Холодильное и торговое оборудование, инженерные принципы создания холодильного оборудования (стр. 2 )

В регулирующем вентиле, помимо дросселирования, происходит регулировка подачи жидкого холодильного агента в испаритель. Для защиты от чрезмерного повышения давления в линии нагнетания и регулировки холодопроизводительности компрессора в схему включено реле давления. Большинство хладоновых холодильных установок снабжены регенеративным теплообменником, в котором происходит перегрев пара перед всасыванием в компрессор за счёт теплоты, отдаваемой жидким хладоном перед регулирующим вентилем. Благодаря этому существенно улучшаются энергетические характеристики холодильной установки.

2. При снятии схемы холодильной установки необходимо показать все, как основные, так и вспомогательные элементы.

3. При снятии характеристик основных элементов холодильной установки (характеристики определяются по справочной литературе, например, необходимо определить следующие параметры:

компрессор – тип, рабочий холодильный агент, ход поршня и диаметр цилиндра, число цилиндров и их расположение, частота вращения вала, объем, описываемый поршнями, холодопроизводительность при стандартных условиях, мощность электродвигателя;

теплообменные аппараты – тип аппарата, вид теплообменной поверхности, величина теплообменной поверхности;

регулирующие вентили – тип, рабочий холодильный агент, холодопроизводительность при стандартных условиях, диапазон температуры кипения.

Содержание отчета.

1.  Наименование, цель работы.

2.  Принципиальные схемы установки (схема выполняется на чертежной бумаге формата А4, ее сопровождает описание каждого элемента машины с указанием его назначения, принципа действия и конструкции).

3.  Описание конструкции и принципа работы установки.

4.  Характеристики основных элементов холодильной установки (компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля, испарителя).

Приложение.

Изучение холодильных машин невозможно без изображения схем. Для однозначности восприятия схем в мире были выработаны условные обозначения каждого элемента. Строго определенные обозначения соответствуют требованиям ЕСКД. В учебной литературе, а также в периодических научных изданиях применяется более наглядное изображение элементов, чтобы детализация изображения давала возможность четко представить себе элемент машины с точки зрения классификационных признаков и назначения в схеме.

компрессор сальниковый

компрессор бессальниковый (герметичный)

конденсатор проточный (чаще - с водяным охлаждением)

конденсатор с воздушным охлаждением (принудительным)

испаритель проточный (с промежуточным хладоносителем)

воздухоохладитель

ресивер (сосуд под давлением)

теплообменник регенеративный (экономайзер)

холодильник промежуточный (охладитель пара)

конденсатор - испаритель

фильтр (чаще - фильтр-осушитель)

вентиль дроссельный проходной

вентиль дроссельный угловой

вентиль заправочный

вентиль проходной

вентиль угловой

клапан предохранительный

насос центробежный

вентилятор осевой

маслоотделитель

трубопровод жидкостный

трубопровод газовый (паровой)

пересечение трубопроводов

Обозначение трубопроводов холодильных машин

Вид трубопровода	Цвет обозначения
жидкий агент	желтый
вода	зеленый
масло	коричневый
холодный пар агента	голубой
горячий пар агента	красный

Примеры изображения схемы простейшей холодильной машины приведены на Рис. 1.1.

а	б
в	г

Рисунок 1.1 – Примеры изображения схемы простейшей холодильной машины: а – помощью условных обозначений; б – примитивное упрощение; в – с помощью излишней детализации; г - обозначение в соответствии с ЕСКД.

Контрольные вопросы по теме лабораторной работы

1.  Сформулируйте назначение основных и вспомогательных элементов холодильной машины.

2.  Каково назначение компрессора, конденсатора, испарителя, регулирующего вентиля в схеме холодильной машины?

3.  Перечислите основные технические характеристики компрессора, конденсатора и испарителя.

4.  Что характеризует цвет трубопровода холодильной машины?

Лабораторная работа 2

Построение и анализ циклов паровых компрессионных

холодильных машин

Цель работы: 1. Приобрести навыки в определении оптимальных

режимов работы холодильных машин.

2. Освоить методику построения циклов паровых

компрессионных холодильных машин в диаграммах

состояния рабочих тел.

3. Изучить методику теплового расчёта паровых

компрессионных холодильных машин.

При подготовке к работе необходимо изучить термодинамические процессы, происходящие в различных элементах холодильных машин, свойства холодильных агентов, теоретические циклы и принципиальные схемы паровых холодильных машин [2, 5, 8, 11, 13].

Порядок и методические указания по выполнению работы.

Процессы, происходящие при работе холодильной машины, наиболее просто рассчитываются графически по термодинамическим диаграммам. Для этих целей чаще всего используют диаграммы: энтропия-температура (T-S) и энтальпия-давление (lgP- i) (рис. 1). В тепловых расчётах холодильных циклов и при анализе отдельных термодинамических процессов используют также таблицы насыщенных паров холодильных агентов, составленные на основании экспериментальных исследований.

Хладагенты в рабочем диапазоне температуры для холодильной машины могут находиться в жидком и парообразном состоянии. Существенное влияние на состояние хладагента оказывает давле­ние. Причем для хладагента в замкнутом объеме температура и давление взаимосвязаны. Повышение температуры хладагента в замкнутом объеме сопровождается повышением температуры, и наоборот. Температура, при которой вещество превращается из жидкости в пар, называется температурой насыщения. Жидкость, имеющая температуру насыщения, называется насыщенной, а пар — насыщенным. Температура насыщения для конкретного давления — это максимальная температура, которую может иметь жидкость, и минимальная температура, которую может иметь пар. Причем эта температура одинакова для жидкости и пара. Если к насыщенной жидкости постоянно подводить теплоту, то она кипит. Если от насыщенного пара отводить теплоту – пар конденсируется. Пар, температура которого выше температуру насыщения называют перегретым.

Рисунок 2.1 - Термодинамические диаграммы: а - в координатах T-S; б – в координатах lgp-i. 

Последовательными стадиями расчета графическим методом являются:

установление исходных условий и величин, необходимых для расчета;

построение проектируемого холодильного цикла в диаграммах состояния рабочих тел, согласно рассчитанным исходным данным;

определение параметров холодильного агента в узловых точках цикла;

тепловой расчет цикла.

1. Исходными данными для определения оптимальных расчетных режимов работы, необходимых для построения цикла и теплового расчета, являются: холодопроизводительность холодильной машины, используемый холодильный агент, температура охлаждаемого объекта, температура охлаждающей конденсатор среды и принятая система охлаждения.

Исходные данные выбираются (назначаются преподавателем) из таблицы 1 по вариантам индивидуально для каждого студента.

Таблица 2.1 – Исходные данные для выполнения работы

Номер вари- анта	Холодо произ- водите- льность, кВт	Температура охлаждаемого объекта, оС	Холодильный агент	Температура охлаждающей воды, оС	Температура охлаждающего воздуха, оС	Система охлаждения
По последней цифре зачётной книжки	По предпоследней цифре зачётной книжки
1	8	-5	R134а	20		непосредственная
2	10	-10	R717	-	30	непосредственная
3	12	-15	R22	-	32	рассольная
4	14	-20	R717	24		непосредственная
5	16	-25	R22	-	34	непосредственная
6	18	-20	R717	-	28	рассольная
7	20	-15	R22	18		непосредственная
8	22	-10	R134а	-	26	непосредственная
9	24	-5	R134а	22		рассольная
0	26	0	R134а	-	36	непосредственная

Установление оптимального температурного режима работы холодильной машины сводится к определению температуры кипения холодильного агента tо, его конденсации tK, переохлаждения жидкого хладагента перед регулирующим вентилем tn и температуры паров, всасываемых компрессором tвс.