Хоолой

Хөргөх хөргөлтийн төхөөрөмжийн техникийн үзүүлэлт 56. Хөргөлтийн төхөөрөмжийн шинж чанарыг тодорхойлох.

Хөргөлтийн төхөөрөмж

IF-56 төхөөрөмж нь хөргөлтийн камер 9-ийн агаарыг хөргөх зориулалттай (Зураг 2.1).

Цагаан будаа. 2.1. IF-56 хөргөлтийн төхөөрөмж

1 - компрессор; 2 - цахилгаан мотор; 3 - сэнс; 4 - хүлээн авагч; 5 - конденсатор;

6 - шүүлтүүр хатаагч; 7 - тохируулагч; 8 - ууршуулагч; 9 - хөргөгч

Цагаан будаа. 2.2. Хөргөлтийн мөчлөг

Шингэн фреоныг тохируулагч 7-д (процесс 4-5 инч ph-диаграмм), энэ нь хэсэгчлэн ууршдаг бол фреоны үндсэн ууршилт нь хөргөгчийн камер дахь агаараас авсан дулааны улмаас ууршуулагч 8-д тохиолддог (изобарик-изотерм процесс 5-6 цагт). х 0 = constТэгээд т 0 = const). Температуртай хэт халсан уур нь 1-р компрессор руу орж, даралтаас шахагдана х 0 даралт хүртэл х K (политропик, бодит шахалт 1-2d). Зураг дээр. 2.2-т мөн онолын хувьд 1-2 А-ийн адиабат шахалтыг үзүүлэв с 1 = const. Конденсатор 4-д фреоны уурыг конденсацийн температур хүртэл хөргөнө (процесс 2e-3), дараа нь конденсац (изобарик-изотерм процесс 3-4 * үед) х K = constТэгээд т K = const. Энэ тохиолдолд шингэн фреоныг температурт хэт хөргөнө (процесс 4*-4). Шингэн фреон нь хүлээн авагч 5 руу урсдаг бөгөөд тэндээс шүүлтүүр хатаагчаар 6 дамжин тохируулагч 7 руу урсдаг.

Техникийн дэлгэрэнгүй мэдээлэл

Ууршуулагч 8 нь сэрвээтэй батерей - конвекторуудаас бүрдэнэ. Батерейнууд нь термостатик хавхлагатай багалзуур 7-оор тоноглогдсон. Албадан агаарын хөргөлттэй конденсатор 4, сэнсний гүйцэтгэл В B \u003d 0.61 м 3 / с.

Зураг дээр. 2.3-т туршилтын үр дүнгийн дагуу баригдсан уурын шахалтын хөргөлтийн үйлдвэрийн бодит мөчлөгийг харуулав: 1-2a - хөргөлтийн уурын адиабат (онолын) шахалт; 1-2d - компрессор дахь бодит шахалт; 2e-3 - хүртэл уурын изобар хөргөлт
конденсацийн температур т TO; 3-4 * - конденсатор дахь хөргөлтийн уурын изобарик-изотермийн конденсаци; 4 * -4 - конденсат дэд хөргөлт;
4-5 - тохируулагч ( h 5 = h 4), үүний үр дүнд шингэн хөргөлтийн бодис хэсэгчлэн ууршдаг; 5-6 - хөргөлтийн камерын ууршуулагч дахь изобарик-изотермийн ууршилт; 6-1 - хуурай ханасан уурын изобарик хэт халалт (цэг 6, X= 1) температур хүртэл т 1 .

Цагаан будаа. 2.3. Хөргөлтийн эргэлт ph- диаграм

Гүйцэтгэлийн шинж чанар

Хөргөлтийн төхөөрөмжийн үндсэн үйл ажиллагааны шинж чанар нь хөргөлтийн хүчин чадал юм Q, эрчим хүчний хэрэглээ Н, хөргөлтийн зарцуулалт Гболон тусгай хөргөлтийн хүчин чадал q. Хөргөлтийн хүчин чадлыг кВт томъёогоор тодорхойлно.

Q=Gq=G(h 1 – h 4), (2.1)

хаана Г– хөргөлтийн зарцуулалт, кг/с; h 1 – ууршуулагчийн гаралтын уурын энтальпи, кЖ/кг; h 4 - тохируулагчийн өмнөх шингэн хөргөлтийн энтальпи, кЖ / кг; q = h 1 – h 4 – хөргөлтийн тодорхой хүчин чадал, кЖ/кг.

Тодорхой эзэлхүүнтэйхөргөх хүчин чадал, кЖ / м 3:

q v= q/v 1 = (h 1 – h 4)/v 1 . (2.2)

Энд v 1 нь ууршуулагчийн гаралтын уурын хувийн эзэлхүүн, м 3 / кг.

Хөргөлтийн урсгалын хурдыг кг/с томъёогоор олно.

Г = QТО /( h 2D - h 4), (2.3)

Q = в’орой В IN ( тДАХЬ 2 - т IN 1). (2.4)

Энд В B \u003d 0.61 м 3 / с - конденсаторыг хөргөдөг сэнсний гүйцэтгэл; т IN 1, т B2 - конденсаторын оролт ба гаралтын агаарын температур, ºС; в’pm- агаарын дундаж эзэлхүүний изобар дулаан багтаамж, кЖ / (м 3 К):

в’pm = (μ үдээс хойш)/(μ v 0), (2.5)

хаана (μ v 0) \u003d 22.4 м 3 / кмоль - хэвийн физик нөхцөлд нэг кг моль агаарын эзэлхүүн; (μ үдээс хойш) нь кЖ/(кмоль К) эмпирик томъёогоор тодорхойлогддог агаарын дундаж изобар молийн дулаан багтаамж юм.

(μ үдээс хойш) = 29.1 + 5.6 10 -4 ( т B1+ т IN 2). (2.6)

1-2 А процесс дахь хөргөлтийн уурын адиабат шахалтын онолын хүч, кВт:

Н A = Г/(h 2А - h 1), (2.7)

Харьцангуй адиабат ба бодит хөргөлтийн хүчин чадал:

к A = Q/НГЭХДЭЭ; (2.8)

к = Q/Н, (2.9)

Хүйтэн эх үүсвэрээс халуунд шилжүүлсэн дулааныг онолын хүчин чадал (адиабат) ба бодит хүч (компрессорын хөтөчийн цахилгаан эрчим хүчний) нэгжид илэрхийлнэ. Гүйцэтгэлийн коэффициент нь ижил физик утгатай бөгөөд томъёогоор тодорхойлогддог.

IF-56 төхөөрөмж нь хөргөлтийн камер 9-ийн агаарыг хөргөх зориулалттай (Зураг 2.1). Үндсэн элементүүд нь: фреон поршений компрессор 1, агаарын хөргөлттэй конденсатор 4, тохируулагч 7, ууршуулагч батерей 8, хатаагчаар дүүргэсэн шүүлтүүр хатаагч 6 - цахиурын гель, конденсат цуглуулах хүлээн авагч 5, сэнс 3 ба цахилгаан мотор 2.

Цагаан будаа. 2.1. IF-56 хөргөлтийн төхөөрөмжийн схем:

Техникийн дэлгэрэнгүй мэдээлэл

Компрессорын брэнд
Цилиндрийн тоо
Поршеноор тодорхойлсон эзэлхүүн, м3 / цаг
хөргөгч
Хөргөх хүчин чадал, кВт
t0 = -15 ° С-д: tк = 30 ° С
t0 = +5 °С tк = 35 °С үед
Цахилгаан хөдөлгүүрийн хүч, кВт
Конденсаторын гаднах гадаргуу, м2
Ууршуулагчийн гаднах гадаргуу, м2

Ууршуулагч 8 нь хоёр сэрвээтэй батерей - конвектороос бүрдэнэ. батерейнууд нь термостатик хавхлагатай тохируулагч 7-ээр тоноглогдсон. Албадан агаарын хөргөлттэй конденсатор 4, сэнсний гүйцэтгэл

VB = 0.61 м3 / с.

Зураг дээр. Зураг 2.2 ба 2.3-т туршилтын үр дүнгийн дагуу баригдсан уур шахах хөргөлтийн үйлдвэрийн бодит мөчлөгийг харуулав: 1 - 2a - хөргөлтийн уурын адиабат (онолын) шахалт; 1 - 2d - компрессор дахь бодит шахалт; 2d - 3 - хүртэл уурын изобар хөргөлт

конденсацийн температур tk; 3 - 4* - конденсатор дахь хөргөлтийн уурын изобарик-изотермийн конденсаци; 4* - 4 - конденсатыг хөргөх;

4 - 5 - тохируулагч (h5 = h4), үүний үр дүнд шингэн хөргөлтийн бодис хэсэгчлэн ууршдаг; 5 - 6 - хөргөлтийн камерын ууршуулагч дахь изобарик-изотермийн ууршилт; 6 – 1 – t1 температур хүртэл хуурай ханасан уурын изобар хэт халалт (цэг 6, х = 1).

Манай улсад үйлдвэрлэсэн бүгд жижиг хөргөлтийн машинуудфреон юм. Эдгээр нь бусад хөргөлтийн бодисууд дээр ажиллахын тулд олноор үйлдвэрлэгддэггүй.

Зураг 99. IF-49M хөргөлтийн машины схем:

1 - компрессор, 2 - конденсатор, 3 - өргөтгөх хавхлаг, 4 - ууршуулагч, 5 - дулаан солилцогч, 6 - мэдрэмтгий хайрцаг, 7 - даралтын унтраалга, 8 - усны хяналтын хавхлага, 9 - хатаагч, 10 - шүүлтүүр, 11 - цахилгаан мотор , 12 - соронзон унтраалга.

Бага оврын хөргөлтийн машинууд нь дээр дурдсан фреон компрессор-конденсаторын тохирох хүчин чадал дээр суурилдаг. Тус үйлдвэр нь ихэвчлэн 3.5-аас 11 кВт-ын хүчин чадалтай жижиг хөргөгч үйлдвэрлэдэг. Эдгээрт IF-49 (Зураг 99), IF-56 (Зураг 100), KhM1-6 (Зураг 101) машинууд орно; XMV1-6, XM1-9 (Зураг 102); HMV1-9 (Зураг 103); AKFV-4M нэгж бүхий тусгай брэндгүй машинууд (Зураг 104); AKFV-6 (Зураг 105).

Зураг 104. AKFV-4M төхөөрөмж бүхий хөргөлтийн машины схем;

1 - конденсатор KTR-4M, 2 - дулаан солилцогч TF-20M; 3 - усны хяналтын хавхлага VR-15, 4 - даралтын унтраалга RD-1, 5 - компрессор FV-6, 6 - цахилгаан мотор, 7 - шүүлтүүр хатаагч OFF-10a, 8 - IRSN-12.5M ууршуулагч, 9 - термостатик хавхлага TRV -2M, 10 - мэдрэмтгий хайрцагнууд.

VS-2.8, FAK-0.7E, FAK-1.1E, FAK-1.5M нэгж бүхий машинууд ч нэлээд олноор үйлдвэрлэгддэг.

Эдгээр бүх машинууд нь суурин хөргөлтийн камер болон төрөл бүрийн арилжааны зориулалттай шууд хөргөх зориулалттай хөргөх төхөөрөмжнийтийн хоолны газар, хүнсний дэлгүүр.

IRSN-10 эсвэл IRSN-12.5 хананд суурилуулсан хавиргатай ороомог батерейг ууршуулагч болгон ашигладаг.

Бүх машинууд нь бүрэн автоматжуулсан бөгөөд термостатик хавхлага, даралтын унтраалга, усны хяналтын хавхлагаар тоноглогдсон (хэрэв машин нь усан хөргөлттэй конденсатороор тоноглогдсон бол). Эдгээр машинуудын харьцангуй том нь - XM1-6, XMB1-6, XM1-9 ба XMB1-9 нь ороомог хавхлага, тасалгааны температурын унтраалгаар тоноглогдсон бөгөөд шингэн коллекторын урд хавхлагын самбар дээр нэг нийтлэг соленоид хавхлага суурилуулсан болно. , үүний тусламжтайгаар та бүх ууршуулагчид фреоны нийлүүлэлтийг нэг дор, тасалгааны соленоид хавхлагууд - тасалгааны хөргөлтийн төхөөрөмжид шингэн фреон нийлүүлдэг дамжуулах хоолойд унтрааж болно. Хэрэв танхимууд нь хэд хэдэн хөргөх төхөөрөмжөөр тоноглогдсон бөгөөд фреоныг хоёр хоолойгоор дамжуулан нийлүүлдэг бол (диаграммыг үз), тэдгээрийн аль нэгэнд нь соленоид хавхлагыг байрлуулсан бөгөөд ингэснээр камерын бүх хөргөх төхөөрөмжийг энэ хавхлагаар унтраадаггүй, гэхдээ. зөвхөн түүний тэжээдэг зүйл.

Компрессорын төрөл:

хөргөлтийн поршений шууд бус, нэг шатлалт, дүүргэгч хайрцаг, босоо .

Суурин болон тээврийн хөргөлтийн суурилуулалтанд зориулсан ажлын зорилго.

Техникийн үзүүлэлт , ,

Параметр	Утга
Хөргөх хүчин чадал, кВт (ккал/ц)	12,5 (10750)
фреон	R12-22
Поршений цохилт, мм	50
Цилиндрийн диаметр, мм	67,5
Цилиндрийн тоо, ширхэг	2
Тахир голын хурд, с -1	24
Поршений тодорхойлсон эзэлхүүн, м 3 / цаг	31
Холбогдсон сорох хоолойн дотоод диаметр, мм-ээс багагүй	25
Холбогдсон тарилгын шугам хоолойн дотоод диаметр, мм-ээс багагүй	25
Ерөнхий хэмжээс, мм	368324390
Цэвэр жин, кг	47

Компрессорын шинж чанар, тодорхойлолт ...

Цилиндрийн диаметр - 67.5 мм
Поршений цохилт - 50 мм.
Цилиндрийн тоо - 2.
Босоо амны нэрлэсэн хурд - 24с-1 (1440 эрг / мин).
Компрессорыг s-1 (1650 эрг/мин) босоо амны хурдаар ажиллуулахыг зөвшөөрнө.
Тодорхойлсон поршений эзэлхүүн, м3/цаг - 32.8 (n=24 с-1). 37.5 (n=27.5 с-1).
Хөтөчийн төрөл - V-бүс дамжуулах эсвэл шүүрч авах замаар.

Хөргөгч бодис:

R12 - ГОСТ 19212-87

R22- ГОСТ 8502-88

R142- TU 6-02-588-80

Компрессорууд нь засварлах боломжтой бүтээгдэхүүн бөгөөд үе үе засвар үйлчилгээ шаарддаг.

500 цагийн дараа засвар үйлчилгээ хийх; 2000 цаг, тос солих, хийн шүүлтүүр цэвэрлэх;
- Засвар үйлчилгээ 3750 цагийн дараа:
- Засвар үйлчилгээ 7600 цагийн дараа;
- дунд, 22500 цагийн дараа засвар хийх;
- их засвар 45000 цагийн дараа

Компрессорыг үйлдвэрлэх явцад тэдгээрийн эд анги, эд ангиудын дизайныг байнга сайжруулж байдаг. Тиймээс нийлүүлсэн компрессорын бие даасан эд анги, угсралт нь паспорт дээр дурдсанаас бага зэрэг ялгаатай байж болно.

Компрессорын ажиллах зарчим дараах байдалтай байна.

тахир гол эргэх үед поршенууд буцаж ирдэг
дэвшилтэт хөдөлгөөн. Цилиндр ба хавхлагын хавтангаас үүссэн орон зайд поршений доош хөдөлж байх үед вакуум үүсч, сорох хавхлагын хавтангууд нугалж, хавхлагын хавтангийн нүхнүүд нээгдэж, хөргөлтийн уур цилиндрт дамждаг. Поршений доод байрлалд хүрэх хүртэл хөргөлтийн уураар дүүргэх болно. Поршен дээшээ хөдлөхөд сорох хавхлагууд хаагдана. Цилиндр дэх даралт ихсэх болно. Цилиндр дэх даралт нь гадагшлуулах шугамын даралтаас их болмогц гадагшлуулах хавхлагууд нь хөргөлтийн уурыг гадагшлуулах хөндий рүү нэвтрүүлэх "Хавхлагын хавтан" дахь нүхийг нээнэ. Дээд байрлалд хүрсний дараа поршений доошоо бууж, гадагшлуулах хавхлагууд хаагдаж, цилиндрт дахин вакуум бий болно. Дараа нь мөчлөг давтагдана. Компрессорын crankcase (Зураг 1) нь төгсгөлд нь тахир голын холхивчийн тулгуур бүхий цутгамал төмрийн цутгамал юм. Картерийн тагны нэг талд бал чулуун булчирхай байдаг, нөгөө талаас тахир голыг зогсоох үүрэг гүйцэтгэдэг жигнэмэг байрладаг бүрхэвчээр хаагдсан байдаг. Crankcase нь хоёр залгууртай бөгөөд нэг нь компрессорыг тосоор дүүргэх, нөгөө нь тосыг зайлуулах зориулалттай. Картерийн хажуугийн хананд компрессор дахь тосны түвшинг хянах зориулалттай харааны шил байдаг. Картерийн дээд хэсэгт байрлах фланц нь цилиндрийн блокыг бэхлэх зориулалттай. Цилиндрийн блок нь хоёр цилиндрийг нэг цутгамал цутгамал болгон нэгтгэдэг бөгөөд энэ нь хоёр фланцтай: дээд хэсэг нь хавхлагын хавтанг блокийн таг руу бэхлэх, доод хэсэг нь картерт бэхлэх зориулалттай. Компрессор болон системийг бөглөрөхөөс хамгаалахын тулд төхөөрөмжийн сорох хөндийд шүүлтүүр суурилуулсан. Сорох хөндийд хуримтлагдсан тосыг буцааж өгөхийн тулд блокийн сорох хөндийг тогоруутай холбосон нүхтэй залгуурыг суурилуулсан. Холбогч саваа ба поршений бүлэг нь бүлүүр, холбогч саваа, хуруу. битүүмжлэх ба тос хусах цагираг. Хавхлагын самбарыг компрессорын дээд хэсэгт цилиндрийн блок ба цилиндрийн тагны хооронд суурилуулсан бөгөөд энэ нь хавхлагын хавтан, сорох ба зайлуулах хавхлагын хавтан, сорох хавхлагын суудал, булаг, бут, гадагшлуулах хавхлагын хөтөч зэргээс бүрдэнэ. Хавхлагын хавтан нь тус бүрдээ хоёр гонзгой нүхтэй, хатууруулсан ган хавтан хэлбэртэй, сорох хавхлагуудын зөөврийн эмээлтэй. Ховилууд нь хавхлагын хавтангийн ховилд байрладаг ган пүршний хавтангаар хаагддаг. Эмээл, таваг нь тээглүүрээр бэхлэгддэг. Ус зайлуулах хавхлагын хавтан нь ган, дугуй хэлбэртэй, хавхлагын суудал болох хавтангийн дугуй ховилд байрладаг. Ашиглалтын явцад хажуугийн шилжилтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хавтангууд нь тамгатай чиглүүлэгчээр төвлөрч, хөл нь хавхлагын хавтангийн цагираг ховилын ёроолд байрладаг. Дээрхээс ялтсууд нь хавхлагын хавтангийн эсрэг хавар дээр дарагдсан бөгөөд нийтлэг баар ашиглан хавтан дээр бэхлэгдсэн боолтоор бэхлэгддэг. Бааранд 4 тээглүүр бэхлэгдсэн бөгөөд түүн дээр бутнууд байрлуулсан бөгөөд гадагшлуулах хавхлагын өсөлтийг хязгаарладаг. Буферууд нь хавхлагын чиглүүлэгчийн эсрэг буфер пүршээр дарагдсан байна. At хэвийн нөхцөлбуфер булаг ажиллахгүй байна; Эдгээр нь цилиндрт шингэн хөргөгч эсвэл илүүдэл тос орох үед гидравлик цочролын үед хагарахаас хамгаалах зориулалттай. Хавхлагын самбар нь цилиндрийн толгойн дотоод хуваалтаар сорох, гадагшлуулах хөндийд хуваагддаг. Поршений дээд, туйлын байрлалд хавхлагын хавтан ба поршений ёроолын хооронд шугаман үхсэн орон зай гэж нэрлэгддэг 0.2 ... 0.17 мм-ийн завсар байна.Чөмөг хайрцаг нь тахир голын гадагшлах төгсгөлийг битүүмжилдэг. Бөглөх хайрцагны төрөл - бал чулуу өөрөө тэгшлэх. Унтраах хавхлагууд - сорох ба гадагшлуулах, компрессорыг хөргөлтийн системд холбоход ашигладаг. Өнцөг буюу шулуун холбох хэрэгсэл, түүнчлэн төхөөрөмжийг холбох зориулалттай холбох хэрэгсэл эсвэл дэгээ нь утас дээрх хаалттай хавхлагын биед бэхлэгдсэн байна. Спинделийг цагийн зүүний дагуу эргүүлэх үед, туйлын байрлалд дамар нь хавхлагаар дамжих гол гарцыг системд хааж, холбох хэрэгсэл рүү нэвтрэх хэсгийг нээдэг. Спинделийг цагийн зүүний эсрэг эргүүлэх үед хамгийн туйлын байрлалд холбох хэрэгсэл рүү нэвтрэх хэсгийг конус хэлбэрээр хааж, хавхлагаар дамжих гол гарцыг систем рүү бүрэн нээж, дэг рүү орох замыг хаадаг. Завсрын байрлалд гарц нь систем болон дэг аль алинд нь нээлттэй байдаг. Компрессорын хөдөлгөөнт хэсгүүдийг тослох ажлыг цацах замаар гүйцэтгэдэг. Тахир голын холбогч савааг тослох нь доод холбогч бариулын дээд хэсэгт байрлах өрөмдсөн налуу сувгуудаар дамждаг. Холбогч бариулын дээд толгойг тосоор урсдаг тосоор тосолно дотордоод, поршений болон холбогч саваагийн дээд толгойн өрөмдсөн нүхэнд унах. Картераас тос дамжуулахыг багасгахын тулд тос нь поршений зөөврийн цагираг бөгөөд цилиндрийн хананаас тосны нэг хэсгийг эргүүлэн хайрцаг руу асгадаг.

Бөглөх тосны хэмжээ: 1.7 + - 0.1 кг.

Хөргөлтийн гүйцэтгэл ба үр дүнтэй хүчийг хүснэгтээс үзнэ үү.

Параметрүүд	R12		R22	R142
Параметрүүд	n=24 с-¹	n=24 с-¹	n=27.5 с-¹	n=24 с-¹
Хөргөх хүчин чадал, кВт	8,13	9,3	12,5	6,8
Үр ашигтай хүч, кВт	2,65	3,04	3,9	2,73

Тайлбар: 1. Өгөгдлийг горимд өгсөн: буцлах цэг - хасах 15°С; конденсацийн температур - 30 ° С; сорох температур - 20 ° C; тохируулагч төхөөрөмжийн өмнөх шингэний температур 30 ° C - фреон R12, R22 хувьд; буцалгах цэг - 5 ° C; конденсацийн температур - 60 С; сорох температур - 20 ° C; тохируулагч төхөөрөмжийн өмнөх шингэний температур - 60 ° C - фреон 142-ийн хувьд;

Хөргөлтийн хүчин чадал, үр дүнтэй чадлын нэрлэсэн утгаас ± 7% -ийн зөрүүг зөвшөөрнө.

Гарах ба сорох даралтын зөрүү нь 1.7 МПа (17 кгс/с*1)-ээс ихгүй, гадагшлуулах даралтыг сорох даралттай харьцуулсан харьцаа 1.2-оос ихгүй байна.

Ус зайлуулах температур нь R22-ийн хувьд 160°С, R12, R142-ийн хувьд 140°С-аас хэтрэхгүй байх ёстой.

Дизайн даралт 1.80 МПа (1.8 кгс.см2)

Компрессорууд нь 1.80 МПа (1.8 кгс.см2) хэт даралтаар турших үед битүүмжлэлийг хадгалах ёстой.

R22, R12, R142 дээр ажиллах үед сорох температур дараах байдалтай байх ёстой.

tvs=t0+(15...20°С) t0 ≥ 0°С;

tvs=20°С -20°С< t0 < 0°С;

tair= t0 + (35...40°С) t0-д< -20°С;

ОХУ-ын Боловсрол, шинжлэх ухааны яам

НОВОСИБИРСК УЛСЫН ТЕХНИКИЙН ИХ СУРГУУЛЬ

_____________________________________________________________

ҮЗҮҮЛЭЛТ
ХӨРГӨГЧИЙН НЭГЖ

Удирдамж

бүх хэлбэрийн боловсролын FES оюутнуудад зориулсан

Новосибирск
2010

UDC 621.565(07)

Эмхэтгэсэн: Cand. технологи. Шинжлэх ухаан, доц. ,

Шүүмжлэгч: Техникийн доктор. шинжлэх ухаан, проф.

Уг ажлыг Дулааны цахилгаан станцын газарт бэлтгэсэн

Техникийн их сургууль, 2010 он

ЛАБОРАТОРИЙН АЖЛЫН ЗОРИЛГО

1. Термодинамикийн хоёр дахь хууль, мөчлөг, хөргөлтийн нэгжийн талаархи мэдлэгийг практикт нэгтгэх.

2. IF-56 хөргөлтийн төхөөрөмж, түүний техникийн шинж чанаруудтай танилцах.

3. Хөргөлтийн нэгжийн циклийг судлах, барих.

4. Хөргөлтийн төхөөрөмжийн үндсэн шинж чанарыг тодорхойлох.

1. БҮТЭЭЛИЙН ОНОЛЫН ҮНДЭСЛЭЛ

ХӨРГӨГЧИЙН НЭГЖ

1.1. Карногийн урвуу мөчлөг

Хөргөх төхөөрөмж нь дулааныг хүйтэн эх үүсвэрээс халуун руу шилжүүлэх зориулалттай. Клаусиусын термодинамикийн 2-р хуулийг томъёолсноор дулаан нь хүйтэн биеээс халуун бие рүү дангаараа дамждаггүй. Хөргөлтийн үйлдвэрт ийм дулаан дамжуулалт нь өөрөө явагддаггүй, харин хөргөлтийн уурыг шахахад зарцуулсан компрессорын механик энергийн улмаас үүсдэг.

Хөргөлтийн төхөөрөмжийн гол шинж чанар нь гүйцэтгэлийн коэффициент бөгөөд түүний илэрхийлэл нь термодинамикийн нэгдүгээр хуулийн тэгшитгэлээс олдсон бөгөөд хөргөлтийн төхөөрөмжийн урвуу мөчлөгт зориулагдсан бөгөөд аль ч мөчлөгийн хувьд ажлын шингэний дотоод энергийн өөрчлөлт D у= 0, тухайлбал:

q= q 1 – q 2 = л, (1.1)

хаана q 1 – халуун рашаанд өгсөн дулаан; q 2 - хүйтэн эх үүсвэрээс авсан дулаан; л – механик ажилкомпрессор.

(1.1)-ээс харахад дулааныг халуун эх үүсвэр рүү шилжүүлдэг

q 1 = q 2 + л, (1.2)

гүйцэтгэлийн коэффициент нь дулааны харьцаа юм qКомпрессорын зарцуулсан ажлын нэгж тутамд хүйтэн эх үүсвэрээс халуун эх үүсвэрт шилжүүлсэн 2

(1.3)

хооронд өгөгдсөн температурын мужид гүйцэтгэлийн коэффициентийн хамгийн их утга Тхалуун уулс ба Тхүйтэн дулааны эх үүсвэрийн хүйтэн нь урвуу Карногийн мөчлөгтэй (Зураг 1.1),

Цагаан будаа. 1.1. Карногийн урвуу мөчлөг

дулааны хангамжийн т 2 = constХүйтэн эх үүсвэрээс ажлын шингэн хүртэл:

q 2 = Т 2 ( с 1 – с 4) = Т 2 Ds (1.4)

мөн дулаан ялгарах т 1 = constажлын шингэнээс хүйтэн эх үүсвэр хүртэл:

q 1 = Тнэг · ( с 2 – с 3) = Т 1 Ds, (1.5)

Карногийн урвуу мөчлөгт: 1-2 - ажлын шингэний адиабат шахалт, үүний үр дүнд ажлын шингэний температур Т 2 илүү халуун болно Тхалуун рашааны уулс; 2-3 - изотермийн дулааныг зайлуулах q 1 ажлын шингэнээс халуун рашаан хүртэл; 3-4 - ажлын шингэний адиабат тэлэлт; 4-1 - изотермийн дулаан хангамж q 2 Хүйтэн эх үүсвэрээс ажлын шингэн хүртэл. (1.4) ба (1.5) харилцааг харгалзан урвуу Карногийн мөчлөгийн гүйцэтгэлийн коэффициентийн тэгшитгэл (1.3) -ийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

e-ийн утга өндөр байх тусам хөргөлтийн цикл илүү үр дүнтэй, бага ажил хийдэг лдулаан дамжуулах шаардлагатай q 2 хүйтэн эх үүсвэрээс халуун хүртэл.

1.2. Уур шахах хөргөлтийн мөчлөг

Хөргөгч нь бага буцалж буй шингэн, атмосферийн даралт дахь буцлах цэг нь хөргөлтийн төхөөрөмжид изотермийн дулаан хангамж, зайлуулах ажлыг хийж болно. т 0 £ 0 oC, буцалгах сөрөг температурт буцалгах даралт хУуршуулагч руу агаар орохоос сэргийлэхийн тулд 0 нь агаар мандлын хэмжээнээс их байх ёстой. шахалтын бага даралт нь компрессор болон хөргөлтийн бусад элементүүдийг хөнгөн болгох боломжийг олгодог. Ууршилтын мэдэгдэхүйц далд дулаантай rбага тодорхой хэмжээ нь зүйтэй v, энэ нь компрессорын хэмжээг багасгах боломжийг олгодог.

Аммиак NH3 нь сайн хөргөгч (буцлах цэг т k = 20 ° C, ханалтын даралт х k = 8.57 бар ба at т 0 \u003d -34 ° C, х 0 = 0.98 бар). Түүний ууршилтын далд дулаан нь бусад хөргөлтийн бодисуудаас өндөр боловч сул тал нь өнгөт металлын хувьд хоруу чанар, идэмхий шинж чанартай байдаг тул аммиакийг ахуйн хөргөлтийн төхөөрөмжид ашигладаггүй. Сайн хөргөгч нь метил хлорид (CH3CL) ба этан (C2H6); Хүхрийн давхар исэл (SO2) нь маш их хоруу чанартай тул хэрэглэдэггүй.

Фреонууд, хамгийн энгийн нүүрсустөрөгчийн (гол төлөв метан) фторхлорын деривативууд нь хөргөлтийн бодис болгон өргөн хэрэглэгддэг. Фреонуудын өвөрмөц шинж чанар нь химийн эсэргүүцэл, хоргүй байдал, бүтцийн материалтай харьцдаггүй байдал юм. т < 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 х 0 = 1 бар; т 0 = -30.3 oC; R12 чухал параметрүүд: х cr = 41.32 бар; т cr = 111.8 ° C; v cr = 1.78×10-3 м3/кг; адиабат илтгэгч к = 1,14.

Озоны давхаргыг устгадаг фреон-12-ыг үйлдвэрлэхийг 2000 онд Орост хориглосон бөгөөд зөвхөн аль хэдийн үйлдвэрлэсэн эсвэл тоног төхөөрөмжөөс гаргаж авсан R12 ашиглахыг зөвшөөрдөг.

2. IF-56 хөргөлтийн төхөөрөмжийн ажиллагаа

2.1. хөргөх төхөөрөмж

IF-56 төхөөрөмж нь хөргөлтийн камер 9-ийн агаарыг хөргөх зориулалттай (Зураг 2.1).

Сэнс" href="/text/category/ventilyator/" rel="bookmark">сэнс; 4 - хүлээн авагч; 5 - конденсатор;

6 - шүүлтүүр хатаагч; 7 - тохируулагч; 8 - ууршуулагч; 9 - хөргөгч

Цагаан будаа. 2.2. Хөргөлтийн мөчлөг

Шингэн фреоныг тохируулагч 7-д (процесс 4-5 инч ph-диаграмм), энэ нь хэсэгчлэн ууршдаг бол фреоны үндсэн ууршилт нь хөргөгчийн камер дахь агаараас авсан дулааны улмаас ууршуулагч 8-д тохиолддог (изобарик-изотерм процесс 5-6 цагт). х 0 = constТэгээд т 0 = const). Температуртай хэт халсан уур нь 1-р компрессор руу орж, даралтаас шахагдана х 0 даралт хүртэл х K (политропик, бодит шахалт 1-2d). Зураг дээр. 2.2-т мөн онолын, адиабат шахалтыг 1-2А үед үзүүлэв с 1 = const..gif" width="16" height="25"> (процесс 4*-4). Шингэн фреон нь хүлээн авагч 5 руу урсаж, тэндээсээ шүүлтүүр хатаагчаар 6 дамжин тохируулагч 7 руу урсдаг.

Техникийн дэлгэрэнгүй мэдээлэл

Ууршуулагч 8 нь сэрвээтэй батерей - конвекторуудаас бүрдэнэ. Батерейнууд нь термостатик хавхлагатай тохируулагч 7-ээр тоноглогдсон. Албадан агаарын хөргөлттэй конденсатор 4, сэнсний гүйцэтгэл В B = 0.61 м3 / с.

Зураг дээр. 2.3-т туршилтын үр дүнгийн дагуу баригдсан уурын шахалтын хөргөлтийн үйлдвэрийн бодит мөчлөгийг харуулав: 1-2a - хөргөлтийн уурын адиабат (онолын) шахалт; 1-2d - компрессор дахь бодит шахалт; 2e-3 - хүртэл уурын изобар хөргөлт
конденсацийн температур т TO; 3-4* - конденсатор дахь хөргөлтийн уурын изобарик-изотермийн конденсаци; 4*-4 – конденсатын хэт хөргөлт;
4-5 - тохируулагч ( h 5 = h 4), үүний үр дүнд шингэн хөргөлтийн бодис хэсэгчлэн ууршдаг; 5-6 - хөргөлтийн камерын ууршуулагч дахь изобарик-изотермийн ууршилт; 6-1 - хуурай ханасан уурын изобарик хэт халалт (цэг 6, X= 1) температур хүртэл т 1.

Цагаан будаа. 2.3. Хөргөлтийн эргэлт ph- диаграм

2.2. гүйцэтгэлийн шинж чанар

Q = Gq = Г(h 1 – h 4), (2.1)

Тодорхой эзэлхүүнтэйхөргөх хүчин чадал, кЖ/м3:

q v= q/ v 1 = (h 1 – h 4)/v 1. (2.2)

Энд v 1 – ууршуулагчийн гаралтын уурын хувийн эзэлхүүн, м3/кг.

Хөргөлтийн урсгалын хурдыг кг/с томъёогоор олно.

Г = QТО/( h 2D - h 4), (2.3)

Q = в’pmВ IN( тДАХЬ 2 - т IN 1). (2.4)

Энд В B \u003d 0.61 м3 / с - конденсаторыг хөргөдөг сэнсний гүйцэтгэл; т IN 1, т B2 - конденсаторын оролт ба гаралтын агаарын температур, ºС; в’pmАгаарын дундаж эзэлхүүний изобар дулаан багтаамж, кЖ/(м3 К):

в’pm = (μ cpm)/(μ v 0), (2.5)

хаана (μ v 0) = 22.4 м3/кмоль нь физикийн хэвийн нөхцөлд нэг кг моль агаарын эзэлхүүн; (μ cpm) нь кЖ/(кмоль К) эмпирик томъёогоор тодорхойлогддог агаарын дундаж изобар молийн дулаан багтаамж юм.

(μ cpm) = 29.1 + 5.6 10-4( т B1+ т IN 2). (2.6)

1-2А процесс дахь хөргөлтийн уурын адиабат шахалтын онолын хүч, кВт:

Н A = Г/(h 2А - h 1), (2.7)

Харьцангуй адиабат ба бодит хөргөлтийн хүчин чадал:

к A = Q/НГЭХДЭЭ; (2.8)

к = Q/Н, (2.9)

Хүйтэн эх үүсвэрээс халуунд шилжүүлсэн дулааныг онолын хүчин чадал (адиабат) ба бодит хүч (компрессорын хөтөчийн цахилгаан эрчим хүчний) нэгжид илэрхийлнэ. Гүйцэтгэлийн коэффициент нь ижил физик утгатай бөгөөд дараахь томъёогоор тодорхойлогддог.

ε = ( h 1 – h 4)/(h 2D - h 1). (2.10)

3. Хөргөлтийн туршилт

Хөргөгчийг ажиллуулсны дараа хөдөлгөөнгүй горимд шилжих хүртэл хүлээх шаардлагатай. т 1 = const т 2D = const), дараа нь бүх багажийн заалтыг хэмжиж, хэмжилтийн хүснэгт 3.1-д оруулна. ph- Тэгээд ts-Фреон-12-ын уурын диаграммыг ашиглан координатуудыг зурагт үзүүлэв. 2.2. Хөргөлтийн төхөөрөмжийн үндсэн үзүүлэлтүүдийн тооцоог Хүснэгтэнд үзүүлэв. 3.2. Ууршилтын температур т 0 ба конденсац т K нь даралтаас хамаарч олддог х 0 ба хХүснэгтийн дагуу K. 3.3. Үнэмлэхүй дарамтууд х 0 ба х K нь томъёогоор тодорхойлогддог, мөр:

х 0 = Б/750 + 0,981х 0 сая, (3.1)

х K = Б/750 + 0,981хкм, (3.2)

хаана IN – Агаар мандлын даралтбарометрээр, мм. rt. Урлаг; х 0M - манометрийн дагуу ууршилтын илүүдэл даралт, атм; х KM - манометрийн дагуу конденсацийн илүүдэл даралт, атм.

Хүснэгт 3.1

Хэмжилтийн үр дүн

Үнэ цэнэ	Хэмжээ	Утга	Анхаарна уу
ууршилтын даралт, х 0М			даралт хэмжигчээр
Конденсацийн даралт, хкм			даралт хэмжигчээр
Хөргөгчинд байгаа температур т HC			термопараар 1
Компрессорын өмнөх хөргөлтийн уурын температур, т 1			термопараар 3
Компрессорын дараах хөргөлтийн уурын температур, т 2D			термопараар 4
Конденсаторын дараах конденсатын температур, т 4			термопараар 5
Конденсаторын дараах агаарын температур, тДАХЬ 2			термопараар 6
Конденсаторын өмнөх агаарын температур, т 1-Д			термопараар 7
Компрессорын хөдөлгүүрийн хүч, Н			ваттметрээр
ууршилтын даралт, х 0			томъёогоор (3.1)
ууршилтын температур, т 0			хүснэгтийн дагуу (3.3)
Конденсацийн даралт, х TO			томъёогоор (3.2)
конденсацийн температур, т TO			хүснэгтийн дагуу 3.3
Компрессорын өмнөх хөргөлтийн уурын энтальпи, h 1 = е(х 0, т 1)			дээр ph- диаграм
Компрессорын дараах хөргөлтийн уурын энтальпи, h 2D = е(х TO, т 2D)			дээр ph- диаграм
Адиабат шахалтын дараах хөргөлтийн уурын энтальпи, h 2А			дээр ph-диаграм
Конденсаторын дараах конденсатын энтальпи, h 4 = е(т 4)			дээр ph-диаграм
Компрессорын өмнөх уурын тодорхой эзэлхүүн, v 1=е(х 0, т 1)			дээр ph- диаграм
Конденсатороор дамжин өнгөрөх агаарын урсгал В IN			Паспортын дагуу фен

Хүснэгт 3.2

Хөргөлтийн үйлдвэрийн үндсэн үзүүлэлтүүдийн тооцоо

Үнэ цэнэ	Хэмжээ		Утга
Агаарын дундаж молийн дулаан багтаамж, (м -аасpm)	кЖ/(кмоль×К)	29.1 + 5.6×10-4( т B1+ тДАХЬ 2)
Агаарын эзэлхүүний дулаан багтаамж, -аас¢ хм	кЖ/(м3×К)	(м cpм) / 22.4
в¢ хм В IN( тДАХЬ 2 - т IN 1)
хөргөлтийн хэрэглээ, Г		QТО / ( h 2D - h 4)
Хөргөх тусгай хүчин чадал, q		h 1 – h 4
хөргөх хүчин чадал, Q		Gq
Тусгай эзэлхүүний хөргөлтийн хүчин чадал, кВ		Q / v 1
адиабат хүч, На		Г(h 2А - h 1)
Харьцангуй адиабат хөргөлтийн хүчин чадал, TOГЭХДЭЭ		Q / НГЭХДЭЭ
Харьцангуй бодит хөргөлтийн хүчин чадал, TO		Q / Н
гүйцэтгэлийн коэффициент, e		q / (h 2D - h 1)

Хүснэгт 3.3

Фреон-12 ханалтын даралт (CF2 Cl2 - дифторохлорметан)

1. Хөргөлтийн нэгжийн схем ба тодорхойлолт.

2. Хэмжилт, тооцооны хүснэгт.

3. Гүйцэтгэсэн даалгавар.

Даалгавар

1. Хөргөлтийн циклийг бий болгох ph-диаграмм (Зураг P.1).

2. Ширээ хийх. 3.4 ашиглах ph- диаграм.

Хүснэгт 3.4

Хөргөлтийн үйлдвэрийн циклийг барих анхны өгөгдөлts - координат

2. Хөргөлтийн циклийг бий болгох ts-диаграмм (Зураг P.2).

3. Карногийн урвуу мөчлөгийн гүйцэтгэлийн коэффициентийн утгыг (1.6) томъёоны дагуу тодорхойлно. Т 1 = ТК ба Т 2 = Т 0 болон бодит суурилуулалтын COP-тэй харьцуулна уу.

Уран зохиол

1. Шаров, Ю.И.Альтернатив хөргөлтийн бодис ашиглан хөргөх төхөөрөмжийн мөчлөгийн харьцуулалт // Эрчим хүч, дулааны эрчим хүчний инженерчлэл. - Новосибирск: NSTU. - 2003. - Дугаар. 7, - S. 194-198.

2. Кириллин, В.А.Техникийн термодинамик / , . – М.: Эрчим хүч, 1974. – 447 х.

3. Варгафтик, Н.Б.Хий ба шингэний термофизик шинж чанарын лавлах ном / . - М.: шинжлэх ухаан, 1972. - 720 х.

4. Андрющенко, A.I.Бодит процессын техникийн термодинамикийн үндэс / . - М .: Дээд сургууль, 1975 он.