Venemaa Föderatsiooni Haridus- ja Teadusministeerium

Novosibirski riiklik tehniline ülikool

_____________________________________________________________

Omadused Määratlus
Külmutusseadme paigaldamine

Metoodilised juhised

fen õpilastele iga õppimise vormid

Novosibirsk
2010

UDC 621.565 (07)

Koostatud: Cand. the Sciences, Doc. ,

Ülevaataja: Dr. Tech. Sciences, prof.

Töö valmistati välja soojuse elektrijaamade osakonnas

© Novosibirski riik

tehnikaülikool, 2010

Laboratoorseesmärk

1. Teadmiste praktiline konsolideerimine termodünaamika, tsüklite, külmutusseadmete teisele seadusele.

2. Tutvumine IF-56 külmutusseadmega ja selle tehniliste omadustega.

3. Külmutustsüklite uurimine ja ehitamine.

4. Peamiste omaduste määramine, \\ t külmutusseadme paigaldamine.

1. Teoreetilised töö põhialused

Külmutusseadme paigaldamine

1.1. Reverse Cycle Carno

Külmutusseade on konstrueeritud soojuse ülekandmiseks külmast allikast kuumale. Claushiuse sõnastuse kohaselt ei saa soojuse termodünaamika minna külma kere kuumaks. Külmutusseadmes toimub selline soojusülekanne iseenesest, vaid tänu külmutusagensi auride kompressioonile kulutatud kompressioonile kulutatud kompressioonile kulutatud kompressioon.

Külmutusseadme peamine omadus on külmutuskordaja, mille ekspressioon saadakse külmutusseadme tagurpidi tsükli esmase termodünaamika võrrandist, võttes arvesse mis tahes tsükli puhul sisemise tsükli puhul Tööliku vedeliku energia D u.\u003d 0, nimelt:

q.= q.1 – q.2 = l., (1.1)

kus q.1 - Kuum allikas antud soojus; q.2 - Külma allikast võetud soojus; l. – mehaaniline töö Kompressor.

Alates (1.1) järeldub, et soojus edastatakse kuuma allikas

q.1 = q.2 + l., (1.2)

külmiku koefitsient on osa soojusest q.2, edastatakse külmast allikast kuumale, kulutatud kompressori ühiku kohta

(1.3)

Maksimaalne külmutusteguri väärtus antud temperatuuri vahemikus T.mountain Hot I. T.külma soojusallikatel on Carno pöördtsükkel (joonis 1.1),

Joonis fig. 1.1. Reverse Cycle Carno

mille jaoks soojus kaasas t.2 = cONST. Külma allikast töövedelikule:

q.2 = T.2 · ( s.1 – s.4) = T.2 · ds (1.4)

ja soojus antud t.1 = cONST. Tööorganist külma allikale:

q.1 = T.üks · ( s.2 – s.3) = T.1 · DS (1.5)

Carno vastupidises tsüklis: 1-2 - adiabaatiline tihendus töövedeliku tulemusena, mille tulemusena temperatuur töövedeliku T.2 muutub kõrgematel temperatuuridel T.hot-allikate mäed; 2-3 - isotermiline soojuse hajutamine q.1 töövedelikust kuuma allikale; 3-4 - tööorgani adiabaatiline laienemine; 4-1 - isotermiline soojus q.2 külmast allikast töövedelikule. Võttes arvesse suhteid (1.4) ja (1.5), võrrandit (1.3) Carno seljatsükli külmutusjuhise koefitsiendi jaoks võib esindada järgmiselt:

Mida kõrgem on väärtus E, seda tõhusam on külmutustsükkel ja väiksem töö. l. vajate soojusülekande q.2 külmast allikast kuumale.

1.2. Parokompressiooni tsükkel Külmutusseadme

Isotermiline varustamine ja soojuse eemaldamine külmutusseadmesse saab läbi viia, kui külmutusagensiga on madala keeva vedelikuga, mille keemistemperatuur on atmosfäärirõhul t.0 £ 0 oc ja koos negatiivsed temperatuur Keev rõhk keedetakse p.0 peaks olema atmosfääri kõrvaldada õhu istmed aurutorisse. Madal kompressioonirõhk võimaldab teil valmistada kerge kompressorit ja muid külmutusseadme elemente. Olulise peidetud aurustuse soojuse r. Soovitavad madalad konkreetsed mahud. v., mis vähendab kompressori mõõtmeid.

Hea külmutusaine on ammoniaagi NH3 (keemispunktis) t.k \u003d 20 operatsioonisüsteemi, küllastusrõhk p.k \u003d 8,57 baari ja millal t.0 \u003d -34 OS, p.0 \u003d 0,98 baari). Varjatud kuumus aurustuse on kõrgem kui teistes külmikud, kuid selle puudusi - toksilisus ja korrosiooni aktiivsus seoses värviliste metallide seetõttu, kodumajapidamises kodumajapidamises külmutusseadmed, ammoniaagi ei kehti. Mitte halb külmutusagensiga metüülkloriid (CH3CI) ja etaan (C2H6); Sulfurianhüdriid (SO2) kõrge toksilisuse tõttu ei kehti.

Freons kasutatakse laialdaselt külmikud - fluorokloro derivaadid kõige lihtsamate süsivesinike (peamiselt metaani). Freoni eristatavad omadused on nende keemiline vastupidavus, mittetoksilisus, suhtluse puudumine struktuurimaterjalid jaoks t. < 200 оС. В прошлом веке наиболее lai kasutamine Vastuvõetud R12 või Freon - 12 (CF2Cl2 - dyftoruudichlorometaan), millel on järgmised termilised omadused: molekulmass m \u003d 120,92; Keemistemperatuur atmosfäärirõhul p.0 \u003d 1 baari; t.0 \u003d -30,3 oC; Kriitilised parameetrid R12: p.kr \u003d 41,32 baari; t.kr \u003d 111,8 OS; v.kR \u003d 1,78 × 10-3 m3 / kg; ADIBTRACT INDEX k. = 1,14.

Freoni tootmine - 12, kuna osoonikihti hävitav aine oli 2000. aastal keelatud, ainult juba toodetud R12 kasutamine või seadmest ekstraheeritud.

2. külmutusseadme kasutamine Kui-56

2.1. külmiku agregaat

IF-56 üksus on mõeldud jahutamiseks jahutamiseks külmutuskambris 9 (joonis 2.1).

Ventilaator "HREF \u003d" / Tekst / Kategooria / Ventytor / "Rel \u003d" järjehoidja "\u003e fänn; 4 - vastuvõtja; 5-vastuvõtja;

6 - Filtri kuivatusaine; 7 - õhuklapp; 8 - aurusti; 9 - Külmutatud kaamera

Joonis fig. 2.2. Tsükli jahutus

Vedela Freoni drosseerimise protsessis õhuklapis 7 (protsess 4-5 V ph-Diagram) See aurustub, Freoni peamine aurustamine toimub aurusti 8-s, mis on tingitud külmutusskambris õhust võetud soojusest (isobaro-isotermiline protsess 5-6 p.0 = cONST. ja t.0 = cONST.). Eelsoojendatud auru temperatuuriga siseneb kompressorisse 1, kus see pressitakse survest p.0 survet p.K (Polytroofiline, kehtiv kompressioon 1-2D). Joonisel fig. 2.2 kujutas ka teoreetilist, adiabaatilist kompressiooni 1-2a s.1 = cONST...gif "width \u003d" 16 "height \u003d" 25 "\u003e (protsessi 4 * -4). Vedelik freoon suubub vastuvõtja 5, kust läbi filtri-kuivatusaine 6 läheb õhuklapi 7.

Tehnilised andmed

Aurusti 8 koosneb fikseeritud patareidest - konvektorid. Patareid on varustatud õhuklappidega 7 termostaatventiiliga. Kondensaator 4 sunnitud Õhk jahutatud, ventilaatori jõudlus V.B \u003d 0,61 m3 / s.

Joonisel fig. 2.3 on kujutatud paronompressiivse külmutusseadme kehtivat tsüklit, mis on ehitatud selle katsetulemuste järgi: 1-2a - adiabaatiline (teoreetiline) külmutusagensi auru kokkusurumine; 1-2D - meetme nähtav kompressioon kompressoris; 2D-3 - auru isobaric jahutus
kondenseerumise temperatuur t.Kuni; 3-4 * - isobaro-isotermiline kondenseerumine auru külmutusagensi kondensaatoris; 4 * -4 - kondensaadi allalaadimine;
4-5 - Throtling ( h.5 = h.4) mis vedela külmutusvahendi osaliselt aurustub; 5-6 - isobaro-isotermiline aurustamine aurusti külmutuskamber; 6-1 - Kuiva küllastunud paari isobaric ülekuumenemine (punkt 6, \\ t h.\u003d 1) temperatuurini t.1.

Joonis fig. 2.3. Külmutustsükkel ph-Diagram

2.2. performance funktsioonid

Põhiline operatiivsed omadused Külmutusseadme paigaldamine on jahutusvõimsus Q.Energiatarve N., Külmutustarbimine G. ja konkreetne jahutusvõimsus q.. Jahutusvõimsus määratakse valemiga kW:

Q. = GQ. = G.(h.1 – h.4), (2.1)

kus G. - külmutusagensi tarbimine, kg / s; h.1 - entalpia paar väljumisel aurusti KJ / kg; h.4 - vedela külmutusagendi entalpia enne õhuklapi, kJ / kg; q. = h.1 – h.4 - spetsiifiline jahutusvõimsus, kJ / kg.

Kasutatakse ka spetsiifilist maht Jahutusvõimsus, KJ / M3:

q.v \u003d. q./ v.1 = (h.1 – h.4)/v.1. (2.2)

Siin v.1 - Steru maht aurusti väljumisel, m3 / kg.

Külmutusagensi tarbimine asub vastavalt valemile, kg / s:

G. = Q.Kuni / ( H.2D - h.4), (2.3)

Q. = c.’pm.V.( t.2 - t.1). (2.4)

Siin V.B \u003d 0,61 m3 / s - fänn, jahutus kondensaatori; t.1, t.B2 - õhutemperatuur kondensaatori sisselaskeava ja väljalaskeava juures, ºС; c.’pm. - Keskmise lahtise ISOBAR õhu soojusvõimsus KJ / (m3 · k):

c.’pm. = (μ cPM.)/(μ v.0), (2.5)

kus (μ. v.0) \u003d 22,4 m3 / kmol - kilo maht palvetades õhku normaalsetes füüsikalistes tingimustes; (μ. cPM.) - Isobaarse molaarse soojusvõimsus, mis määratakse empiirilise valemiga, kJ / (kolol · k):

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

Külmutusagendi auru teoreetiline võimsusprotsessis 1-2a, kW:

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

Suhteline adiabaatiline ja tegelik jahutusvõimsus:

k.A \u003d. Q./N.AGA; (2.8)

k. = Q./N., (2.9)

külma allikast edastatud soojuse esitamine kuumale, teoreetilise võimsuse (adiabaatilise) ja kehtib (kompressori draivi elektrivõimsus). Külmutusjuhil on sama füüsiline tähendus ja määratakse valemiga:

ε = ( h.1 – h.4)/(h.2D - h.1). (2.10)

3. Külmutustestid

Pärast külmutusseadme käivitamist on vaja oodata statsionaarset režiimi ( t.1 \u003d CONST t.2D \u003d CONST), seejärel mõõta kõiki instrumentide näidud ja pannakse mõõtmise tabelisse 3.1, mis põhineb külmutustsükli ehitamiseks ph- I. ts.- Joonisel fig. Freon-12 aurukaart, kasutades joonisel fig. 2.2. Külmutusseadme põhiomaduste arvutamine toimub tabelis. 3.2. Aurustamistemperatuur t.0 ja kondenseerumine t.K Leia sõltuvalt survetest p.0 I. p.Tabelisse. 3.3. Absoluutrõhk p.0 I. p.K määratakse valemite abil, baar:

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

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

kus Sisse – atmosfäärirõhk Baromeeter, mm. Rt. St.; p.0m - aurustamise ületamine survemõõturi abil, ATI; p.KM - Liigne kondenseerumise rõhk rõhumõõturile, ATI.

Tabel 3.1

Mõõtmiste tulemused

Tabel 3.2.

Arvutamine peamiste omaduste külmutusseadme

Tabel 3.3.

Freon-12 küllastusrõhk (Vrd.2 Cl.2 - diftorudichlorometaan)

1. Skeem ja kirjeldus külmutusseadme.

2. Mõõtmiste ja arvutuste tabelid.

3. Lõpetatud ülesanne.

Ülesanne

1. Ehita külmutustsükkel ph-Diagram (joonis 1).

2. Tee tabel. 3.4, kasutades ph-Diagram.

Tabel 3.4.

Esialgsed andmed jahutuse tsükli ehitamiseksts. -Oruanded

2. Ehita külmutustsükkel ts.-Diagram (joonis 2).

3. Määrata väärtuse külmutusteguri Carno pöördtsükli vastavalt valemile (1.6) T.1 = T.I. T.2 = T.0 ja võrrelge seda reaalse installimise jahutuskordajaga.

Kirjandus

1. Sharov, Yu. I.Jahutusseadmete tsüklite võrdlemine alternatiivsete külmutuste / / energia ja soojuse elektrienergia inseneri kohta. - Novosibirsk: NSTu. - 2003. - Vol. 7, - lk. 194-198.

2. Kirillin, V. A.Tehniline termodünaamika /. - m.: Energia, 1974. - 447 lk.

3. Vargaftik, N. B. Kataloog termofüüsilised omadused Gaasid ja vedelikud. - m.: Science, 1972. - 720 lk.

4. Andryzchenko, A. I. Tegelike protsesside tehnilise termodünaamika põhitõed. - M.: Kõrgkool, 1975.

Kompressoritüüp:

külmutatud kolv ei ole otsene voolu, ühekordne, rõõmus, vertikaalne.

Eesmärk töötamiseks statsionaarsetes ja transpordivahendites.

Tehnilised kirjeldused , ,

Kompressori omadused ja kirjeldus ...

Silindri läbimõõt - 67,5 mm
Kolvi liikumine - 50 mm.
Silindrite arv - 2.
Võllitehitamismäärad võlli - 24C-1 (1440 p / min).
Kompressor on lubatud C-1 võlli pöörlemiskiirusel (1650 p / min).
Kirjeldatud kolvi maht, M3 / H - 32,8 (N \u003d 24 S-1). 37,5 (n \u003d 27,5 s - 1).
Täiturmehhanismi tüüp - kliireemi edastamise või haakeseadise kaudu.

Külmikud:

R12 - GOST 19212-87

R22 on GOST 8502-88

R142- TU 6-02-588-80

Kompressorid kuuluvad parandatud toodetele ja nõuavad perioodilist hooldust:

Hooldus 500 tunni pärast; 2000 tundi, õli asendamise ja gaasifiltri puhastamise ajal;
- hooldus 3750 tunni pärast:
- praegune remont 7600 tunni pärast;
- keskmine, remont pärast 22500 h;
- kapitaalremont Pärast 45000 tundi

Kompressorite valmistamise protsessis parandatakse pidevalt nende sõlmede ja osade konstruktsiooni. Seetõttu võib kaasasolevas kompressoris, üksikute osade ja sõlmede puhul passi kirjeldatud andmetest veidi erineda.

Kompressori põhimõte on järgmine:

väntvõlli pöörlemisel saadavad kolvid vastastikust
kaitseliiklus. Kui kolv liigub silindri ja klapiplaadi moodustunud ruumis, on vaakum, imiventiili plaat, mis palus, avades klapiplaadi augud, mille kaudu külmutusagensi paare silindrisse minna. Külmutusaine paaride täitmine toimub kuni kolvi alumisse asendisse. Kui kolvi liigub, on imemisventiilid suletud. Surve silindrite suureneb. Niipea, kui rõhk silindris muutub süstimisliinil rohkem survet, avavad tühjendusventiilid "klapiplaadi" augud külmutusagensi aur'i läbimiseks süstimiseks õõnsusele. Olles jõudnud ülemisse asendisse, hakkab kolv langema, tühjendusventiilid sulgevad ja silindri taas vaakumis. Seejärel korratakse tsüklit. Kompressor Carter (joonis 1) on malmi valamine, millel on väntvõlli laagrite toetamine. Ühest küljest on karteri kaane grafiitnäärme, teiselt poolt, karteri on suletud kaanega, milles pisar teenida väntvõlli lõppu. Carteril on kaks toru, millest üks toimib õli kompressori täitmiseks ja teine \u200b\u200bõli tühjendamiseks. Karteri külgseinal on vaatamise klaas, mis on mõeldud kompressori õli taseme juhtimiseks. Karteri ülaosas äärik on mõeldud silindrite ploki kinnitamiseks sellele. Silindriplokk ühendab kaks silindrit ühte valatud rauast valamist, millel on kaks äärikut: Ülaosa klapiplaadi kinnitamiseks ploki kate ja madalam paigaldamiseks karterile. Kompressori ja süsteemi kaitsmiseks seadme absorbeerimise õõnsuses ummistumiseks on paigaldatud filtri. Et tagada nafta tagastamise akumuleeruva imi süvendi, pistik koos auguga, mis ühendab imemisõõnsuse ploki karteriga. Ühendusvarras-kolvirühm koosneb kolbist, ühendavast varras, sõrm. Insosiktiivse ja õli andes rõngad. Klapiplaat on paigaldatud kompressori ülemisse osa silindriplokkide ja silindri kaane vahel koosneb klapiplaadist, imemis- ja süsteventiilplaatidest, imiventiilide, vedrude, varrukate istmetest. Klapi plaadil on eemaldatavad imiventiilide istmed terase rullitud ülekatte kujul, millel on kaks pikliku pilu. Slots on suletud terasest vedruplaatidega, mis asuvad klapiplaadi soonedes. Sadul ja pliit on kinnitatud tihvtidega. Süsteventiilide plaadid Steel, ümmargused, asuvad rõngaplaatides, mis on klapi voodid. Et vältida külgsuunalise nihkumise ajal töötamise ajal, keskendub plaat tembeldatud juhendid, mille jalad puhata allosas rõngas soone klapi plaadi. Ülaltoodust vajutatakse plaati klapiplaadi vedrudele, kasutades ühist plakatit, mis on kinnitatud varrukatega ahjupoltide külge. 4 sõrme fikseeritakse baaris, mis pannakse varrukad, mis piiravad süstimisventiilide tõusu. Puksid surutakse puhvri vedrude juhtventiilidele. Normaalsetes tingimustes ei tööta puhvri vedrud; Nad teenivad kaitstud ventiilide kahjustuste eest hüdraulika puhub vedela külmutusagensi või liigse õli puhul silindritel. Klapilaual on jagatud sisemine partitsioon Silindri katted imemis- ja süstimiseks. Klapiplaadi ja kolvi põhjaosa ülemises äärmises asendis on 0,2 ... 0,17 mm kliirens, mida nimetatakse lineaarseks surnud ruumiks, nääre tihendab väntvõlli väljuva ajami otsa. Selin-tüüpi - grafiidi isereageerimine. Sulgeventiilid - süstimise imemisrõhk, seadistage kompressori ühendamiseks külmutusagensi süsteemi. Nurgas või otsene paigaldamine, samuti ühendamisseadmete paigaldamine või tee, kinnitatakse sulgeventiili korpuse kehale. Kui spindli pöörleb päripäeva, äärmuslikus asendis, kattub pooli kattub peamise läbipääsu läbi klapi süsteemi ja avab läbipääsu virnastaja. Kui spindli pöörleb vastupäeva kattub koonuse äärmises asendis, lõik virnastaja ja avab peamise läbipääsu läbi ventiili ja blokeerib läbipääsu tee. Vahepealsetel ametikohtadel on nii süsteemi kui tee läbisõit. Kompressori liikuvate osade määrimine toimub pritsimise teel. Kõigepealsete väntvõlli kaelade ühendamise määrimine toimub alumise vardapea ülaosas puuritud kaldus kanalite kaudu. Ühendava varra peapea määritakse õliga, voolab põhja, kolvi sisemusse ja langevad varraste tipppea puuritud avadesse. Õli vigastuse vähendamiseks karteri, õli on kolvi eemaldatav tsükkel, mis taastab õli külge silindri seintest tagasi karterile.

Summa nafta täitis: 1,7 + - 0,1 kg.

Külm tootlikkus ja tõhus võimsus vt tabelit:

Märkused: 1. Andmed kuvatakse režiimis: lugeja hoides - miinus 15 ° C; kondenseerumise temperatuur - 30 ° C; Imitemperatuur on 20 ° C; Vedeliku temperatuuri üle gaasipedaali 30 ° C - jahutusrajektsioon R12, R22; Keemistemperatuur - 5 ° C; Kondensatsiooni temperatuur - 60 s; Imendumistemperatuur on 20 ° C: vedeliku temperatuur enne drosseli seadet on 60 ° C - Chladone 142 puhul;

Hälve on lubatud jahutusvõimsuse ja tõhusa nimiväärtustel. Memority ± 7% ulatuses.

Rõhu erinevus ja imemisrõhk ei tohiks ületada 1,7 MPa (17 kgf / s * 1) ja rõhu rõhu suhe imemisrõhu suhtes ei tohi ületada 1,2.

Lahutamise temperatuur ei tohi ületada R22 ja 140 ° C juures R12 ja R142 jaoks 160 ° C.

Arvutatud rõhk 1,80 MPa (1,8 kgf. Cm2)

Kompressorid peavad kontrollides hoidma tihedust ülerõhk 1,80 MPa (1,8 kgf. Cm2).

R22, R12 ja R142 töötamisel peaks imemistemperatuur olema:

tVS \u003d T0 + (15 ... 20 ° C) T0 ≥ 0 ° C juures;

tV \u003d 20 ° С -20 ° С< t0 < 0°С;

tVS \u003d T0 + (35 ... 40 ° C) t0 juures< -20°С;

IF-56 üksus on mõeldud jahutamiseks jahutamiseks külmutuskambris 9 (joonis 2.1). Peamised elemendid on: Freonaalne kolvikompressor 1, õhkjahutus kondensaator 4, õhuklapp 7, aurustatavad patareid 8, filtri kuivat 6, täidetud niiskuse absorbendiga - Silikogeli, vastuvõtja 5 kondensaadi kogumise, ventilaatori 3 ja elektrimootoriga 2.

Joonis fig. 2.1. Külmutusseadme skeem Kui-56:

Tehnilised andmed

Aurusti 8 koosneb kahest soonikast patareidest - konvektorid. Patareid on varustatud õhuklappidega 7 termostaatventiiliga. Kondensaator 4 sunniviisilise õhuga jahutatud, ventilaatori jõudlus

Vb \u003d 0,61 m3 / s.

Joonisel fig. 2.2 ja 2.3 on kujutatud paronompressiivse külmutusseadme kehtivat tsüklit, mis on ehitatud selle katsetulemuste järgi: 1 - 2A - adiabaatiline (teoreetiline) külmutusagensi auru kokkusurumine; 1 - 2D - meetmete nähtav kompressioon kompressoris; 2d - 3 - auru isobaric jahutus

kondenseerumise temperatuur tk; 3 - 4 * - isobaro-isotermiline kondenseerumine külmutusagensi auru kondensaatoris; 4 * - 4 - kondensaadi allalaadimine;

4 - 5 - Throtling (H5 \u003d H4), mille tulemusena on vedel jahutusaine osaliselt aurustati; 5 - 6 - isobaro-isotermiline aurustamine külmutuskambri aurustamisel; 6 - 1 - Kuiva küllastunud paari isobari- ülekuumenemine (punkt 6, X \u003d 1) T1 temperatuurini.