s-1). 37,5 (pri n = 27,5 s-1).
Typ pohonu je cez prevodovku s klinovým remeňom alebo spojku.

Chladiace látky:

R12 - GOST 19212-87

R22- GOST 8502-88

R142- TU 6-02-588-80

Kompresory sú opraviteľné položky a vyžadujú pravidelnú údržbu:

Údržba po 500 hodinách; 2000 h, s výmenou oleja a čistením plynového filtra;
- Údržba po 3750 h:
- aktuálne opravy po 7600 hodinách;
- stredná, oprava po 22 500 hodinách;
- generálna oprava po 45 000 hodinách.

V procese výroby kompresorov sa dizajn ich jednotiek a dielov neustále zdokonaľuje. Preto sa v dodávanom kompresore môžu jednotlivé diely a zostavy mierne líšiť od tých, ktoré sú popísané v pase.

Princíp činnosti kompresora je nasledujúci:

keď sa kľukový hriadeľ otáča, piesty sú vratné
translačný pohyb. Keď sa piest pohybuje smerom nadol v priestore tvorenom valcom a ventilovou doskou, vzniká vákuum, sacie ventilové dosky sa ohnú, čím sa otvoria otvory vo ventilovej doske, cez ktoré prechádzajú pary chladiva do valca. Plnenie parami chladiva bude pokračovať, kým piest nedosiahne svoju spodnú polohu. Pohyb piestu nahor uzatvára sacie ventily. Tlak vo valcoch sa zvýši. Akonáhle je tlak vo fľaši vyšší ako tlak vo výtlačnom potrubí, výtlačné ventily otvoria otvory vo „Ventilovej doske“, aby para chladiva mohla prúdiť do výtlačnej komory. Po dosiahnutí hornej polohy sa piest začne spúšťať, vypúšťacie ventily sa zatvoria a vo valci bude opäť vákuum. Potom sa cyklus opakuje. Kľuková skriňa kompresora (obr. 1) je liatinová s podperou pre ložiská kľukového hriadeľa na koncoch. Na jednej strane krytu kľukovej skrine je grafitové olejové tesnenie, na druhej strane je kľuková skriňa uzavretá krytom, v ktorom je umiestnený cracker, ktorý slúži ako doraz pre kľukový hriadeľ. Kľuková skriňa má dve zátky, z ktorých jedna slúži na plnenie kompresora olejom a druhá na vypúšťanie oleja. Na bočnej stene kľukovej skrine sa nachádza priezor na sledovanie hladiny oleja v kompresore. Príruba v hornej časti kľukovej skrine je určená na pripevnenie bloku valcov k nej. Blok valcov spája dva valce do jedného liatinového odliatku, ktorý má dve príruby: hornú na pripevnenie ventilovej dosky s krytom bloku a spodnú na pripevnenie ku kľukovej skrini. Na ochranu kompresora a systému pred upchatím je v sacej dutine jednotky nainštalovaný filter. Na zabezpečenie návratu oleja nahromadeného v sacej dutine je zabezpečená zátka s otvorom, ktorá spája saciu dutinu bloku s kľukovou skriňou. Skupina ojnica-piest pozostáva z piestu, ojnice, prstom. tesniace a olejové stieracie krúžky. Ventilová doska je inštalovaná v hornej časti kompresora medzi blokmi valcov a hlavou valcov a pozostáva z ventilovej dosky, dosiek pre sacie a výtlačné ventily, sediel sacích ventilov, pružín, puzdier a vodidiel pre výtlačné ventily. Ventilová doska má odnímateľné sedlá sacích ventilov vo forme platní z tvrdenej ocele s dvoma pozdĺžnymi štrbinami v každej. Štrbiny sú uzavreté oceľovými pružinovými doskami, ktoré sú umiestnené v drážkach ventilovej dosky. Sedlá a platnička sú zaistené kolíkmi. Dosky výtlačných ventilov sú oceľové, okrúhle, umiestnené v prstencových drážkach dosky, ktoré sú sedlami ventilov. Aby sa zabránilo bočnému posunu, sú dosky počas prevádzky vycentrované lisovanými vodidlami, ktorých nohy sa opierajú o dno prstencovej drážky ventilovej dosky. Zhora sú dosky pritláčané k ventilovej doske pružinami pomocou spoločnej tyče, ktorá je priskrutkovaná k doske pomocou puzdier. V lište sú upevnené 4 čapy, na ktorých sú umiestnené priechodky, ktoré obmedzujú zdvíhanie výtlačných ventilov. Puzdrá sú pritláčané k smerovým ventilom pomocou tlmiacich pružín. Tlmiace pružiny za normálnych podmienok nefungujú; Slúžia na ochranu ventilov pred zlomením pri hydraulických rázoch v prípade vniknutia kvapalného chladiva alebo prebytočného oleja do valcov. Ventilová doska je rozdelená vnútornou prepážkou hlavy valcov na saciu a výtlačnú dutinu. V hornej, krajnej polohe piestu medzi ventilovou doskou a spodnou časťou piestu je medzera 0,2 ... 0,17 mm, nazývaná lineárny mŕtvy priestor, olejové tesnenie utesňuje vonkajší hnací koniec kľukového hriadeľa. Typ vypchávky - samovyrovnávacia grafitová. Na pripojenie kompresora k chladiacemu systému slúžia uzatváracie ventily - sacie a výtlačné. Na telese uzatváracieho ventilu je pripevnená uhlová alebo rovná armatúra, ako aj armatúra alebo T-kus na pripojenie zariadení. Pri otáčaní vretena v smere hodinových ručičiek uzatvára hlavný priechod cez ventil do systému s cievkou v krajnej polohe a otvára priechod do armatúry. Vreteno sa pri otáčaní proti smeru hodinových ručičiek v krajnej polohe uzatvára kužeľom, priechod do armatúry a úplne otvára hlavný priechod cez ventil do systému a uzatvára priechod do T-kusu. V medzipolohách je priechod otvorený ako do systému, tak aj do odpaliska. Pohyblivé časti kompresora sú mazané nástrekom. Mazanie čapov ojnice kľukového hriadeľa prebieha cez vyvŕtané šikmé kanály v hornej časti spodnej hlavy ojnice. Horná hlava ojnice je mazaná olejom stekajúcim z vnútornej strany dna, piestu a vstupujúcim do vyvŕtaného otvoru hornej hlavy ojnice. Aby sa znížil prenos oleja z kľukovej skrine, olej je odnímateľný krúžok na pieste, ktorý vypúšťa časť oleja zo stien valca späť do kľukovej skrine.

Množstvo oleja na naplnenie: 1,7 + - 0,1 kg.

Chladiaci výkon a efektívny výkon, pozri tabuľku:

Parametre	R12		R22	R142
	n = 24 s-1	n = 24 s-1	n = 27,5 s-1	n = 24 s-1
Chladiaci výkon, kW	8,13	9,3	12,5	6,8
Efektívny výkon, kW	2,65	3,04	3,9	2,73

Poznámky: 1. Údaje sú uvedené v nasledujúcom režime: bod varu - mínus 15 ° С; kondenzačná teplota - 30 ° С; teplota nasávania - 20 ° С; teplota kvapaliny pred škrtiacou klapkou 30 ° С - pre freóny R12, R22; bod varu - 5 ° С; teplota kondenzácie - 60 С; teplota nasávania - 20 ° С: teplota kvapaliny pred škrtiacou klapkou - 60 ° С - pre freón 142;

Odchýlka od nominálnych hodnôt chladiaceho výkonu a efektívneho výkonu je povolená v rozmedzí ± 7%.

Rozdiel medzi výtlačným a sacím tlakom by nemal presiahnuť 1,7 MPa (17 kgf / s * 1) a pomer výtlačného tlaku k saciemu tlaku by nemal presiahnuť 1,2.

Výstupná teplota by nemala presiahnuť 160 ° С pre R22 a 140 ° С pre R12 a R142.

Návrhový tlak 1,80 MPa (1,8 kgf.cm2)

Kompresory si musia zachovať tesnosť pri testovaní pretlakom 1,80 mPa (1,8 kgf.cm2).

Pri práci na R22, R12 a R142 by teplota nasávania mala byť:

tvs = t0 + (15 ... 20 ° С) pri t0 ≥ 0 ° С;

TV = 20 ° С pri -20 ° С< t0 < 0°С;

tvs = t0 + (35 ... 40 ° С) pri t0< -20°С;

Jednotka IF-56 je určená na chladenie vzduchu v chladiacej komore 9 (obr. 2.1). Hlavnými prvkami sú: freónový piestový kompresor 1, vzduchom chladený kondenzátor 4, škrtiaca klapka 7, odparovacie batérie 8, filtr-sušič 6 naplnený vysúšadlom - silikagélom, zberač 5 na zachytávanie kondenzátu, ventilátor 3 a elektromotor 2.

Ryža. 2.1. Schéma chladiaca jednotka IF-56:

Technické detaily

Značka kompresora
Počet valcov
Objem opísaný piestami, m3 / h
Chladivo
Chladiaci výkon, kW
pri t0 = -15 ° С: tк = 30 ° С
pri t0 = +5 ° С tк = 35 ° С
Výkon elektromotora, kW
Vonkajší povrch kondenzátora, m2
Vonkajší povrch výparníka, m2

Výparník 8 pozostáva z dvoch rebrovaných batérií - konvektorov. batérie sú vybavené 7 škrtiacou klapkou s termostatickým ventilom. 4 kondenzátor chladený núteným vzduchom, kapacita ventilátora

VB = 0,61 m3 / s.

Na obr. 2.2 a 2.3 znázorňujú skutočný cyklus parnej kompresie chladiacej jednotky, postavenej podľa výsledkov jej skúšok: 1 - 2а - adiabatická (teoretická) kompresia pár chladiva; 1 - 2d - skutočná kompresia v kompresore; 2e - 3 - izobarické ochladzovanie pár na

kondenzačná teplota tк; 3 - 4 * - izobaricko-izotermická kondenzácia pár chladiva v kondenzátore; 4 * - 4 - prechladzovanie kondenzátu;

4 - 5 - škrtenie (h5 = h4), v dôsledku čoho sa kvapalné chladivo čiastočne odparí; 5 - 6 - izobaricko-izotermické odparovanie vo výparníku chladiacej komory; 6 - 1 - izobarické prehriatie suchej nasýtenej pary (bod 6, x = 1) na teplotu t1.

Všetky malé chladiace stroje vyrábané u nás sú freóny. Nie sú sériovo vyrábané na prevádzku s inými chladivami.

Obr. 99. Chladiaci stroj IF-49M:

1 - kompresor, 2 - kondenzátor, 3 - termostatické ventily, 4 - výparníky, 5 - výmenník tepla, 6 - citlivé kartuše, 7 - tlakový spínač, 8 - expanzný ventil vody, 9 - sušič, 10 - filter, 11 - elektromotor , 12 - magnetický spínač.

Malé chladiace stroje sú založené na vyššie uvedených freónových kompresorovo-kondenzačných jednotkách zodpovedajúceho výkonu. Priemysel vyrába malé chladiace stroje prevažne s jednotkami s výkonom 3,5 až 11 kW. Patria sem stroje IF-49 (obr. 99), IF-56 (obr. 100), XM1-6 (obr. 101); XMV1-6, XM1-9 (obr. 102); XMV1-9 (obr. 103); stroje bez špeciálnych značiek s jednotkami AKFV-4M (obr. 104); AKFV-6 (obr. 105).

Obr. 104. Schéma chladiaceho stroja s jednotkou AKFV-4M;

1 - kondenzátor KTR-4M, 2 - výmenník tepla TF-20M; 3 - VR-15 regulačný ventil vody, 4 - tlakový spínač RD-1, 5 - kompresor FV-6, 6 - elektromotor, 7 - OFF-10a filtr-sušič, 8 - výparníky IRSN-12,5M, 9 - termostatické TRV ventily -2M, 10 - citlivé kartuše.

V značných množstvách sa vyrábajú aj stroje s jednotkami VS-2.8, FAK-0.7E, FAK-1.1E a FAK-1.5M.

Všetky tieto stroje sú určené na priame chladenie stacionárnych chladiacich komôr a rôznych komerčných chladiacich zariadení stravovacích zariadení a predajní potravín.

Ako výparníky sa používajú nástenné rebrované špirálové batérie IRSN-10 alebo IRSN-12,5.

Všetky stroje sú plne automatizované a vybavené termostatickými ventilmi, tlakovými spínačmi a vodnými regulačnými ventilmi (ak je stroj vybavený vodou chladeným kondenzátorom). Pomerne veľké z týchto strojov - ХМ1-6, ХМВ1-6, ХМ1-9 a ХМВ1-9 - sú vybavené okrem toho elektromagnetickými ventilmi a spínačmi teploty komory, jeden spoločný elektromagnetický ventil je inštalovaný na štíte kotvy pred kvapalinové potrubie, pomocou ktorého môžete vypnúť prívod freónu do všetkých výparníkov naraz, a solenoidové ventily komory - na potrubiach privádzajúcich kvapalný freón do chladiacich zariadení komôr. Ak sú komory vybavené niekoľkými chladiacimi zariadeniami a freón je do nich privádzaný dvoma potrubiami (pozri schémy), potom je na jednom z nich umiestnený solenoidový ventil, aby sa tým nevypínali všetky chladiace zariadenia komory. ventil, ale len tie, ktoré dodáva.

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

NOVOSIBIRSKÁ ŠTÁTNA TECHNICKÁ UNIVERZITA

_____________________________________________________________

DEFINÍCIA CHARAKTERISTÍK
CHLADIACA JEDNOTKA

Metodické pokyny

pre študentov FES všetkých foriem vzdelávania

Novosibirsk
2010

MDT 621,565 (07)

Zostavil: Cand. tech. vedy, doc. ,

Recenzent: Dr. vedy, prof.

Práca bola vypracovaná na Katedre termiky elektrárne

© Štát Novosibirsk

Technická univerzita, 2010

ÚČEL LABORATÓRNEJ PRÁCE

1. Praktické upevnenie poznatkov o 2. vete termodynamiky, cykly, chladiace jednotky.

2. Oboznámenie sa s chladiacou jednotkou IF-56 a jej technickými charakteristikami.

3. Štúdium a konštrukcia chladiacich okruhov.

4. Stanovenie hlavných charakteristík chladiacej jednotky.

1. TEORETICKÉ ZÁKLADY PRÁCE

CHLADIACA JEDNOTKA

1.1. Obrátený Carnotov cyklus

Chladiaca jednotka je určená na prenos tepla zo studeného zdroja na horúci. Podľa Clausiovej formulácie druhého termodynamického zákona teplo nemôže samo od seba prechádzať zo studeného telesa na horúce. V chladiarenskom zariadení k tomuto prenosu tepla nedochádza samo od seba, ale v dôsledku mechanickej energie kompresora vynaloženej na stláčanie pár chladiva.

Hlavnou charakteristikou chladiacej jednotky je koeficient chladenia, ktorého vyjadrenie sa získa z rovnice prvého zákona termodynamiky, napísanej pre spätný cyklus chladiacej jednotky, berúc do úvahy skutočnosť, že pre ktorýkoľvek cyklus sa zmena v vnútorná energia pracovnej tekutiny D u= 0, konkrétne:

q= q 1 – q 2 = l, (1.1)

kde q 1 - teplo odovzdané horúcemu prameňu; q 2 - teplo odvádzané zo studeného zdroja; l – mechanická práca kompresor.

Z (1.1) vyplýva, že teplo sa odovzdáva horúcemu zdroju

q 1 = q 2 + l, (1.2)

a koeficient výkonu je podiel tepla q 2, prenesené zo studeného zdroja na horúci, na jednotku vynaloženej práce kompresora

(1.3)

Maximálna hodnota koeficientu výkonu pre daný teplotný rozsah medzi T horúce hory a T chlad studených zdrojov tepla má opačný Carnotov cyklus (obr.1.1),

Ryža. 1.1. Obrátený Carnotov cyklus

pre ktoré je teplo dodávané pri t 2 = konšt zo studeného zdroja do pracovnej tekutiny:

q 2 = T 2 ( s 1 – s 4) = T 2 d (1,4)

a teplo vydávané pri t 1 = konšt z pracovnej tekutiny do zdroja chladu:

q 1 = T jeden · ( s 2 – s 3) = T 1 ds, (1,5)

V opačnom Carnotovom cykle: 1-2 - adiabatické stlačenie pracovnej tekutiny, v dôsledku čoho sa teplota pracovnej tekutiny T 2 dostane vyššiu teplotu T hory s horúcimi prameňmi; 2-3 - izotermický odvod tepla q 1 z pracovnej tekutiny do horúceho prameňa; 3-4 - adiabatická expanzia pracovnej tekutiny; 4-1 - izotermická dodávka tepla q 2 z chladného zdroja na pracovné médium. Berúc do úvahy vzťahy (1.4) a (1.5), rovnicu (1.3) pre chladiaci koeficient reverzného Carnotovho cyklu možno znázorniť ako:

Čím vyššia je hodnota e, tým efektívnejší je chladiaci cyklus a tým menej práce l potrebné na prenos tepla q 2 zo studeného zdroja na horúci.

1.2. Cyklus parnej kompresnej chladiacej jednotky

Izotermický prívod a odvod tepla v chladiacej jednotke je možný, ak je chladivom kvapalina s nízkou teplotou varu, ktorej bod varu je pri atmosférickom tlaku t 0 £ 0 oC a pri záporných teplotách varu tlak varu p 0 musí byť viac ako atmosférický, aby sa zabránilo úniku vzduchu do výparníka. nízke kompresné tlaky umožňujú vyrábať ľahký kompresor a ďalšie prvky chladiacej jednotky. S výrazným latentným teplom vyparovania r sú žiaduce nízke špecifické objemy v, čo umožňuje zmenšiť veľkosť kompresora.

Dobrým chladivom je amoniak NH3 (v bode varu t k = 20 °C, saturačný tlak p k = 8,57 bar a at t 0 = -34 оС, p 0 = 0,98 bar). Jeho latentné výparné teplo je vyššie ako u iných chladiacich činidiel, ale jeho nevýhodou je toxicita a korozívnosť voči neželezným kovom, preto sa amoniak v chladiacich jednotkách pre domácnosť nepoužíva. Metylchlorid (CH3CL) a etán (C2H6) sú dobré chladivá; anhydrid síry (SO2) sa nepoužíva kvôli vysokej toxicite.

Ako chladivá sú široko používané freóny - fluórchlórové deriváty najjednoduchších uhľovodíkov (hlavne metánu). Charakteristickými vlastnosťami freónov sú ich chemická odolnosť, netoxicita, nedostatok interakcie s konštrukčné materiály pri t < 200 оС. В прошлом веке наиболее широкое распространение получил R12, или фреон – 12 (CF2CL2 – дифтордихлорметан), который имеет следующие termofyzikálne vlastnosti: molekulová hmotnosť m = 120,92; bod varu pri atmosférickom tlaku p 0 = 1 bar; t 0 = -30,3 oC; kritické parametre R12: p cr = 41,32 bar; t cr = 111,8 °C; v cr = 1,78 × 10-3 m3 / kg; adiabatický exponent k = 1,14.

Výroba freónu-12, ako látky ničiacej ozónovú vrstvu, bola v Rusku zakázaná v roku 2000, povolené je len používanie už vyrobeného alebo vyťaženého R12 zo zariadení.

2. prevádzka chladiacej jednotky IF-56

2.1. chladiaca jednotka

Jednotka IF-56 je určená na chladenie vzduchu v chladiacej komore 9 (obr. 2.1).

Ventilátor "href =" / text / kategória / ventilátor / "rel =" záložka "> ventilátor; 4 - prijímač; 5 - kondenzátor;

6 - sušička filtra; 7 - škrtiaca klapka; 8 - výparník; 9 - chladiaca komora

Ryža. 2.2. Chladiaci cyklus

V procese škrtenia kvapalného freónu v škrtiacej klapke 7 (proces 4-5 palcov ph diagram), čiastočne sa odparuje, zatiaľ čo k hlavnému vyparovaniu freónu dochádza vo výparníku 8 v dôsledku tepla odoberaného zo vzduchu v chladiacej komore (izobaricko-izotermický proces 5-6 pri p 0 = konšt a t 0 = konšt). Prehriata para s teplotou vstupuje do kompresora 1, kde je stlačená z tlaku p 0 na tlak p K (polytropický, platná kompresia 1-2d). Na obr. 2.2 tiež znázorňuje teoretickú, adiabatickú kompresiu 1-2A at s 1 = konšt..gif "width =" 16 "height =" 25 "> (proces 4 * -4). Kvapalný freón prúdi do prijímača 5, odkiaľ prúdi cez filtračnú sušičku 6 do škrtiacej klapky 7.

Technické detaily

Výparník 8 pozostáva z rebrových batérií - konvektorov. Batérie sú vybavené tlmivkou 7 s termostatickým ventilom. 4 kondenzátor chladený núteným vzduchom, kapacita ventilátora V B = 0,61 m3/s.

Na obr. 2.3 ukazuje skutočný cyklus parnej kompresie chladiacej jednotky, postavenej podľa výsledkov jej skúšok: 1-2а - adiabatická (teoretická) kompresia pár chladiva; 1-2d - skutočná kompresia v kompresore; 2d-3 - izobarické ochladzovanie pár na
kondenzačnej teplote t TO; 3-4 * - izobaricko-izotermická kondenzácia pár chladiva v kondenzátore; 4 * -4 - prechladzovanie kondenzátu;
4-5 - škrtenie ( h 5 = h 4), v dôsledku čoho sa kvapalné chladivo čiastočne odparí; 5-6 - izobaricko-izotermické odparovanie vo výparníku chladiacej komory; 6-1 - izobarické prehriatie suchej nasýtenej pary (bod 6, X= 1) na teplotu t 1.

Ryža. 2.3. Chladiaci cyklus v ph- graf

2.2. výkonnostné charakteristiky

Hlavnými prevádzkovými charakteristikami chladiacej jednotky sú chladiaci výkon Q, spotreba energie N, spotreba chladiva G a špecifický chladiaci výkon q... Chladiaci výkon je určený vzorcom, kW:

Q = Gq = G(h 1 – h 4), (2.1)

kde G- spotreba chladiva, kg / s; h 1 - entalpia pary na výstupe z výparníka, kJ / kg; h 4 - entalpia kvapalného chladiva pred tlmivkou, kJ / kg; q = h 1 – h 4 - špecifický chladiaci výkon, kJ / kg.

Špecifické objemový chladiaci výkon, kJ/m3:

q v = q/ v 1 = (h 1 – h 4)/v 1. (2.2)

Tu v 1 - špecifický objem pary na výstupe z výparníka, m3 / kg.

Prietok chladiva sa vypočíta podľa vzorca, kg / s:

G = Q TO/( h 2D - h 4), (2.3)

Q = c’popoludnieV V( t V 2 - t V 1). (2.4)

Tu VВ = 0,61 m3 / s - kapacita ventilátora chladiaceho kondenzátor; t V 1, tВ2 - teplota vzduchu na vstupe a výstupe z kondenzátora, ºС; c’popoludnie- priemerná objemová izobarická tepelná kapacita vzduchu, kJ / (m3 K):

c’popoludnie = (μ cpm)/(μ v 0), (2.5)

kde (μ v 0) = 22,4 m3 / kmol - objem kilomólu vzduchu za normálnych podmienok fyzické stavy; (μ cpm) Je priemerná izobarická molárna tepelná kapacita vzduchu, ktorá je určená empirickým vzorcom, kJ / (kmol K):

(μ cpm) = 29,1 + 5,6 10-4 ( t B1 + t V 2). (2.6)

Teoretický výkon adiabatickej kompresie pár chladiva v procese 1-2A, kW:

N A = G/(h 2A - h 1), (2.7)

Relatívne adiabatické a skutočné chladiace výkony:

k A = Q/N A; (2,8)

k = Q/N, (2.9)

predstavujúce teplo odovzdané zo studeného zdroja do horúceho, na jednotku teoretického výkonu (adiabatického) a skutočného (elektrický výkon pohonu kompresora). Koeficient výkonnosti má rovnaký fyzikálny význam a je určený vzorcom:

ε = ( h 1 – h 4)/(h 2D - h 1). (2.10)

3. Testovanie chladenia

Po spustení chladiacej jednotky je potrebné počkať na nastolenie stacionárneho režimu ( t 1 = konšt. t 2Д = const), potom zmerajte všetky hodnoty zariadení a zadajte ich do tabuľky meraní 3.1, na základe výsledkov ktorej zostavte cyklus chladiacej jednotky v ph- a ts-súradnice pomocou diagramu pary pre Freón-12, znázorneného na obr. 2.2. Výpočet hlavných charakteristík chladiacej jednotky sa vykonáva v tabuľke. 3.2. Teplota odparovania t 0 a kondenzácii t K sa nachádza v závislosti od tlakov p 0 a p K podľa tabuľky. 3.3. Absolútne tlaky p 0 a p K je určená vzorcami, stĺpec:

p 0 = B/750 + 0,981p 0 mil., (3,1)

p K = B/750 + 0,981p KM, (3,2)

kde V – Atmosférický tlak na barometri, mm. rt. umenie.; p 0M - pretlak vyparovania podľa manometra, ati; pКМ - pretlak kondenzátu podľa manometra, ati.

Tabuľka 3.1

Výsledky merania

	Veľkosť	Rozmer	Význam	Poznámka
	Tlak odparovania, p 0 mil			tlakomerom
	Kondenzačný tlak, p KM			tlakomerom
	Teplota v chladničke t HC			termočlánok 1
	teplota pary chladiva pred kompresorom, t 1			termočlánok 3
	teplota pary chladiva za kompresorom, t 2D			termočlánok 4
	Teplota kondenzátu za kondenzátorom, t 4			termočlánok 5
	Teplota vzduchu za kondenzátorom, t V 2			termočlánok 6
	Teplota vzduchu pred kondenzátorom, t V 1			termočlánok 7
	Výkon pohonu kompresora, N			wattmetrom
	Tlak odparovania, p 0			podľa vzorca (3.1)
	Teplota odparovania, t 0			podľa tabuľky (3.3)
	Kondenzačný tlak, p TO			podľa vzorca (3.2)
	kondenzačná teplota, t TO			podľa tabuľky 3.3
	Entalpia pár chladiva pred kompresorom, h 1 = f(p 0, t 1)			na ph- graf
	Entalpia pár chladiva za kompresorom, h 2D = f(p TO, t 2D)			na ph- graf
	Entalpia pár chladiva po adiabatickej kompresii, h 2A			na ph- diagram
	Entalpia kondenzátu za kondenzátorom, h 4 = f(t 4)			na ph- diagram
	Špecifický objem pary pred kompresorom, v 1=f(p 0, t 1)			na ph- graf
	Prúdenie vzduchu kondenzátora V V			Podľa pasu ventilátor

Tabuľka 3.2

Výpočet hlavných charakteristík chladiacej jednotky

TO

	Veľkosť	Rozmer		Význam
	Priemerná molárna tepelná kapacita vzduchu (m Spopoludnie)	kJ / (kmol × K)	29,1 + 5,6 × 10-4 ( t B1 + t V 2)
	objemová tepelná kapacita vzduchu, S¢ pm	kJ / (m3 × K)	(m cp m) / 22.4
	c¢ p m V V( t V 2 - t V 1)
	spotreba chladiva, G		Q TO / ( h 2D - h 4)
	špecifický chladiaci výkon, q		h 1 – h 4
	Chladiaci výkon, Q		Gq
	Špecifický objemový chladiaci výkon, qV		Q / v 1
	Adiabatická sila, N a		G(h 2A - h 1)
	Relatívna adiabatická chladiaca kapacita, TO A		Q / N A
	Relatívna skutočná chladiaca kapacita, TO		Q / N
	Koeficient chladenia, napr		q / (h 2D - h 1)

Tabuľka 3.3

saturačný tlak freónu-12 (CF2 Cl2 - difluórdichlórmetán)

40

1. Schéma a popis chladiacej jednotky.

2. Tabuľky meraní a výpočtov.

3. Splnená úloha.

Cvičenie

1. Zabudujte cyklus chladiacej jednotky ph-diagram (obr. A.1).

2. Urobte si stôl. 3.4 pomocou ph- graf.

Tabuľka 3.4

Počiatočné údaje pre zostavenie cyklu chladiacej jednotky vts -súradnice

2. Zabudujte cyklus chladiacej jednotky ts-graf (obr. A.2).

3. Určte hodnotu koeficientu výkonu reverzného Carnotovho cyklu pomocou vzorca (1.6) pre T 1 = T Do a T 2 = T 0 a porovnajte ho s koeficientom výkonu reálnej inštalácie.

LITERATÚRA

1. Sharov, Yu. I. Porovnanie cyklov chladiacich jednotiek na alternatívnych chladivách / // Energetika i teploenergetika. - Novosibirsk: NSTU. - 2003. - Vydanie. 7, - S. 194-198.

2. Kirillin, V.A. Technická termodynamika /,. - M .: Energiya, 1974 .-- 447 s.

3. Vargaftik, N. B. Odkaz pre termofyzikálne vlastnosti plyny a kvapaliny /. - M .: veda, 1972 .-- 720 s.

4. Andryushchenko, A.I. Základy technickej termodynamiky reálnych procesov /. - M .: Vyššia škola, 1975.

Chladiaca jednotka

Jednotka IF-56 je určená na chladenie vzduchu v chladiacej komore 9 (obr. 2.1).

Ryža. 2.1. Chladiaca jednotka IF-56

1 - kompresor; 2 - elektromotor; 3 - ventilátor; 4 - prijímač; 5 - kondenzátor;

6 - sušička filtra; 7 - škrtiaca klapka; 8 - výparník; 9 - chladiaca komora

Ryža. 2.2. Chladiaci cyklus

V procese škrtenia kvapalného freónu v škrtiacej klapke 7 (proces 4-5 palcov ph diagram), čiastočne sa odparuje, zatiaľ čo k hlavnému vyparovaniu freónu dochádza vo výparníku 8 v dôsledku tepla odoberaného zo vzduchu v chladiacej komore (izobaricko-izotermický proces 5-6 pri p 0 = konšt a t 0 = konšt). Prehriata para s teplotou vstupuje do kompresora 1, kde je stlačená z tlaku p 0 na tlak p K (polytropický, platná kompresia 1-2d). Na obr. 2.2 tiež ukazuje teoretickú, adiabatickú kompresiu 1-2 A at s 1 = konšt... V kondenzátore sa 4 pary freónu ochladia na kondenzačnú teplotu (proces 2d-3), potom kondenzujú (izobaricko-izotermický proces 3-4 * pri p K = konšt a t K = konšt... V tomto prípade je kvapalný freón podchladený na teplotu (proces 4 * -4). Kvapalný freón prúdi do zberača 5, odkiaľ prúdi cez filtračnú sušičku 6 do škrtiacej klapky 7.

Technické detaily

Výparník 8 pozostáva z rebrových batérií - konvektorov. Batérie sú vybavené tlmivkou 7 s termostatickým ventilom. 4 kondenzátor chladený núteným vzduchom, kapacita ventilátora V B = 0,61 m3/s.

Na obr. 2.3 ukazuje skutočný cyklus parnej kompresie chladiacej jednotky, postavenej podľa výsledkov jej skúšok: 1-2а - adiabatická (teoretická) kompresia pár chladiva; 1-2d - skutočná kompresia v kompresore; 2d-3 - izobarické ochladzovanie pár na
kondenzačnej teplote t TO; 3-4 * - izobaricko-izotermická kondenzácia pár chladiva v kondenzátore; 4 * -4 - prechladzovanie kondenzátu;
4-5 - škrtenie ( h 5 = h 4), v dôsledku čoho sa kvapalné chladivo čiastočne odparí; 5-6 - izobaricko-izotermické odparovanie vo výparníku chladiacej komory; 6-1 - izobarické prehriatie suchej nasýtenej pary (bod 6, X= 1) na teplotu t 1 .

Ryža. 2.3. Chladiaci cyklus v ph- graf

Výkonnostné charakteristiky

Hlavnými prevádzkovými charakteristikami chladiacej jednotky sú chladiaci výkon Q, spotreba energie N, spotreba chladiva G a špecifický chladiaci výkon q... Chladiaci výkon je určený vzorcom, kW:

Q = Gq = G(h 1 – h 4), (2.1)

kde G- spotreba chladiva, kg / s; h 1 - entalpia pary na výstupe z výparníka, kJ / kg; h 4 - entalpia kvapalného chladiva pred tlmivkou, kJ / kg; q = h 1 – h 4 - špecifický chladiaci výkon, kJ / kg.

Špecifické objemový chladiaci výkon, kJ / m 3:

q v = q / v 1 = (h 1 – h 4)/v 1 . (2.2)

Tu v 1 - špecifický objem pary na výstupe z výparníka, m 3 / kg.

Prietok chladiva sa vypočíta podľa vzorca, kg / s:

G = Q TO /( h 2D - h 4), (2.3)

Q = c’popoludní V V ( t V 2 - t V 1). (2.4)

Tu VВ = 0,61 m 3 / s - kapacita ventilátora chladiaceho kondenzátor; t V 1 , tВ2 - teplota vzduchu na vstupe a výstupe z kondenzátora, ºС; c’popoludnie- priemerná objemová izobarická tepelná kapacita vzduchu, kJ / (m 3 K):

c’popoludnie = (μ c pm)/(μ v 0), (2.5)

kde (μ v 0) = 22,4 m 3 / kmol - objem kilomólu vzduchu za normálnych fyzikálnych podmienok; (μ c pm) Je priemerná izobarická molárna tepelná kapacita vzduchu, ktorá je určená empirickým vzorcom, kJ / (kmol K):

(μ c pm) = 29,1 + 5,6 · 10-4 ( t B1 + t V 2). (2.6)

Teoretický výkon adiabatickej kompresie pár chladiva v procese 1-2 A, kW:

N A = G/(h 2A - h 1), (2.7)

Relatívne adiabatické a skutočné chladiace výkony:

k A = Q/N A; (2,8)

k = Q/N, (2.9)

predstavujúce teplo odovzdané zo studeného zdroja do horúceho, na jednotku teoretického výkonu (adiabatického) a skutočného (elektrický výkon pohonu kompresora). Koeficient výkonnosti má rovnaký fyzikálny význam a je určený vzorcom.