Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije

Državni Tehničko sveučilište Novosibirsk

_____________________________________________________________

Definicija karakteristike
Ugradnja hlađenja

Metodičke upute

za Fen studenti svi oblici učenja

Novosibirsk
2010

UDC 621.565 (07)

Sastavljen: kand. teh Znanosti, Doc. ,

Recenzent: dr. Tech. Znanosti, prof.

Rad je pripremljen na Odsjeku za električne postaje za toplinu

© Novosibirsk Država

tehničko sveučilište, 2010

Laboratorijski

1. Praktična konsolidacija znanja Prema drugom zakonu termodinamike, ciklusa, rashladnih jedinica.

2. Upoznavanje s rashladnom jedinicom iF-56 i njegovim tehničkim karakteristikama.

3. Proučavanje i konstrukcija rashladnih ciklusa.

4. određivanje glavnih karakteristika, ugradnja hlađenja.

1. Teoretske osnove rada

Ugradnja hlađenja

1.1. Obrnuti ciklus carno

Rashladna jedinica je dizajnirana za prijenos topline iz hladnog izvora na vruće. Prema riječima Clausiusa, termodinamika topline ne može ići iz hladnog tijela do vruće. U rashladnoj jedinici takav prijenos topline ne događa se samo po sebi, već zbog mehaničke energije kompresora potrošenog na kompresiju pare rashladnog sredstva.

Glavna karakteristika rashladne jedinice je spreman koeficijent, čiji je ekspresija dobivena iz jednadžbe prvog zakona termodinamike zabilježenog za obrnutog ciklusa rashladne jedinice, uzimajući u obzir da za bilo koji ciklus, promjena unutarnje energija radnog fluida d u.\u003d 0, naime:

p:= p:1 – p:2 = l., (1.1)

gdje p:1 - toplina, s obzirom na vrući izvor; p:2 - toplina uzeta iz hladnog izvora; l. - Mehanički kompresorski rad.

Od (1.1) slijedi da se toplina prenosi na vrući izvor

p:1 = p:2 + l., (1.2)

koeficijent hladnjaka je dio topline p:2, prenose se iz hladnog izvora do vruće, po jedinici potrošenog kompresora

(1.3)

Maksimalna vrijednost rashladnog faktora za određeni raspon temperature između T.planinski vrući I. T.hladni izvori topline imaju Carno obrnuti ciklus (sl. 1.1),

Sl. 1.1. Obrnuti ciklus carno

za koju se toplina isporučuje t.2 = const. Iz hladnog izvora do radnog fluida:

p:2 = T.2 · ( s.1 – s.4) = T.2 · DS (1.4)

i toplinu na t.1 = const. Od radnog tijela do hladnog izvora:

p:1 = T.jedan · ( s.2 – s.3) = T.1 · DS, (1.5)

U obrnutom ciklusu Carno: 1-2 - adijabatska kompresija radnog fluida, kao rezultat toga temperatura radnog fluida T.2 postaje viša temperatura T.planine vruće izvor; 2-3 - izotermna rasipanje topline p:1 od radne tekućine do vrućeg izvora; 3-4 - adijabatska ekspanzija radnog tijela; 4-1 - izotermna toplina p:2 od hladnog izvora do radnog fluida. Uzimajući u obzir odnose (1.4) i (1.5), jednadžba (1.3) za hlađenje koeficijent stražnjeg ciklusa karne može biti predstavljen kao:

Što je viša vrijednost E, učinkovitiji je rashladni ciklus i manji rad. l. će biti potrebno za prijenos topline p:2 iz hladnog izvora do vruće.

1.2. Ciklus paromopression rashladne jedinice

Izotermna opskrba i uklanjanje topline u rashladnoj jedinici može se provesti ako je rashladno sredstvo niskopčana tekućina, čija je točka vrenja na atmosferskom tlaku t.0 £ 0C, a s negativnim temperaturama vrenja, tlak vrenja p.0 treba biti više atmosferski kako bi se uklonila zračna sjedala u isparivač. Nizak tlak kompresije omogućuje vam da napravite lagani kompresor i druge elemente rashladne jedinice. S značajnom skrivenom toplinom isparavanja r. Niski specifični volumeni su poželjni. vlan, što smanjuje dimenzije kompresora.

Dobar rashladno sredstvo je amonijak NH3 (na točki vrenja t.k \u003d 20 OS, tlak zasićenja p.k \u003d 8,57 bar i kada t.0 \u003d -34 OS, p.0 \u003d 0,98 bar). Skrivena toplina isparavanja je veća nego u drugim hladnjacima, ali njezine nedostatke - toksičnost i aktivnost korozije u odnosu na obojene metale, dakle, u kućanskim rashladnim jedinicama, amonijak se ne primjenjuje. Nije loše rashladno sredstvo metil klorid (CH3Cl) i etan (C2H6); Sumponski anhidrid (SO2) zbog visoke toksičnosti ne primjenjuje se.

Freons se naširoko koristi kao hladnjaci - derivati \u200b\u200bfluoroklora najjednostavnijih ugljikovodika (uglavnom metana). Razlikovna svojstva freona su njihova kemijska otpornost, netoksičnost, nedostatak interakcije sa strukturnim materijalima kada 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 p.0 \u003d 1 bar; t.0 \u003d -30,3 OC; Kritični parametri R12: p.kR \u003d 41.32 bar; t.kR \u003d 111,8 OS; vlankR \u003d 1,78 × 10-3 m3 / kg; Indeks adiabTract k. = 1,14.

Proizvodnja freona - 12, kao tvar koja uništava ozonski omotač, zabranjen je u Rusiji 2000. godine, samo je dopuštena uporaba već proizvedenog R12 ili ekstrahiranog iz opreme.

2. rad ugradnje hlađenja ako-56

2.1. hladnjak agregat

Jedinica IF-56 je dizajnirana tako da ohladi zrak u hladnoj komori 9 (sl. 2.1).

Fan "HREF \u003d" / Tekst / Kategorija / RENTILYTOR / "REL \u003d" Bookmark "\u003e Fan; 4 - prijemnik; 5 - Konačinica;

6 - filtar-desiccant; 7 - gušenje; 8 - isparivač; 9 - Hladnjača

Sl. 2.2. Konzervativno hlađenje

U procesu prigušenja tekućeg freona u prigušivanju 7 (proces 4-5 V ph-Diagram) Djelomično isparava, glavno uparavanje freona javlja se u isparivaču 8 zbog topline uzetog iz zraka u hladnoj komori (izobaro-izotermni postupak 5-6 p.0 = const. i t.0 = const.). Zagrijanu paru s temperaturom ulazi u kompresor 1, gdje se komprimira od tlaka p.0 do pritiska p.K (politrofična, valjana kompresija 1-2d). Na sl. 2.2 Također je prikazana teorijska, adijabatska kompresija 1-2A s.1 = const...gif "širina \u003d" 16 "visina \u003d" 25 "\u003e (proces 4 * -4). Tekući froon teče u prijemnik 5, odakle kroz filtar-desiccant 6 ide na prigušivanje 7.

Tehnički podaci

Evaporator 8 sastoji se od lukanih baterija - konvektora. Baterije su opremljene priguškom 7 s termostatskim ventilom. Kondenzator 4 s prisilnim zrakom, performansi ventilatora VlanB \u003d 0,61 m3 / s.

Na sl. 2.3 prikazuje valjani ciklus parodokomupression rashladne jedinice, izgrađena prema rezultatu ispitivanja: 1-2a - adijabatska (teorijska) kompresija pare rashladnog sredstva; 1-2D - akcija-vidljiva kompresija u kompresoru; 2D-3 - izobarsko hlađenje pare na
temperatura kondenzacije t.DO; 3-4 * - izobaro-izotermalna kondenzacija pare rashladnog sredstva u kondenzatoru; 4 * -4 - dovod kondenzata;
4-5 - prigušivanje ( h.5 = h.4) kao rezultat kojih je tekuće sredstvo za hlađenje djelomično isparava; 5-6 - izobaro-izotermno uparavanje u isparivaču hladnjaka; 6-1 - izobarski pregrijavanje suho zasićenog para (točka 6, h.\u003d 1) na temperaturu t.1.

Sl. 2.3. Ciklus hlađenja u ph-Dijagram

2.2. značajke izvedbe

Glavne operativne karakteristike rashladne jedinice su kapacitet hlađenja P:Potrošnja energije N., Rashladna potrošnja G. i specifični kapacitet hlađenja p:, Kapacitet hlađenja određuje se formulom, kW:

P: = GQ. = G.(h.1 – h.4), (2.1)

gdje G. - potrošnja rashladnog sredstva, kg / s; h.1 - Enthalpy par na izlazu iz isparivača, KJ / kg; h.4 - enthalpy tekućeg rashladnog sredstva prije gušenja, KJ / kg; p: = h.1 – h.4 - Specifični kapacitet hlađenja, KJ / kg.

Također se koristi specifično volumen Kapacitet hlađenja, KJ / m3:

p:v \u003d. p:/ vlan1 = (h.1 – h.4)/vlan1. (2.2)

Ovdje vlan1 - Specifični volumen pare na izlazu iz isparivača, M3 / kg.

Potrošnja rashladnog sredstva se nalazi u skladu s formulom, kg / s:

G. = P:DO/( H.2D - h.4), (2.3)

P: = c.’pm.VlanU( t.Na 2 - t.U 1). (2.4)

Ovdje VlanB \u003d 0,61 m3 / s - performanse ventilatora, kondenzatora za hlađenje; t.U 1, t.B2 - temperatura zraka na ulazu i izlazu kondenzatora, ºS; c.’pm. - srednje bulk izobar zračni kapacitet, KJ / (m3 · k):

c.’pm. = (μ cPM.)/(μ vlan0), (2.5)

gdje (μ. vlan0) \u003d 22,4 m3 / kmol - volumen klizavog zraka u normalnim fizičkim uvjetima; (μ. cPM.) - prosječni izobarski molarni toplinski kapacitet, koji se određuje empirijskom formulom, KJ / (KOLOL · K):

(μ cPM.) \u003d 29,1 + 5,6 · 10-4 ( t.B1 +. t.Na 2). (2.6)

Teoretska sila adijabatske kompresije pare rashladnog sredstva u procesu 1-2A, kW:

N.A \u003d. G./( H.2a - h.1), (2.7)

Relativni adijabatski i stvarni kapacitet hlađenja:

k.A \u003d. P:/N.ALI; (2.8)

k. = P:/N., (2.9)

predstavljajući toplinu prenesenu iz hladnog izvora do vruće, po jedinici teoretske snage (adijabatske) i važeće (električna snaga kompresora). Koeficijent hladnjaka ima isto fizičko značenje i određeno formulom:

ε = ( h.1 – h.4)/(h.2D - h.1). (2.10)

3. Testovi hlađenja

Nakon pokretanja rashladne jedinice, potrebno je čekati stacionarni način ( t.1 \u003d const t.2D \u003d COST), zatim izmjerite sve očitanja instrumenta i stavite u mjernu tablicu 3.1, na temelju rezultata koji će izgraditi rashladni ciklus u ph- I. ts.- Uređaje se koristeći parni grafikon za FREON-12 prikazano na Sl. 2.2. Izračun glavnih obilježja rashladne jedinice izvodi se u tablici. 3.2. Temperature isparavanja t.0 i kondenzacija t.K pronaći ovisno o pritiscima p.0 I. p.Do stola. 3.3. Apsolutni pritisak p.0 I. p.K se određuju formulama, trakom:

p.0 = B./750 + 0,981p.0m, (3.1)

p.K \u003d. B./750 + 0,981p.Km, (3.2)

gdje U - atmosferski tlak na barometar, mm. Rt. Umjetnost.; p.0m - višak tlaka uparavanja tlakom, ati; p.Km - prekomjerni tlak kondenzacije na mjerač tlaka, ati.

Tablica 3.1.

Rezultati mjerenja

	Vrijednost	Dimenzija	Vrijednost	Bilješka
	Tlak uparavanja p.0m			manometre
	Tlak kondenzacije p.Km			manometre
	Temperatura u rashladnoj komori, t.Hc			termoelement 1.
	Temperatura prsa rashladnog sredstva ispred kompresora, t.1			termoelement 3.
	Temperatura prsa rashladnog sredstva nakon kompresora, t.2d			termoelement 4.
	Temperatura kondenzata nakon kondenzatora, t.4			u smislu termoelementa 5.
	Temperatura zraka nakon kondenzatora, t.Na 2			termoelement 6.
	Temperatura zraka ispred kondenzatora, t.U 1			termoelement 7.
	Snaga kompresora pogona, N.			vatmetter
	Tlak uparavanja p.0			po formuli (3.1)
	Temperatura isparavanja t.0			stol. (3.3)
	Tlak kondenzacije p.DO			po formuli (3.2)
	Temperatura kondenzacije, t.DO			stol. 3.3.
	Enthalpy grudi rashladnog sredstva ispred kompresora, h.1 = f.(p.0, t.1)			po ph-Dijagram
	Enthalpy pare rashladnog sredstva nakon kompresora, h.2d \u003d f.(p.DO, t.2d)			po ph-Dijagram
	Enthalpy pare rashladnog sredstva nakon adijabatske kompresije, h.2a.			po ph-dijagram
	Enthalpy kondenzat nakon kondenzatora, h.4 = f.(t.4)			po ph-dijagram
	Specifičan volumen pare ispred kompresora, vlan1=f.(p.0, t.1)			po ph-Dijagram
	Protok zraka kroz kondenzator VlanU			Putem putovnice ventilator

Tablica 3.2.

Izračun glavnih karakteristika rashladne jedinice

DO

	Vrijednost	Dimenzija		Vrijednost
	Prosječni kapacitet topline mola, (m izpm.)	kJ / (kommbol × K)	29,1 + 5,6 × 10-4 ( t.B1 +. t.Na 2)
	Skup topline zraka, iz¢ p.m.	kJ / (m3 × K)	(M. Čepm) / 22.4
	c.¢ p.m. VlanU( t.Na 2 - t.U 1)
	Potrošnja rashladnog sredstva, G.		P:Do / ( h.2D - h.4)
	Specifični kapacitet hlađenja p:		h.1 – h.4
	Kapacitet hlađenja P:		GQ.
	Specifični volumetrijski kapacitet, qV.		P: / vlan1
	Adijabatska snaga, N.a.		G.(h.2a - h.1)
	Relativna adijabatska kapaciteta hlađenja DOALI		P: / N.ALI
	Relativni stvarni kapacitet hlađenja DO		P: / N.
	Hladnjak koeficijent e		p: / (h.2D - h.1)

Tablica 3.3.

Tlak zasićenja freon-12 (Usp2 Cl.2 - diftorudiklormetan)

40

1. Shema i opis rashladne jedinice.

2. Tablice mjerenja i izračuna.

3. Dovršeni zadatak.

Zadatak

1. Izgradite ciklus hlađenja u ph-Diagram (sl. 1).

2. Napravite tablicu. 3.4, koristeći ph-Dijagram.

Tablica 3.4.

Početni podaci za izgradnju reprezimanja ciklusats. -Ocordates

2. Izgradite ciklus hlađenja u ts.-Diagram (sl. 2).

3. Odredite vrijednost koeficijenta hlađenja Carno obrnutog ciklusa prema formuli (1.6) za T.1 = T.Na I. T.2 = T.0 i usporedite ga s hladnim koeficijentom realne instalacije.

KNJIŽEVNOST

1. Sharov, Yu. I.Uspoređujući cikluse rashladnih instalacija na alternativnim rashladnim sredstvima / // energetskim i termičkom inženjerstvu. - Novosibirsk: NSTU. - 2003. - Vol. 7, - str. 194-198.

2. Kirilin, V.Tehnička termodinamika / ,. - m.: Energia, 1974. - 447 str.

3. Vargaftik, N. B. Priručnik o termofizičkim svojstvima plinova i tekućina. - m.: Znanost, 1972. - 720 str.

4. Andryzchenko, A. I. Osnove tehničke termodinamike stvarnih procesa. - M.: Viša škola, 1975.

Jedinica IF-56 je dizajnirana tako da ohladi zrak u hladnoj komori 9 (sl. 2.1). Glavni elementi su: frosonalni klipni kompresor 1, kondenzator za hlađenje zraka 4, prigušivanje 7, baterija za isparavanje 8, filtar-sušilo 6, ispunjen apsorber vlage - siliare, prijemnik 5 za kondenzat kolekciju, ventilator 3 i električni motor 2.

Sl. 2.1. Shema rashladne jedinice ako-56:

Tehnički podaci

Brand kompresora
Broj cilindara
Volumen opisan od strane klipova, m3 / h
Hladnjak
Kapacitet hlađenja, KW
na t0 \u003d -15 ° C: tk \u003d 30 ° C
na t0 \u003d +5 ° C tk \u003d 35 ° C
Električna motorna snaga, kW
Vanjska površina kondenzatora, m2
Vanjska površina isparivača, m2

Evaporator 8 sastoji se od dvije rebraste baterije - konvektora. Baterije su opremljene priguškom 7 s termostatskim ventilom. Kondenzator 4 s prisilnim zrakom, performansi ventilatora

Vb \u003d 0,61 m3 / s.

Na sl. 2.2 1 - 2D - vidljiva kompresija u kompresoru; 2d - 3 - izobarsko hlađenje pare do

temperatura kondenzacije tk; 3 - 4 * - izobaro-izotermalna kondenzacija pare rashladnog sredstva u kondenzatoru; 4 * - 4 - dovod kondenzata;

4 - 5 - prigušivanje (H5 \u003d H4), kao rezultat kojih se tekuće sredstvo za hlađenje djelomično upari; 5 - 6 - izobaro-izotermno uparavanje u isparivaču rashladne komore; 6 - 1 isobarično pregrijavanje suho zasićenog para (točka 6, X \u003d 1) do T1 temperature.

Svi mali strojevi za hlađenje proizvedeni u našoj zemlji su freon. Raditi na drugim hladnjacima, oni se ne proizvode serijski.

Slika99. Shema rashladnog stroja ako-49m:

1 - kompresor, 2 - kondenzator, 3-temperaments, 4 - isparivači, 5 - izmjenjivač topline, 6 - osjetljivi patrone, 7 - relej tlaka, 8 - otvori vrata, 9 - desikant, 10 - filter, 11 - električni motor, 12 - Magnetski prekidač.

Mali strojevi za hlađenje temelje se na gore spomenutim freon kompresorskim kondenzatorima kondenzatora odgovarajućih performansi. Industrija proizvodi male strojeve za hlađenje uglavnom s agregatima s kapacitetom od 3,5 do 11 kW. To uključuje iF-49 strojeva (sl. 90), iF-56 (sl. 100), HM1-6 (Sl. 101); CMV1-6, HM1-9 (Sl.102); Cmv1-9 (sl.103); strojevi bez posebnih brandova s \u200b\u200bACF-4M agregati (Sl.104); AFV-6 (Sl.105).

Slika 104. Shema rashladnog stroja s afv-4M agregatom;

1 - CAP-4M kondenzator, 2 - izmjenjivač topline TF-20M; 3 - VALVEL BP-15, 4 - Prekidač tlaka RD-1, 5 - Kompresor Fv-6, 6 - Električni motor, 7 - Filter-desiccant Off-10a, 8 - isparivači IRSN-12,5m, 9 - termostatski ventili TRV -2M, 10 - osjetljivi patrone.

U značajnim količinama postoje i strojevi s agregatima Su-2.8, FAQ-0,7e, fax-1,1 i Fava-1,5m.

Oni integriraju sve te strojeve za izravno hlađenje stacionarnih rashladnih komora i raznih trgovanja rashladna oprema Javno ugostiteljstvo i trgovina hranom.

Kao isparivači, koriste se rebraste baterije rebrastog svitka IRSN-10 ili IRSN-12,5.

Svi strojevi su potpuno automatizirani i završeni termostatskim ventilima, prekidačem tlaka i ventilima za regulaciju vode (ako stroj s kondenzatorom za hlađenje vode). Relativno veliki od ovih strojeva - HM1-6, CMV1-6, HM1-9 i CMV1-9 - Nadobrenje, dodatno, solenoidni ventili i releji temperature fotoaparata, jedan zajednički solenoidni ventil ugrađen je na armaturni štit ispred tekućeg kolektora , s kojima možete onesposobiti Freonov feed u sve isparavače, a komorni solenoidni ventili - na cjevovodima opskrbljuju tekući freon u uređaje za hlađenje. Ako su kamere opremljene nekoliko uređaja za hlađenje, a freon feedove u njima proizvode se u dva cjevovoda (vidi sheme), solenoidni ventil se stavlja na jedan od njih, tako da to nije sve naprave za hlađenje hlađenja kroz ovaj ventil, ali samo oni koji se hrani.