Ψυκτική μονάδα εάν 56 χαρακτηριστικά. Μικρά ψυκτικά μηχανήματα
Όλα που παράγονται στη χώρα μας είναι μικρά ψυκτικές μηχανέςείναι φρέον. Δεν παράγονται μαζικά για λειτουργία σε άλλα ψυκτικά μέσα.
Εικ.99. Σχέδιο της ψυκτικής μηχανής IF-49M:
1 - συμπιεστής, 2 - συμπυκνωτής, 3 - βαλβίδες εκτόνωσης, 4 - εξατμιστές, 5 - εναλλάκτης θερμότητας, 6 - ευαίσθητα φυσίγγια, 7 - διακόπτης πίεσης, 8 - βαλβίδα ελέγχου νερού, 9 - στεγνωτήριο, 10 - φίλτρο, 11 - ηλεκτροκινητήρας , 12 - μαγνητικός διακόπτης.
Οι μικρές ψυκτικές μηχανές βασίζονται στις μονάδες συμπύκνωσης συμπιεστή φρέον της αντίστοιχης χωρητικότητας που συζητήθηκαν παραπάνω. Η βιομηχανία παράγει μικρά ψυγεία κυρίως με μονάδες ισχύος 3,5 έως 11 kW. Αυτές περιλαμβάνουν μηχανές IF-49 (Εικ. 99), IF-56 (Εικ. 100), KhM1-6 (Εικ. 101). XMV1-6, XM1-9 (Εικ. 102); HMV1-9 (Εικ. 103); μηχανήματα χωρίς ειδικές μάρκες με μονάδες AKFV-4M (Εικ. 104). AKFV-6 (Εικ. 105).
Εικ.104. Σχέδιο 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 σημαντικό αριθμό παράγονται επίσης μηχανήματα με μονάδες VS-2.8, FAK-0.7E, FAK-1.1E και FAK-1.5M.
Όλα αυτά τα μηχανήματα προορίζονται για άμεση ψύξη σταθερών ψυκτικών θαλάμων και διαφόρων εμπορικών ψυκτικός εξοπλισμόςκαταστήματα εστίασης και παντοπωλεία.
Ως εξατμιστές χρησιμοποιούνται μπαταρίες με ραβδώσεις σε πηνίο τοίχου IRSN-10 ή IRSN-12.5.
Όλα τα μηχανήματα είναι πλήρως αυτοματοποιημένα και εξοπλισμένα με θερμοστατικές βαλβίδες, διακόπτες πίεσης και βαλβίδες ελέγχου νερού (εάν το μηχάνημα είναι εξοπλισμένο με υδρόψυκτο συμπυκνωτή). Τα σχετικά μεγάλα από αυτά τα μηχανήματα - XM1-6, XMB1-6, XM1-9 και XMB1-9 - είναι επίσης εξοπλισμένα με ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες και διακόπτες θερμοκρασίας θαλάμου, μια κοινή ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι εγκατεστημένη στην πλακέτα βαλβίδας μπροστά από τον συλλέκτη υγρών , με το οποίο μπορείτε να απενεργοποιήσετε την παροχή φρέον σε όλους τους εξατμιστές ταυτόχρονα και τις ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες θαλάμου - σε 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 σωληνώσεων (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 ταΐζει.
Υπουργείο Παιδείας και Επιστημών της Ρωσικής Ομοσπονδίας
ΚΡΑΤΙΚΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ NOVOSIBIRSK
_____________________________________________________________
ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ
ΨΥΚΤΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ
Κατευθυντήριες γραμμές
για φοιτητές FES όλων των μορφών εκπαίδευσης
Νοβοσιμπίρσκ
2010
UDC 621.565(07)
Σύνταξη: Cand. τεχν. Επιστημών, Αναπλ. ,
Κριτής: Dr. tech. επιστημών, καθ.
Η εργασία εκπονήθηκε στο Τμήμα Θερμοηλεκτρικών Σταθμών
© Πολιτεία Νοβοσιμπίρσκ
Πολυτεχνείο, 2010
ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
1. Πρακτική εμπέδωση γνώσεων για τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, κύκλους, ψυκτικές μονάδες.
2. Εισαγωγή στο μονάδα ψύξης IF-56 και τα τεχνικά χαρακτηριστικά του.
3. Μελέτη και κατασκευή κύκλων ψυκτικών μονάδων.
4. Προσδιορισμός των κύριων χαρακτηριστικών της ψυκτικής μονάδας.
1. ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΨΥΚΤΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ
1.1. Αντίστροφος κύκλος Carnot
Η 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 από μόνη της να περάσει από ένα ψυχρό σώμα σε ένα θερμό. Σε μια εγκατάσταση ψύξης, αυτή η μεταφορά θερμότητας δεν συμβαίνει από μόνη της, αλλά λόγω της μηχανικής ενέργειας του συμπιεστή που δαπανάται για τη συμπίεση των ατμών ψυκτικού.
Το κύριο χαρακτηριστικό της ψυκτικής εγκατάστασης είναι ο συντελεστής απόδοσης, η έκφραση του οποίου προκύπτει από την εξίσωση του πρώτου θερμοδυναμικού νόμου, γραμμένη για τον αντίστροφο κύκλο της ψυκτικής εγκατάστασης, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι για κάθε κύκλο, αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια του ρευστού εργασίας Δ u= 0, δηλαδή:
q= q 1 – q 2 = μεγάλο, (1.1)
όπου q 1 – θερμότητα που δίνεται στην ιαματική πηγή. q 2 - θερμότητα που λαμβάνεται από την ψυχρή πηγή. μεγάλο – μηχανική εργασίασυμπιεστής.
Από την (1.1) προκύπτει ότι η θερμότητα μεταφέρεται στη θερμή πηγή
q 1 = q 2 + μεγάλο, (1.2)
ένας συντελεστής απόδοσης είναι η αναλογία της θερμότητας q 2 μεταφέρονται από ψυχρή πηγή σε θερμή πηγή ανά μονάδα εργασίας του συμπιεστή που δαπανάται
(1.3)
Η μέγιστη τιμή του συντελεστή απόδοσης για ένα δεδομένο εύρος θερμοκρασίας μεταξύ Τβουνά των καυτών και Ττο κρύο των πηγών ψυχρής θερμότητας έχει αντίστροφο κύκλο Carnot (Εικ. 1.1),
Ρύζι. 1.1. Αντίστροφος κύκλος Carnot
για την οποία η θερμότητα που παρέχεται στο t 2 = συνθαπό την πηγή ψυχρού στο ρευστό εργασίας:
q 2 = Τ 2 ( μικρό 1 – μικρό 4) = Τ 2 Ds (1,4)
και η ζέστη εκπέμπεται t 1 = συνθαπό το ρευστό εργασίας στην πηγή ψυχρού:
q 1 = Τένας · ( 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 ΤΤο 2 γίνεται πιο ζεστό Τθερμά βουνά άνοιξη? 2-3 - ισοθερμική 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 απόδοσης του αντίστροφου κύκλου Carnot μπορεί να αναπαρασταθεί 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 πηγή σε ζεστό.
1.2. Κύκλος ψύξης συμπίεσης ατμού
Η ισοθερμική παροχή και η απομάκρυνση της θερμότητας σε μια μονάδα ψύξης μπορεί να πραγματοποιηθεί εάν το ψυκτικό είναι υγρό χαμηλού βρασμού, το σημείο βρασμού του οποίου σε ατμοσφαιρική πίεση είναι t 0 £ 0 oC, και σε αρνητικές θερμοκρασίες βρασμού, η πίεση βρασμού ΠΤο 0 πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το ατμοσφαιρικό για να αποτρέψει την είσοδο αέρα στον εξατμιστή. Οι χαμηλές πιέσεις συμπίεσης καθιστούν δυνατό τον συμπιεστή και άλλα στοιχεία της μονάδας ψύξης ελαφρύ. Με σημαντική λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης rεπιθυμητοί μικροί συγκεκριμένοι όγκοι v, που επιτρέπει τη μείωση των διαστάσεων του συμπιεστή.
Η αμμωνία NH3 είναι ένα καλό ψυκτικό μέσο (σημείο βρασμού t k = 20 °C, πίεση κορεσμού Π k = 8,57 bar και σε t 0 \u003d -34 ° C, 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 σε σχέση με τα μη σιδηρούχα μέταλλα, 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, παράγωγα φθοριοχλωρίου των απλούστερων υδρογονανθράκων (κυρίως μεθανίου), χρησιμοποιούνται ευρέως ως ψυκτικά μέσα. Οι χαρακτηριστικές ιδιότητες των φρέον είναι η χημική τους αντοχή, η μη τοξικότητα, η έλλειψη αλληλεπίδρασης με δομικά υλικά όταν 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 cr = 41,32 bar; t cr = 111,8°C; v cr = 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, επιτρέπεται μόνο η χρήση ήδη παραγόμενου R12 ή εξαγωγής 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 -πυκνωτής;
6 - φίλτρο-στεγνωτήριο. 7 - γκάζι? 8 - εξατμιστής? 9 - ψυγείο
Ρύζι. 2.2. Κύκλος ψύξης
Στη διαδικασία στραγγαλισμού υγρού φρέον στο γκάζι 7 (διαδικασία 4-5 in ph-διάγραμμα), εξατμίζεται μερικώς, ενώ η κύρια εξάτμιση του φρέον συμβαίνει στον εξατμιστή 8 λόγω της θερμότητας που λαμβάνεται από τον αέρα στο θάλαμο του ψυγείου (ισοβαρική-ισόθερμη διεργασία 5-6 στο Π 0 = συνθκαι t 0 = συνθ). Υπέρθερμος ατμός με θερμοκρασία εισέρχεται στον συμπιεστή 1, όπου συμπιέζεται από την πίεση Π 0 στην πίεση ΠΚ (πολυτροπική, 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.
Τεχνικές λεπτομέρειες
Ο εξατμιστής 8 αποτελείται από μπαταρίες με πτερύγια - convectors. Οι μπαταρίες είναι εξοπλισμένες με γκάζι 7 με θερμοστατική βαλβίδα. Εξαναγκασμένος αερόψυκτος συμπυκνωτής 4, απόδοση ανεμιστήρα VΒ = 0,61 m3/s.
Στο σχ. 2.3 δείχνει τον πραγματικό κύκλο μιας ψυκτικής μονάδας συμπίεσης ατμών που κατασκευάστηκε σύμφωνα με τα αποτελέσματα των δοκιμών της: 1-2a - αδιαβατική (θεωρητική) συμπίεση των ατμών ψυκτικού μέσου. 1-2d - πραγματική συμπίεση στον συμπιεστή. 2e-3 - ισοβαρική ψύξη ατμών μέχρι
θερμοκρασία συμπύκνωσης tΠΡΟΣ ΤΗΝ; 3-4* - ισοβαρική-ισόθερμη συμπύκνωση ατμών ψυκτικού στον συμπυκνωτή. 4*-4 – υπερψύξη 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 σε ph-διάγραμμα
2.2. χαρακτηριστικά απόδοσης
Τα κύρια λειτουργικά χαρακτηριστικά της ψυκτικής μονάδας είναι η ψυκτική ικανότητα 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)
όπου σολ– κατανάλωση ψυκτικού, kg/s. η 1 – ενθαλπία ατμού στην έξοδο του εξατμιστή, kJ/kg. η 4 - ενθαλπία του υγρού ψυκτικού μέσου μπροστά από το γκάζι, kJ/kg. q = η 1 – η 4 – ειδική ψυκτική ικανότητα, kJ/kg.
τη συγκεκριμένη 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.
Ο ρυθμός ροής του ψυκτικού μέσου βρίσκεται από τον τύπο, kg/s:
σολ = QΠΡΟΣ ΤΗΝ/( η 2D - η 4), (2.3)
Q = ντο’μετα μεσημβριαςVΣΤΟ( tΣΕ 2 - tΣΕ 1). (2.4)
Εδώ V B \u003d 0,61 m3 / s - η απόδοση του ανεμιστήρα που ψύχει τον συμπυκνωτή. tΣΕ 1, t B2 - θερμοκρασία αέρα στην είσοδο και την έξοδο του συμπυκνωτή, ºС. ντο’μετα μεσημβριαςείναι η μέση ογκομετρική ισοβαρική θερμοχωρητικότητα του αέρα, kJ/(m3 K):
ντο’μετα μεσημβριας = (μ cpm)/(μ v 0), (2.5)
όπου (μ v 0) = 22,4 m3/kmol είναι ο όγκος ενός κιλού mole αέρα υπό κανονικές φυσικές συνθήκες. (μ cpm) είναι η 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/ΝΑΛΛΑ; (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, είναι απαραίτητο να περιμένετε μέχρι να δημιουργηθεί η στατική λειτουργία ( t 1 = συνεχ t 2D = const), στη συνέχεια μετρήστε όλες τις ενδείξεις των οργάνων και καταχωρίστε τις στον πίνακα μετρήσεων 3.1, με βάση τα αποτελέσματα του οποίου χτίζεται ο κύκλος της μονάδας ψύξης στο ph- και ts-συντεταγμένες χρησιμοποιώντας το διάγραμμα ατμού για το φρέον-12 που φαίνεται στο σχ. 2.2. Ο υπολογισμός των κύριων χαρακτηριστικών της ψυκτικής μονάδας πραγματοποιείται 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)
όπου ΣΤΟ – Ατμοσφαιρική πίεσημε 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
αξία | Διάσταση | Εννοια | Σημείωση |
|
πίεση εξάτμισης, Π 0 Μ | με μανόμετρο |
|||
Πίεση συμπύκνωσης, Π KM | με μανόμετρο |
|||
Η θερμοκρασία στο ψυγείο t HC | από θερμοστοιχείο 1 |
|||
Η θερμοκρασία των ατμών ψυκτικού πριν από τον συμπιεστή, t 1 | από θερμοστοιχείο 3 |
|||
Η θερμοκρασία των ατμών ψυκτικού μετά τον συμπιεστή, t 2D | από θερμοστοιχείο 4 |
|||
Θερμοκρασία του συμπυκνώματος μετά τον συμπυκνωτή, t 4 | από θερμοστοιχείο 5 |
|||
Θερμοκρασία αέρα μετά τον συμπυκνωτή, tΣΤΟ 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 | με τον τύπο (3.1) |
|||
θερμοκρασία εξάτμισης, t 0 | σύμφωνα με τον πίνακα (3.3) |
|||
Πίεση συμπύκνωσης, ΠΠρος την | με τον τύπο (3.2) |
|||
θερμοκρασία συμπύκνωσης, tΠρος την | σύμφωνα με τον πίνακα 3.3 |
|||
Η ενθαλπία των ατμών του ψυκτικού πριν από τον συμπιεστή, η 1 = φά(Π 0, t 1) | επί ph-διάγραμμα |
|||
Η ενθαλπία των ατμών του ψυκτικού μετά τον συμπιεστή, η 2D = φά(ΠΠΡΟΣ ΤΗΝ, t 2D) | επί ph-διάγραμμα |
|||
Ενθαλπία ατμών ψυκτικού μετά από αδιαβατική συμπίεση, η 2Α | επί ph-διάγραμμα |
|||
Ενθαλπία συμπυκνώματος μετά τον συμπυκνωτή, η 4 = φά(t 4) | επί ph-διάγραμμα |
|||
Ο συγκεκριμένος όγκος ατμού πριν από τον συμπιεστή, v 1=φά(Π 0, t 1) | επί ph-διάγραμμα |
|||
Ροή αέρα μέσω του συμπυκνωτή VΣΤΟ | Σύμφωνα με το διαβατήριο ανεμιστήρας |
Πίνακας 3.2
Υπολογισμός των κύριων χαρακτηριστικών της ψυκτικής εγκατάστασης
αξία | Διάσταση | Εννοια |
||
Μέση γραμμομοριακή θερμοχωρητικότητα του αέρα, (m Μεμετα μεσημβριας) | kJ/(kmol×K) | 29,1 + 5,6×10-4( tΒ1+ tΣΕ 2) | ||
Ογκομετρική θερμοχωρητικότητα αέρα, Με¢ ΠΜ | kJ/(m3×K) | (Μ cp m) / 22.4 | ντο¢ ΠΜ VΣΤΟ( tΣΕ 2 - tΣΕ 1) | |
κατανάλωση ψυκτικού, σολ | QΠΡΟΣ ΤΗΝ / ( η 2D - η 4) | |||
Ειδική ικανότητα ψύξης, q | η 1 – η 4 | |||
ικανότητα ψύξης, Q | Gq | |||
Ειδική ογκομετρική ικανότητα ψύξης, qV | Q / v 1 | |||
αδιαβατική δύναμη, Νένα | σολ(η 2A - η 1) | |||
Σχετική αδιαβατική ικανότητα ψύξης, Προς τηνΑΛΛΑ | Q / ΝΑΛΛΑ | |||
Σχετική πραγματική ικανότητα ψύξης, Προς την | Q / Ν | |||
συντελεστής απόδοσης, π | q / (η 2D - η 1) |
Πίνακας 3.3
Πίεση κορεσμού φρέον-12 (CF2 Cl2 – διφθοροδιχλωρομεθάνιο)
1. Σχέδιο και περιγραφή της μονάδας ψύξης.
2. Πίνακες μετρήσεων και υπολογισμών.
3. Ολοκληρωμένη εργασία.
Ασκηση
1. Δημιουργήστε έναν κύκλο ψύξης στο ph-διάγραμμα (Εικ. Σ.1).
2. Φτιάξτε ένα τραπέζι. 3.4 χρήση ph-διάγραμμα.
Πίνακας 3.4
Αρχικά δεδομένα για την κατασκευή ενός κύκλου εγκατάστασης ψύξης σεts - συντεταγμένες
2. Δημιουργήστε έναν κύκλο ψύξης στο ts-διάγραμμα (Εικ. Σ.2).
3. Προσδιορίστε την τιμή του συντελεστή απόδοσης του αντίστροφου κύκλου Carnot σύμφωνα με τον τύπο (1.6) για Τ 1 = ΤΚ και Τ 2 = Τ 0 και συγκρίνετε το με το COP της πραγματικής εγκατάστασης.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
1. Sharov, Yu. I.Σύγκριση κύκλων ψυκτικών μονάδων που χρησιμοποιούν εναλλακτικά ψυκτικά / // Μηχανική ενέργειας και θερμικής ενέργειας. - Νοβοσιμπίρσκ: NSTU. - 2003. - Τεύχος. 7, - S. 194-198.
2. Kirillin, V. A.Τεχνική θερμοδυναμική / , . – Μ.: Ενέργεια, 1974. – 447 σελ.
3. Vargaftik, N. B.Βιβλίο αναφοράς για τις θερμοφυσικές ιδιότητες αερίων και υγρών / . - Μ.: επιστήμη, 1972. - 720 σελ.
4. Andryushchenko, A. I.Βασικές αρχές τεχνικής θερμοδυναμικής πραγματικών διεργασιών / . - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1975.
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 - ηλεκτρικός κινητήρας. 3 – ανεμιστήρας; 4 - δέκτης? 5 - πυκνωτής;
6 - φίλτρο-στεγνωτήριο. 7 - γκάζι? 8 - εξατμιστής? 9 - ψυγείο
Ρύζι. 2.2. Κύκλος ψύξης
Στη διαδικασία στραγγαλισμού υγρού φρέον στο γκάζι 7 (διαδικασία 4-5 in ph-διάγραμμα), εξατμίζεται μερικώς, ενώ η κύρια εξάτμιση του φρέον συμβαίνει στον εξατμιστή 8 λόγω της θερμότητας που λαμβάνεται από τον αέρα στο θάλαμο του ψυγείου (ισοβαρική-ισόθερμη διεργασία 5-6 στο Π 0 = συνθκαι t 0 = συνθ). Υπέρθερμος ατμός με θερμοκρασία εισέρχεται στον συμπιεστή 1, όπου συμπιέζεται από την πίεση Π 0 στην πίεση ΠΚ (πολυτροπική, πραγματική συμπίεση 1-2δ). Στο σχ. Το 2.2 δείχνει επίσης μια θεωρητική, αδιαβατική συμπίεση 1-2 A at μικρό 1 = συνθ. Στον συμπυκνωτή 4, οι ατμοί φρέον ψύχονται στη θερμοκρασία συμπύκνωσης (διαδικασία 2e-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.
Τεχνικές λεπτομέρειες
Ο εξατμιστής 8 αποτελείται από μπαταρίες με πτερύγια - convectors. Οι μπαταρίες είναι εξοπλισμένες με τσοκ 7 με θερμοστατική βαλβίδα. Εξαναγκασμένος αερόψυκτος συμπυκνωτής 4, απόδοση ανεμιστήρα V B \u003d 0,61 m 3 / s.
Στο σχ. 2.3 δείχνει τον πραγματικό κύκλο μιας ψυκτικής μονάδας συμπίεσης ατμών που κατασκευάστηκε σύμφωνα με τα αποτελέσματα των δοκιμών της: 1-2a - αδιαβατική (θεωρητική) συμπίεση των ατμών ψυκτικού μέσου. 1-2d - πραγματική συμπίεση στον συμπιεστή. 2e-3 - ισοβαρική ψύξη ατμών μέχρι
θερμοκρασία συμπύκνωσης 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 σε ph-διάγραμμα
Χαρακτηριστικά απόδοσης
Τα κύρια λειτουργικά χαρακτηριστικά της ψυκτικής μονάδας είναι η ψυκτική ικανότητα 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)
όπου σολ– κατανάλωση ψυκτικού, kg/s. η 1 – ενθαλπία ατμού στην έξοδο του εξατμιστή, kJ/kg. η 4 - ενθαλπία του υγρού ψυκτικού μέσου μπροστά από το γκάζι, kJ/kg. q = η 1 – η 4 – ειδική ψυκτική ικανότητα, kJ/kg.
τη συγκεκριμένη ογκομετρικοόικανότητα ψύξης, kJ / m 3:
q v= q/v 1 = (η 1 – η 4)/v 1 . (2.2)
Εδώ v 1 είναι ο ειδικός όγκος ατμού στην έξοδο του εξατμιστή, m 3 /kg.
Ο ρυθμός ροής του ψυκτικού μέσου βρίσκεται από τον τύπο, kg/s:
σολ = QΠΡΟΣ ΤΗΝ /( η 2D - η 4), (2.3)
Q = ντο’μ.μ. V AT ( tΣΕ 2 - tΣΕ 1). (2.4)
Εδώ V B \u003d 0,61 m 3 / s - η απόδοση του ανεμιστήρα που ψύχει τον συμπυκνωτή. tΣΕ 1 , t B2 - θερμοκρασία αέρα στην είσοδο και την έξοδο του συμπυκνωτή, ºС. ντο’μετα μεσημβριας- η μέση ογκομετρική ισοβαρική θερμοχωρητικότητα του αέρα, kJ / (m 3 K):
ντο’μετα μεσημβριας = (μ από το μ.μ)/(μ v 0), (2.5)
όπου (μ v 0) \u003d 22,4 m 3 / kmol - ο όγκος ενός κιλού mole αέρα υπό κανονικές φυσικές συνθήκες. (μ από το μ.μ) είναι η μέση ισοβαρική μοριακή θερμοχωρητικότητα του αέρα, η οποία προσδιορίζεται από τον εμπειρικό τύπο, kJ/(kmol K):
(μ από το μ.μ) = 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/ΝΑΛΛΑ; (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.
