Προσδιορισμός των χαρακτηριστικών της ψυκτικής μονάδας. Μικρές ψυκτικές μηχανές Τεχνικές προδιαγραφές συμπιεστή IF 56

Ψυκτική μονάδα

Η μονάδα IF-56 έχει σχεδιαστεί για να ψύχει τον αέρα στον ψυκτικό θάλαμο 9 (Εικ. 2.1).

Ρύζι. 2.1. Ψυκτική μονάδα IF-56

1 – συμπιεστής; 2 – ηλεκτροκινητήρας. 3 – ανεμιστήρας; 4 – δέκτης; 5 – πυκνωτής;

6 – στεγνωτήριο φίλτρου. 7 – γκάζι; 8 – εξατμιστής; 9 – χώρος ψυγείου

Στη διαδικασία στραγγαλισμού υγρού φρέον στο γκάζι 7 (διαδικασία 4-5 V ph-διάγραμμα) εξατμίζεται μερικώς, αλλά η κύρια εξάτμιση του φρέον συμβαίνει στον εξατμιστή 8 λόγω της θερμότητας που απομακρύνεται από τον αέρα στον θάλαμο ψύξης (ισοβαρική-ισόθερμη διεργασία 5-6 σε Π 0 = συνθΚαι t 0 = συνθ). Υπέρθερμος ατμός με θερμοκρασία εισέρχεται στον συμπιεστή 1, όπου συμπιέζεται με πίεση Π 0 στην πίεση ΠΚ (πολυτροπικό, πραγματική συμπίεση 1-2δ). Στο Σχ. Το 2.2 δείχνει επίσης τη θεωρητική, αδιαβατική συμπίεση 1-2 Α στο μικρό 1 = συνθ. Στον συμπυκνωτή, 4 ατμοί φρέον ψύχονται στη θερμοκρασία συμπύκνωσης (διαδικασία 2d-3), στη συνέχεια συμπυκνώνονται (ισοβαρική-ισόθερμη διεργασία 3-4* σε ΠΚ = συνθΚαι tΚ = συνθ. Σε αυτή την περίπτωση, το υγρό φρέον υπερψύχεται σε θερμοκρασία (διαδικασία 4*-4). Το υγρό φρέον ρέει στον δέκτη 5, από όπου ρέει μέσω του στεγνωτηρίου φίλτρου 6 στο γκάζι 7.

Τεχνικά δεδομένα

Ο εξατμιστής 8 αποτελείται από μπαταρίες με πτερύγια - convectors. Οι μπαταρίες είναι εξοπλισμένες με γκάζι 7 με θερμοστατική βαλβίδα. 4 εξαναγκασμένος αερόψυκτος συμπυκνωτής, απόδοση ανεμιστήρα V B = 0,61 m 3 /s.

Στο Σχ. 2.3 δείχνει τον πραγματικό κύκλο μιας μονάδας ψύξης συμπίεσης ατμών, που κατασκευάστηκε με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών της: 1-2a – αδιαβατική (θεωρητική) συμπίεση ατμών ψυκτικού μέσου. 1-2d – πραγματική συμπίεση στον συμπιεστή. 2d-3 – ισοβαρική ψύξη ατμών προς
σημείο δρόσου tΠΡΟΣ ΤΗΝ; 3-4 * – ισοβαρική-ισοθερμική συμπύκνωση ατμών ψυκτικού στον συμπυκνωτή. 4 * -4 – υποψύξη συμπυκνώματος.
4-5 – γκάζι ( η 5 = η 4), ως αποτέλεσμα του οποίου το υγρό ψυκτικό εξατμίζεται μερικώς. 5-6 – ισοβαρική-ισόθερμη εξάτμιση στον εξατμιστή του θαλάμου ψύξης. 6-1 – ισοβαρική υπερθέρμανση ξηρού κορεσμένου ατμού (σημείο 6, Χ= 1) μέχρι τη θερμοκρασία t 1 .

Ρύζι. 2.3. Κύκλος ψύξης ph-διάγραμμα

Χαρακτηριστικά απόδοσης

Κύριος χαρακτηριστικά απόδοσηςη ψυκτική μονάδα έχει ικανότητα ψύξης Q, κατανάλωση ενέργειας Ν, κατανάλωση ψυκτικού σολκαι ειδική ψυκτική ικανότητα q. Η ικανότητα ψύξης καθορίζεται από τον τύπο, kW:

Q = Gq = G(η 1 – η 4), (2.1)

Οπου σολ– κατανάλωση ψυκτικού, kg/s. η 1 – ενθαλπία ατμού στην έξοδο του εξατμιστή, kJ/kg. η 4 – ενθαλπία υγρού ψυκτικού πριν από το γκάζι, kJ/kg. q = η 1 – η 4 – ειδική ικανότητα ψύξης, kJ/kg.

Χρησιμοποιείται επίσης το Specific ογκομετρικοόικανότητα ψύξης, kJ/m 3:

q v = q/v 1 = (η 1 – η 4)/v 1 . (2.2)

Εδώ v 1 – ειδικός όγκος ατμού στην έξοδο του εξατμιστή, m3/kg.

Η κατανάλωση ψυκτικού μέσου καθορίζεται από τον τύπο, kg/s:

σολ = QΠΡΟΣ ΤΗΝ /( η 2D - η 4), (2.3)

Q = ντο’μ.μ. VΣΕ ( tΣΤΙΣ 2 - tΣΕ 1). (2.4)

Εδώ V B = 0,61 m 3 /s – απόδοση του ανεμιστήρα που ψύχει τον συμπυκνωτή. tΣΕ 1 , t B2 – θερμοκρασία αέρα στην είσοδο και έξοδο του συμπυκνωτή, ºС; ντο’μετα μεσημβριας– μέση ογκομετρική ισοβαρική θερμοχωρητικότητα αέρα, kJ/(m 3 K):

ντο’μετα μεσημβριας = (μ από το απόγευμα)/(μ v 0), (2.5)

όπου (μ v 0) = 22,4 m 3 /kmol – όγκος ενός kilomole αέρα σε κανονική φυσικές συνθήκες; (μ από το απόγευμα) – μέση ισοβαρική μοριακή θερμοχωρητικότητα του αέρα, η οποία προσδιορίζεται από τον εμπειρικό τύπο, kJ/(kmol K):

(μ από το απόγευμα) = 29,1 + 5,6·10 -4 ( tΒ1+ tΣΤΟ 2). (2.6)

Θεωρητική ισχύς αδιαβατικής συμπίεσης ατμών ψυκτικού στη διαδικασία 1-2 A, kW:

ΝΑ = σολ/(η 2A - η 1), (2.7)

Σχετικές αδιαβατικές και πραγματικές δυνατότητες ψύξης:

κΑ = Q/ΝΕΝΑ; (2.8)

κ = Q/Ν, (2.9)

που αντιπροσωπεύει τη θερμότητα που μεταφέρεται από μια ψυχρή πηγή σε μια θερμή, ανά μονάδα θεωρητικής ισχύος (αδιαβατική) και πραγματική ( ηλεκτρική ενέργειακίνηση συμπιεστή). Ο συντελεστής απόδοσης είναι ίδιος φυσική έννοιακαι καθορίζεται από τον τύπο.

Όλα τα μικρά που παράγονται στη χώρα μας ψυκτικές μηχανέςείναι φρέον. Δεν παράγονται στο εμπόριο για να λειτουργούν με άλλα ψυκτικά μέσα.

Εικ.99. Διάγραμμα της ψυκτικής μηχανής IF-49M:

1 - συμπιεστής, 2 - συμπυκνωτής, 3 - θερμοστατικές βαλβίδες, 4 - εξατμιστές, 5 - εναλλάκτης θερμότητας, 6 - ευαίσθητες κασέτες, 7 - διακόπτης πίεσης, 8 - βαλβίδα ελέγχου νερού, 9 - στεγνωτήριο, 10 - φίλτρο, 11 - ηλεκτροκινητήρας , 12 - μαγνητικός διακόπτης.

Οι μικρές ψυκτικές μηχανές βασίζονται στις μονάδες συμπιεστή φρέον και συμπυκνωτή κατάλληλης απόδοσης που συζητήθηκαν παραπάνω. Η βιομηχανία παράγει μικρά ψυκτικά μηχανήματα, κυρίως με μονάδες ισχύος 3,5 έως 11 kW. Αυτά περιλαμβάνουν τα οχήματα IF-49 (Εικ. 99), IF-56 (Εικ. 100), XM1-6 (Εικ. 101). ХМВ1-6, ХМ1-9 (Εικ. 102); ХМВ1-9 (Εικ. 103); μηχανήματα χωρίς ειδικές μάρκες με μονάδες AKFV-4M (Εικ. 104). AKFV-6 (Εικ. 105).

Εικ. 104. Διάγραμμα ψυκτικού μηχανήματος με μονάδα AKFV-4M.

1 - συμπυκνωτής KTR-4M, 2 - εναλλάκτης θερμότητας TF-20M; 3 - βαλβίδα ελέγχου νερού VR-15, 4 - διακόπτης πίεσης RD-1, 5 - συμπιεστής FV-6, 6 - ηλεκτρικός κινητήρας, 7 - στεγνωτήρας φίλτρου OFF-10a, 8 - εξατμιστές IRSN-12.5M, 9 - θερμοστατικές βαλβίδες TRV -2M, 10 - ευαίσθητα φυσίγγια.

Σε σημαντικές ποσότητες παράγονται επίσης οχήματα με μονάδες BC-2.8, FAK-0.7E, FAK-1.1E και FAK-1.5M.

Όλα αυτά τα μηχανήματα προορίζονται για άμεση ψύξη σταθερών θαλάμων ψύξης και διαφόρων εμπορικών ψυκτικών μηχανημάτων επιχειρήσεων Τροφοδοσίακαι παντοπωλεία.

Ως εξατμιστές χρησιμοποιούνται μπαταρίες με πτερύγιο πηνίου IRSN-10 ή IRSN-12.5 που τοποθετούνται στον τοίχο.

Όλα τα μηχανήματα είναι πλήρως αυτοματοποιημένα και εξοπλισμένα με θερμοστατικές βαλβίδες, διακόπτες πίεσης και βαλβίδες ρύθμισης νερού (εάν το μηχάνημα είναι εξοπλισμένο με υδρόψυκτο συμπυκνωτή). Τα σχετικά μεγάλα από αυτά τα μηχανήματα - ХМ1-6, ХМВ1-6, ХМ1-9 και ХМВ1-9 - είναι επίσης εξοπλισμένα με ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες και ρελέ θερμοκρασίας θαλάμου είναι εγκατεστημένη στο πλαίσιο της βαλβίδας μπροστά από την πολλαπλή υγρού , με το οποίο μπορείτε να απενεργοποιήσετε την παροχή φρέον σε όλους τους εξατμιστές ταυτόχρονα και τις ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες θαλάμου στους αγωγούς που παρέχουν υγρό φρέον στις συσκευές ψύξης των θαλάμων. Εάν οι θάλαμοι είναι εξοπλισμένοι με πολλές συσκευές ψύξης και το φρέον τους παρέχεται μέσω δύο αγωγών (βλ. διαγράμματα), τότε τοποθετείται ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα σε έναν από αυτούς, έτσι ώστε να μην απενεργοποιούνται όλες οι συσκευές ψύξης του θαλάμου μέσω αυτής της βαλβίδας, αλλά μόνο αυτά που προμηθεύει.

Υπουργείο Παιδείας και Επιστημών της Ρωσικής Ομοσπονδίας

ΚΡΑΤΙΚΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ NOVOSIBIRSK

_____________________________________________________________

ΟΡΙΣΜΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ
ΨΥΚΤΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ

Κατευθυντήριες γραμμές

για φοιτητές FES όλων των μορφών σπουδών

Νοβοσιμπίρσκ
2010

UDC 621.565(07)

Σύνταξη: Ph.D. τεχν. Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής ,

Κριτής: Dr. Tech. επιστημών, καθ.

Η εργασία εκπονήθηκε στο Τμήμα Θερμοηλεκτρικών Σταθμών

Πολυτεχνείο, 2010

ΣΤΟΧΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1. Πρακτική εμπέδωση της γνώσης για τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, κύκλοι, ψυκτικές μονάδες.

2. Εξοικείωση με μονάδα ψύξης IF-56 και τα τεχνικά χαρακτηριστικά του.

3. Μελέτη και κατασκευή κύκλων ψύξης.

4. Προσδιορισμός των κύριων χαρακτηριστικών της ψυκτικής μονάδας.

1. ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΒΑΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΨΥΚΤΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ

1.1. Αντίστροφος κύκλος Carnot

Μια μονάδα ψύξης έχει σχεδιαστεί για να μεταφέρει θερμότητα από μια κρύα πηγή σε μια ζεστή. Σύμφωνα με τη διατύπωση του Clausius του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής, η θερμότητα δεν μπορεί να μεταφερθεί αυθόρμητα από ένα ψυχρό σώμα σε ένα ζεστό. Σε μια μονάδα ψύξης, αυτή η μεταφορά θερμότητας δεν συμβαίνει από μόνη της, αλλά χάρη στη μηχανική ενέργεια του συμπιεστή που δαπανάται για τη συμπίεση των ατμών ψυκτικού.

Το κύριο χαρακτηριστικό μιας μονάδας ψύξης είναι ο συντελεστής ψύξης, η έκφραση του οποίου προκύπτει από την εξίσωση του πρώτου θερμοδυναμικού νόμου, γραμμένη για τον αντίστροφο κύκλο της μονάδας ψύξης, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι για κάθε κύκλο η αλλαγή την εσωτερική ενέργεια του ρευστού εργασίας Δ u= 0, δηλαδή:

q= q 1 – q 2 = μεγάλο, (1.1)

Οπου q 1 – θερμότητα που δίνεται στην ιαματική πηγή. q 2 – αφαιρείται θερμότητα από ψυχρή πηγή. μεγάλο– μηχανική λειτουργία του συμπιεστή.

Από την (1.1) προκύπτει ότι η θερμότητα μεταφέρεται στη θερμή πηγή

q 1 = q 2 + μεγάλο, (1.2)

ένας συντελεστής απόδοσης είναι το κλάσμα της θερμότητας q 2, μεταφέρεται από μια ψυχρή πηγή σε μια ζεστή, ανά μονάδα εργασίας του συμπιεστή που δαπανάται

(1.3)

Ο μέγιστος συντελεστής τιμής απόδοσης για ένα δεδομένο εύρος θερμοκρασίας μεταξύ Τβουνά των καυτών και ΤΟι πηγές ψυχρής θερμότητας έχουν αντίστροφο κύκλο Carnot (Εικ. 1.1),

Ρύζι. 1.1. Αντίστροφος κύκλος Carnot

για την οποία η θερμότητα που παρέχεται στο t 2 = συνθαπό την ψυχρή πηγή στο ρευστό εργασίας:

q 2 = Τ 2 ( μικρό 1 – μικρό 4) = Τ 2 Ds (1,4)

και η θερμότητα που εκπέμπεται στο t 1 = συνθαπό το λειτουργικό ρευστό στην ψυχρή πηγή:

q 1 = Τ 1 · ( μικρό 2 – μικρό 3) = Τ 1 Ds, (1,5)

Στον αντίστροφο κύκλο Carnot: 1-2 – αδιαβατική συμπίεση του ρευστού εργασίας, ως αποτέλεσμα της οποίας η θερμοκρασία του ρευστού εργασίας Τ 2 παίρνει υψηλότερη θερμοκρασία Τθερμά βουνά άνοιξη? 2-3 – ισόθερμη απομάκρυνση θερμότητας q 1 από το ρευστό εργασίας στο θερμό ελατήριο. 3-4 – αδιαβατική διαστολή του ρευστού εργασίας. 4-1 – ισοθερμική παροχή θερμότητας q 2 από την πηγή κρύου στο υγρό εργασίας. Λαμβάνοντας υπόψη τις σχέσεις (1.4) και (1.5), η εξίσωση (1.3) για τον συντελεστή ψύξης του αντίστροφου κύκλου Carnot μπορεί να παρουσιαστεί ως:

Όσο υψηλότερη είναι η τιμή e, τόσο πιο αποτελεσματικός είναι ο κύκλος ψύξης και τόσο λιγότερη εργασία μεγάλοαπαιτείται για τη μεταφορά θερμότητας q 2 από κρύα άνοιξη σε ζεστό.

1.2. Κύκλος ψύξης συμπίεσης ατμών

Η ισοθερμική παροχή και η απομάκρυνση της θερμότητας σε μια μονάδα ψύξης μπορεί να επιτευχθεί εάν το ψυκτικό είναι υγρό χαμηλού βρασμού του οποίου το σημείο βρασμού σε ατμοσφαιρική πίεση t 0 £ 0 oC, και σε αρνητικές θερμοκρασίες βρασμού η πίεση βρασμού ΠΤο 0 πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το ατμοσφαιρικό για να αποτραπεί η διαρροή αέρα στον εξατμιστή. Οι χαμηλές πιέσεις συμπίεσης καθιστούν δυνατή την κατασκευή ενός ελαφρού συμπιεστή και άλλων στοιχείων της μονάδας ψύξης. Με σημαντική λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης rείναι επιθυμητοί χαμηλοί ειδικοί όγκοι v, το οποίο σας επιτρέπει να μειώσετε το μέγεθος του συμπιεστή.

Ένα καλό ψυκτικό είναι αμμωνία NH3 (σε σημείο βρασμού t k = 20 °C, πίεση κορεσμού Π k = 8,57 bar και σε t 0 = -34 oC, Π 0 = 0,98 bar). Η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης του είναι υψηλότερη από αυτή των άλλων ψυκτικών, αλλά τα μειονεκτήματά του είναι η τοξικότητα και η διαβρωτικότητα έναντι των μη σιδηρούχων μετάλλων, επομένως η αμμωνία δεν χρησιμοποιείται σε οικιακές ψυκτικές μονάδες. Καλά ψυκτικά είναι το μεθυλοχλωρίδιο (CH3CL) και το αιθάνιο (C2H6). Το διοξείδιο του θείου (SO2) δεν χρησιμοποιείται λόγω της υψηλής τοξικότητάς του.

Τα φρέον, φθοριοχλωριωμένα παράγωγα των απλούστερων υδρογονανθράκων (κυρίως μεθανίου), χρησιμοποιούνται ευρέως ως ψυκτικά μέσα. Χαρακτηριστικές ιδιότητεςΤα φρέον είναι η χημική τους αντοχή, η μη τοξικότητα, η έλλειψη αλληλεπίδρασης με ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑστο t < 200 оС. В прошлом веке наиболее широкое распространение получил R12, или фреон – 12 (CF2CL2 – дифтордихлорметан), который имеет следующие теплофизические характеристики: молекулярная масса m = 120,92; температура кипения при атмосферном давлении Π 0 = 1 bar; t 0 = -30,3 oC; κρίσιμες παράμετροι R12: Π kr = 41,32 bar; t kr = 111,8 °C; v kr = 1,78×10-3 m3/kg; αδιαβατικός εκθέτης κ = 1,14.

Η παραγωγή του φρέον-12, ως ουσίας που καταστρέφει τη στιβάδα του όζοντος, απαγορεύτηκε στη Ρωσία το 2000 μόνο η χρήση του ήδη παραγόμενου R12 ή που εξάγεται από εξοπλισμό.

2. λειτουργία της μονάδας ψύξης IF-56

2.1. μονάδα ψύξης

Η μονάδα IF-56 έχει σχεδιαστεί για να ψύχει τον αέρα στον ψυκτικό θάλαμο 9 (Εικ. 2.1).

Ανεμιστήρας" href="/text/category/ventilyator/" rel="bookmark">ανεμιστήρας; 4 - δέκτης; 5 - συμπυκνωτής;

6 – στεγνωτήριο φίλτρου. 7 – γκάζι; 8 – εξατμιστής; 9 – χώρος ψυγείου

Ρύζι. 2.2. Κύκλος ψύξης

Στη διαδικασία στραγγαλισμού υγρού φρέον στο γκάζι 7 (διαδικασία 4-5 V ph-διάγραμμα) εξατμίζεται μερικώς, αλλά η κύρια εξάτμιση του φρέον συμβαίνει στον εξατμιστή 8 λόγω της θερμότητας που απομακρύνεται από τον αέρα στον θάλαμο ψύξης (ισοβαρική-ισόθερμη διεργασία 5-6 σε Π 0 = συνθΚαι t 0 = συνθ). Υπέρθερμος ατμός με θερμοκρασία εισέρχεται στον συμπιεστή 1, όπου συμπιέζεται με πίεση Π 0 στην πίεση ΠΚ (πολυτροπικό, πραγματική συμπίεση 1-2δ). Στο Σχ. Το 2.2 δείχνει επίσης τη θεωρητική, αδιαβατική συμπίεση 1-2Α στο μικρό 1 = συνθ..gif" width="16" height="25"> (διαδικασία 4*-4). Το υγρό φρέον ρέει στον δέκτη 5, από όπου ρέει μέσω του στεγνωτηρίου φίλτρου 6 στο γκάζι 7.

Τεχνικά δεδομένα

Ο εξατμιστής 8 αποτελείται από μπαταρίες με πτερύγια - convectors. Οι μπαταρίες είναι εξοπλισμένες με γκάζι 7 με θερμοστατικό έλεγχο βαλβίδα. 4 εξαναγκασμένος αερόψυκτος συμπυκνωτής, απόδοση ανεμιστήρα VΒ = 0,61 m3/s.

Στο Σχ. 2.3 δείχνει τον πραγματικό κύκλο μιας μονάδας ψύξης συμπίεσης ατμών, που κατασκευάστηκε με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών της: 1-2a – αδιαβατική (θεωρητική) συμπίεση ατμών ψυκτικού μέσου. 1-2d – πραγματική συμπίεση στον συμπιεστή. 2d-3 – ισοβαρική ψύξη ατμών προς
σημείο δρόσου tΠΡΟΣ ΤΗΝ; 3-4* – ισοβαρική-ισόθερμη συμπύκνωση ατμών ψυκτικού στον συμπυκνωτή. 4*-4 – υποψύξη συμπυκνώματος.
4-5 – γκάζι ( η 5 = η 4), ως αποτέλεσμα του οποίου το υγρό ψυκτικό εξατμίζεται μερικώς. 5-6 – ισοβαρική-ισόθερμη εξάτμιση στον εξατμιστή του θαλάμου ψύξης. 6-1 – ισοβαρική υπερθέρμανση ξηρού κορεσμένου ατμού (σημείο 6, Χ= 1) μέχρι τη θερμοκρασία t 1.

Ρύζι. 2.3. Κύκλος ψύξης ph-διάγραμμα

2.2. χαρακτηριστικά απόδοσης

Τα κύρια λειτουργικά χαρακτηριστικά μιας ψυκτικής μονάδας είναι η ικανότητα ψύξης Q, κατανάλωση ενέργειας Ν, κατανάλωση ψυκτικού σολκαι ειδική ψυκτική ικανότητα q. Η ικανότητα ψύξης καθορίζεται από τον τύπο, kW:

Q = Gq = σολ(η 1 – η 4), (2.1)

Χρησιμοποιείται επίσης το Specific ογκομετρικοόικανότητα ψύξης, kJ/m3:

q v = q/ v 1 = (η 1 – η 4)/v 1. (2.2)

Εδώ v 1 – ειδικός όγκος ατμού στην έξοδο του εξατμιστή, m3/kg.

Η κατανάλωση ψυκτικού μέσου καθορίζεται από τον τύπο, kg/s:

σολ = QΠΡΟΣ ΤΗΝ/( η 2D - η 4), (2.3)

Q = ντο’μετα μεσημβριαςVΣΕ( tΣΤΙΣ 2 - tΣΤΟ 1). (2.4)

Εδώ V B = 0,61 m3/s – απόδοση του ανεμιστήρα που ψύχει τον συμπυκνωτή. tΣΕ 1, t B2 – θερμοκρασία αέρα στην είσοδο και έξοδο του συμπυκνωτή, ºС; ντο’μετα μεσημβριας– μέση ογκομετρική ισοβαρική θερμοχωρητικότητα αέρα, kJ/(m3 K):

ντο’μετα μεσημβριας = (μ cpm)/(μ v 0), (2.5)

όπου (μ v 0) = 22,4 m3/kmol – όγκος ενός kilomole αέρα υπό κανονικές φυσικές συνθήκες. (μ cpm) – μέση ισοβαρική μοριακή θερμοχωρητικότητα του αέρα, η οποία προσδιορίζεται από τον εμπειρικό τύπο, kJ/(kmol K):

(μ cpm) = 29,1 + 5,6·10-4( tΒ1+ tΣΤΟ 2). (2.6)

Θεωρητική ισχύς αδιαβατικής συμπίεσης ατμών ψυκτικού στη διαδικασία 1-2A, kW:

ΝΑ = σολ/(η 2A - η 1), (2.7)

Σχετικές αδιαβατικές και πραγματικές δυνατότητες ψύξης:

κΑ = Q/ΝΕΝΑ; (2.8)

κ = Q/Ν, (2.9)

που αντιπροσωπεύει τη θερμότητα που μεταφέρεται από μια ψυχρή πηγή σε μια θερμή, ανά μονάδα θεωρητικής ισχύος (αδιαβατική) και πραγματικής (ηλεκτρική ισχύς του κινητήρα του συμπιεστή). Ο συντελεστής απόδοσης έχει την ίδια φυσική σημασία και καθορίζεται από τον τύπο:

ε = ( η 1 – η 4)/(η 2D - η 1). (2.10)

3. Δοκιμή ψύξης

Μετά την εκκίνηση της μονάδας ψύξης, πρέπει να περιμένετε έως ότου δημιουργηθεί η στατική λειτουργία ( t 1 = const, t 2D = const), στη συνέχεια μετρήστε όλες τις ενδείξεις του οργάνου και καταχωρίστε τις στον πίνακα μετρήσεων 3.1, με βάση τα αποτελέσματα του οποίου δημιουργείται ένας κύκλος μονάδας ψύξης σε ph- Και ts-συντεταγμένες χρησιμοποιώντας το διάγραμμα ατμών για το φρέον-12 που φαίνεται στο Σχ. 2.2. Ο υπολογισμός των κύριων χαρακτηριστικών της μονάδας ψύξης γίνεται στον πίνακα. 3.2. Θερμοκρασίες εξάτμισης t 0 και συμπύκνωση tΤο Κ βρίσκεται ανάλογα με την πίεση Π 0 και ΠΚ σύμφωνα με τον πίνακα 3.3. Απόλυτες πιέσεις Π 0 και ΠΤο K καθορίζεται από τους τύπους, μπάρα:

Π 0 = σι/750 + 0,981Π 0M, (3.1)

ΠΚ = σι/750 + 0,981Π KM, (3.2)

Οπου ΣΕ– ατμοσφαιρική πίεση σύμφωνα με βαρόμετρο, mm. rt. Τέχνη.; Π 0M – υπερβολική πίεση εξάτμισης σύμφωνα με το μανόμετρο, atm; Π KM – υπερβολική πίεση συμπύκνωσης σύμφωνα με το μανόμετρο, atm.

Πίνακας 3.1

Αποτελέσματα μετρήσεων

Μέγεθος	Διάσταση	Εννοια	Σημείωση
Πίεση εξάτμισης Π 0 Μ			με μανόμετρο
Πίεση συμπύκνωσης Π KM			με μανόμετρο
Θερμοκρασία στο χώρο του ψυγείου, t HC			από θερμοστοιχείο 1
Θερμοκρασία ατμών ψυκτικού μπροστά από τον συμπιεστή, t 1			από θερμοστοιχείο 3
Θερμοκρασία ατμών ψυκτικού μετά τον συμπιεστή, t 2D			από θερμοστοιχείο 4
Θερμοκρασία συμπυκνώματος μετά τον συμπυκνωτή, t 4			από θερμοστοιχείο 5
Θερμοκρασία αέρα μετά τον συμπυκνωτή, tΣΤΙΣ 2			από θερμοστοιχείο 6
Θερμοκρασία αέρα μπροστά από τον συμπυκνωτή, tΣΕ 1			από θερμοστοιχείο 7
Ισχύς κίνησης συμπιεστή, Ν			με βατόμετρο
Πίεση εξάτμισης Π 0			σύμφωνα με τον τύπο (3.1)
Θερμοκρασία εξάτμισης t 0			σύμφωνα με τον πίνακα (3.3)
Πίεση συμπύκνωσης ΠΠΡΟΣ ΤΗΝ			σύμφωνα με τον τύπο (3.2)
Θερμοκρασία συμπύκνωσης tΠΡΟΣ ΤΗΝ			σύμφωνα με τον πίνακα 3.3
Ενθαλπία ατμών ψυκτικού πριν από τον συμπιεστή, η 1 = φά(Π 0, t 1)			Με ph-διάγραμμα
Ενθαλπία ατμών ψυκτικού μετά τον συμπιεστή, η 2D = φά(ΠΠΡΟΣ ΤΗΝ, t 2D)			Με ph-διάγραμμα
Ενθαλπία ατμών ψυκτικού μετά από αδιαβατική συμπίεση, η 2Α			Με ph-διάγραμμα
Ενθαλπία συμπυκνώματος μετά τον συμπυκνωτή, η 4 = φά(t 4)			Με ph-διάγραμμα
Ειδικός όγκος ατμού μπροστά από τον συμπιεστή, v 1=φά(Π 0, t 1)			Με ph-διάγραμμα
Ροή αέρα μέσω του συμπυκνωτή VΣΕ			Με διαβατήριο ανεμιστήρας

Πίνακας 3.2

Υπολογισμός των κύριων χαρακτηριστικών της ψυκτικής μονάδας

ΠΡΟΣ ΤΗΝ

Μέγεθος	Διάσταση		Εννοια
Μέση γραμμομοριακή θερμοχωρητικότητα του αέρα, (m Μεμετα μεσημβριας)	kJ/(kmol×K)	29,1 + 5,6×10-4( tΒ1+ tΣΤΟ 2)
Ογκομετρική θερμοχωρητικότητα αέρα, Με¢ ΠΜ	kJ/(m3×K)	(Μ cp m) / 22.4
ντο¢ ΠΜ VΣΕ( tΣΤΙΣ 2 - tΣΕ 1)
κατανάλωση ψυκτικού, σολ		QΠΡΟΣ ΤΗΝ / ( η 2D - η 4)
Ειδική ικανότητα ψύξης, q		η 1 – η 4
Δυνατότητα ψύξης Q		Gq
Ειδική ογκομετρική ικανότητα ψύξης, qV		Q / v 1
Αδιαβατική δύναμη, Νένα		σολ(η 2A - η 1)
Σχετική αδιαβατική ψυκτική ικανότητα, ΠΡΟΣ ΤΗΝΕΝΑ		Q / ΝΕΝΑ
Σχετική πραγματική ικανότητα ψύξης, ΠΡΟΣ ΤΗΝ		Q / Ν
Συντελεστής ψύξης, π.χ		q / (η 2D - η 1)

Πίνακας 3.3

Πίεση κορεσμού φρέον-12 (CF2 Cl2 – διφθοροδιχλωρομεθάνιο)

1. Διάγραμμα και περιγραφή της μονάδας ψύξης.

2. Πίνακες μετρήσεων και υπολογισμών.

3. Ολοκληρωμένη εργασία.

Ασκηση

1. Κατασκευάστε έναν κύκλο ψύξης στο ph-διάγραμμα (Εικ. Α.1).

2. Φτιάξτε ένα τραπέζι. 3.4, χρησιμοποιώντας ph-διάγραμμα.

Πίνακας 3.4

Αρχικά δεδομένα για την κατασκευή κύκλου μονάδας ψύξης σεts -συντεταγμένες

2. Κατασκευάστε έναν κύκλο ψύξης στο ts-διάγραμμα (Εικ. Α.2).

3. Προσδιορίστε την τιμή του συντελεστή ψύξης του αντίστροφου κύκλου Carnot χρησιμοποιώντας τον τύπο (1.6) για Τ 1 = ΤΚ και Τ 2 = Τ 0 και συγκρίνετε τον με τον συντελεστή απόδοσης μιας πραγματικής εγκατάστασης.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Sharov, Yu.Σύγκριση κύκλων ψυκτικών μονάδων που χρησιμοποιούν εναλλακτικά ψυκτικά // Ενέργεια και μηχανική θερμικής ενέργειας. – Νοβοσιμπίρσκ: NSTU. – 2003. – Τεύχος. 7, – σσ. 194-198.

2. Kirillin, V. A.Τεχνική θερμοδυναμική / , . – Μ.: Ενέργεια, 1974. – 447 σελ.

3. Vargaftik, N. B.Εγχειρίδιο θερμοφυσικών ιδιοτήτων αερίων και υγρών / . – Μ.: επιστήμη, 1972. – 720 σελ.

4. Andryushchenko, A. I.Βασικές αρχές τεχνικής θερμοδυναμικής πραγματικών διεργασιών / . – Μ.: Ανώτατο Σχολείο, 1975.

Η μονάδα IF-56 έχει σχεδιαστεί για να ψύχει τον αέρα στον ψυκτικό θάλαμο 9 (Εικ. 2.1). Τα κύρια στοιχεία είναι: συμπιεστής εμβόλου φρέον 1, αερόψυκτος συμπυκνωτής 4, γκάζι 7, μπαταρίες εξάτμισης 8, φίλτρο-στεγνωτήριο 6 γεμάτο με ξηραντικό - πυριτική γέλη, δέκτης 5 για τη συλλογή συμπυκνωμάτων, ανεμιστήρας 3 και ηλεκτροκινητήρας 2.

Ρύζι. 2.1. Διάγραμμα της μονάδας ψύξης IF-56:

Τεχνικά δεδομένα

Μάρκα συμπιεστή
Αριθμός κυλίνδρων
Όγκος που περιγράφεται από έμβολα, m3/h
Ψυκτικός
Ικανότητα ψύξης, kW
σε t0 = -15 °С: tk = 30 °С
σε t0 = +5 °С tк = 35 °С
Ισχύς ηλεκτρικού κινητήρα, kW
Εξωτερική επιφάνειαπυκνωτής, m2
Εξωτερική επιφάνεια του εξατμιστή, m2

Ο εξατμιστής 8 αποτελείται από δύο μπαταρίες με πτερύγια - convectors. Οι μπαταρίες είναι εξοπλισμένες με γκάζι 7 με θερμοστατική βαλβίδα. 4 εξαναγκασμένος αερόψυκτος συμπυκνωτής, απόδοση ανεμιστήρα

VB = 0,61 m3/s.

Στο Σχ. Τα σχ. 2.2 και 2.3 δείχνουν τον πραγματικό κύκλο μιας ψυκτικής μονάδας συμπίεσης ατμών, που κατασκευάστηκε με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών της: 1 – 2α – αδιαβατική (θεωρητική) συμπίεση ατμών ψυκτικού μέσου. 1 – 2d – πραγματική συμπίεση στον συμπιεστή. 2d – 3 – ισοβαρική ψύξη ατμών προς

θερμοκρασία συμπύκνωσης tk; 3 – 4* – ισοβαρική-ισόθερμη συμπύκνωση ατμών ψυκτικού στον συμπυκνωτή. 4* – 4 – υποψύξη συμπυκνώματος.

4 – 5 – στραγγαλισμός (h5 = h4), ως αποτέλεσμα του οποίου το υγρό ψυκτικό μέσο εξατμίζεται μερικώς. 5 – 6 – ισοβαρική-ισόθερμη εξάτμιση στον εξατμιστή του θαλάμου ψύξης. 6 – 1 – ισοβαρική υπερθέρμανση ξηρού κορεσμένου ατμού (σημείο 6, x = 1) σε θερμοκρασία t1.