Холодильное и торговое оборудование, инженерные принципы создания холодильного оборудования (стр. 13 )

Оборудование, приборы: хладоновая компрессионная холодильная машина, манометры, термопары.

Методика проведения работы

Длительность опыта – 40-50 мин. В течение его через равные промежутки времени (8-10 мин) в журналы испытания записываются показания приборов, измеряющих температуру, давление холодильного агента. По окончании опыта по ним подсчитывают средние значения измеряемых величин.

Таблица 5.1 – Результаты замеров температуры

Точка замера	Значения температуры в оС по результатам замеров	Среднее значение, оС
1	2	3	4	5
На всасывании в компрессор, t1’ (t8)
Жидкость после ресивера, t3’ (t4)
Перед регулирующим вентилем, t3’’ (t5)
Пар на выходе из испарителя, t1’’ (t7)
Воздух в охлаждаемой камере, tкам (t6)
Воздух на входе в конденсатор, tв1
Воздух на выходе из конденсатора, tвд2 (t2)

Таблица 5.2 – Результаты замеров давлений

Участок замера	Значения избыточного давления по результатам замеров, МПа	Среднее знач., МПа	Давление абсолютное, МПа
1	2	3	4	5
Линия всасывания
Линия нагнетания

Обработка результатов

1.  По результатам опыта необходимо построить действительный цикл холодильной машины в i - lgP – диаграмме (цикл 1’-2-2’-3-3’-4-1). Для этого по данным замеров и обработки полученных данных параметры узловых точек цикла свести в табл. 5.3.

Таблица 5.3 – Параметры точек циклов

Номер точки	По данным экспериментальных замеров	Теоретический цикл
	t, oC	i, кДж/кг	t, oC	i, кДж/кг
1
1’
2
3
3’
4

2.  Чтобы оценить термодинамическое совершенство действительного цикла холодильной машины, нужно одновременно построить теоретический цикл работы холодильной машины. Для построения теоретического цикла необходимо рассчитать температуры кипения, конденсации, всасывания для полученных по результатам замеров tкам и tв (температура переохлаждения определяется термопарой (t5)). Методика расчёта этих температур приведена в лабораторной работе №3. Результаты расчётов параметров узловых точек свести также в табл. 5.4.

Таблица 5.4 – Результаты испытаний

Циклы	Удельная массовая холодопроиз-водительность, кДж/кг	Удельная объёмная холодопроиз-водительность, кДж/м3	Удельная работа сжатия, кДж/кг	Холодильный коэффициент
Действительный цикл
Теоретический цикл

3.  По диаграмме (или таблицам) определить энтальпии узловых точек и записать данные в табл.5.3.

4.  Используя полученные данные, рассчитать удельную массовую холодопроизводительность q0, удельную объёмную холодопроизводительность холодильного агента qv, действительную холодопроизводительность машины Q0. При этом коэффициент подачи компрессора вычисляется по графику (рис. 3), а часовой объём, описываемый поршнями компрессора Vh – на основании технических данных компрессора по формуле:

,

где D – диаметр поршня, м; S – ход поршня, м; n – частота вращения вала компрессора, об/мин.

Рисунок 5.1 – Графические зависимости коэффициента подачи и индикаторного КПД от степени сжатия.

После определения действительной холодопроизводительности рассчитать стандартную холодопроизводительность машины. Величина qvст определяется по соответствующим таблицам, коэффициент подачи компрессора в стандартных условиях λст определяется также по графику.

5.  Определить работу, затрачиваемую в данном цикле на сжатие 1 кг холодильного агента.

6.  Подсчитать количество теплоты, отдаваемое холодильным агентом в окружающую среду в конденсаторе.

7.  Проверить, сводится ли энергетический баланс цикла.

8.  Полученные в опыте результаты позволяют определить эффективность работы машины. В качестве характеристик эффективности работы машины необходимо вычислять холодильный коэффициент.

,

9. На примере исследуемой холодильной машины проанализировать циклы с переохлаждением холодильного агента перед регулирующим вентилем ниже температуры конденсации и без охлаждения. Подсчитать для цикла без переохлаждения холодопроизводительность q0 и холодильный коэффициент ε’б. п. и определить их уменьшение по сравнению с величинами, полученными для цикла исследуемой холодильной машины.

Расчётные величины занести в таблицу 4.

Содержание отчёта.

1.  Рабочая схема холодильной машины.

2.  Журнал испытаний.

3.  Построение цикла в i – lgP – диаграмме и определение параметров узловых точек.

4.  Расчёт параметров работы холодильной машины по данным, полученным в ходе испытания.

5.  Анализ режима работы холодильной установки.

6.  Выводы (дать оценку исследуемого действительного цикла холодильной машины по сравнению с теоретическим циклом).

Лабораторная работа 6

Испытание одноступенчатой холодильной машины

Цель работы:

1. Ознакомление с методами испытания холодильной машины.

2.Определение основных характеристик холодильной машины.

3.Определение объемных и энергетических коэффициентов компрессора.

Теоретические основы работы

Холодильные машины подвергают испытаниям с целью определения их основных (потребительских) характеристик, показателей конструктивного совершенства и качества изготовления, а также в процессе создания и совершенствования новых образцов.

Испытания подразделяются на:

Приемо-сдаточные - при поставке машины заказчику и ввода ее в эксплуатацию. Определяют минимум показателей, которых достаточно для определения годности конкретного экземпляра машины к эксплуатации; Периодические - для проверки стабильности характеристик эксплуатируемой машины. Периодические испытания проводятся через определенные промежутки времени в зависимости от условий работы. При периодических испытаниях определяют основные эксплуатационные характеристики.

Типовые - в случаях проведения усовершенствовании в конструкции, технологии изготовления, применения новых материалов, свойства которых могут существенно влиять на характеристики машины.

Лабораторные (научно-исследовательские) - для учебных и научных целей. Особенностью испытаний может являться отсутствие какого-либо теплообменного аппарата в классическом виде и замена его элементом- иммитатором. Например, испаритель заменен на испаритель-электрокалориметр.

К основных характеристикам парокомпрессорной холодильной машины
относят:

•  холодопроизводительность Q0

•  мощность: на валу компрессора Ne

потребляемая электродвигателем NЭЛ

•  действительный холодильный коэффициент СОРД.

•  объемные и энергетические коэффициенты компрессора, главными из
которых являются: коэффициент подачи , эффективный КПД компрессора
(электрический КПД компрессора).

Величины Nэл и характеризуют бессальниковый и герметичный компрессор.

Характеристики холодильных машин зависят от режима работы, и на практике при испытаниях их определяют для широкого диапазона температур кипения и конденсации.

В лабораторной работе испытания проводятся в одном температурном режиме.

Определение основных характеристик холодильной машины проводят по параметрам, непосредственно измеренным при испытаниях, а также по параметрам, полученным косвенным путем.

Для расчета холодопроизводительности машины (Q0) необходимо определить количество циркулирующего хладагента (массовый расход, М, кг/с). Его можно найти из выражения:

,

где Vд – действительный объем всасываемых паров,

v1 – удельный объем всасываемых паров.

Значение действительного объема всасываемых паров можно определить: