- •Лабораторный практикум
- •Холодильное и вентиляционное оборудование
- •Холодильное и вентиляционное оборудование
- •Работа № 1 Анализ конструкции вентиляторов
- •Работа № 2 Снятие характеристики центробежного вентилятора
- •2. Обработка опытных данных
- •Работа № 3 Анализ конструкции основных узлов и деталей поршневых компрессоров
- •Работа № 4 Изучение молокоохладительной установки мху-8с
- •1. Продолжительность бактерицидной фазы в
- •Работа № 5 Испытание бытового холодильника
- •2. Краткие технические данные холодильника
- •2. Результаты испытаний
- •Работа № 6 Анализ конструкции бессальниковых хладоновых машин
- •Работа № 7 Анализ конструкций герметичных компрессов
- •2. Основные параметры поршневых герметичные компрессоров
- •3. Основные параметры поршневых герметичных
- •4. Технические характеристики герметичных поршневых компрессоров
- •5. Основное узлы и детали герметичных поршневых компрессоров
- •Рекомендации, пример расчета и задания для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине
- •1. Номера заданий
- •1. Параметры узловых точек
- •Тематический план
- •Рекомендуемая литература
- •Набор н.А. Бочкина
- •428000, Г. Чебоксары, ул. К. Маркса, 29.
Работа № 5 Испытание бытового холодильника
Введение.Искусственный холод широко применяется в различных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве ( например, для охлаждения мясомолочных продуктов, помещений ),строительном деле при строительстве подземных железных дорог, при проходке шахт ), в медицине, в быту и т.д.
Достижение температуры в каком-либо помещении или у какого-либо тела ниже окружающей среды и непрерывное поддержание этой температуры осуществляется в холодильных установках. Для этого необходимо отнимать тепло от тела, имеющего более низкую температуру, и передавать это тепло в окружающую среду с более высокой температурой.
Рис. 1. Схема паровой компрессорной холодильной установки:1 – компрессор; 2 – кондиционер; 3 – дроссельный клапан; 4 – испаритель
Рис. 2. Теоретический цикл компрессионной холодильной установки
Теоретически цикл холодильных установок является обратным циклом Карно. В реальных условиях из-за трудностей, связанных с осуществлением цикла Карно, его не применяют.
Для получения искусственного холода применяются различные установки, а именно: компрессионные, пароэжекторные и абсорбционные. В настоящее время наибольшее распространение получили компрессионные холодильные установки. По роду работающих в них холодильного агентов они делятся в свою очередь на воздушные и паровые; в последних рабочим телом или холодильным агентом являются пары различных жидкостей, кипящих при низких температурах.
Холодильное действие происходит в то время, когда эти жидкости (холодильный агент) испаряются и отнимают при этом от окружающей среды теплоту, необходимую для парообразования. Во время парообразования, а следовательно, и отнятия теплоты температура самого холодильного агрегата остается постоянной.
Наибольшее распространение в качестве холодильного агента получили аммиакNH3и фреоны - фторохлоропроизводные углеводорода типаСmHxFyClz.Из фреонов чаще всего применяются дихлордифторматанСF2Cl2(фреон-12), хлорметилCH3Clдр. Достоинством фреонов является низкие температуры в конце сжатия и при его затвердевании. В зависимости от химического состава температура кипения фреонов колеблется в широком интервале, что позволяет использовать их в холодильной технике для различных целей.Ввоздушных компрессионных холодильных установках, холодильным агентом в которых является воздух, понижение температуры рабочего тела происходит при его расширении с производством внешней работы. При таком расширении, особенно в условиях адиабатного процесса, температура рабочего тела значительно может снизиться. Преимуществом воздушной компрессионной холодильной установки является распространенность и безвредность рабочего тела (воздуха). Основным недостатками этой установки, из-за которых они в настоящее время не применяются, являются низкие значения холодильного коэффициента и сложность конструкции вследствие необходимости иметь специально конструктивно сложный расширительный цилиндр.
Ограничимся рассмотрением цикла паровой компрессионной холодильной установки, которые в настоящее время получили наибольшее применение.
На рис. 1 приведена простейшая схема паровой компрессионной холодильной установки и на рис. 2 - теоретический цикл компрессионной холодильной установки в РVиТSдиаграммах.
Компрессор 1 засасывает влажный пар холодильного агента из испарителя 4 (рефрижератора) и сжимает его адиабатно (линия 1-2). В конце сжатия может. быть как сухой, так и перегретый пар. Сжатый холодильной агент поступает в конденсатор 2 (охладитель), где пары конденсируются в жидкость, передавая теплоq1при постоянном давлении (линия 2-2-3) до превращения в кипящую жидкость с температуройТк. Из конденсатора холодильный агент (кипящая жидкость) проходит через дроссельный клапан 3, превращается во влажный пар более низкого давления и температуры. При этом происходит частичное испарение жидкости. Этот процесс дросселирования, как необратимый и на диаграмме изображен условно (линия 3-4). Энтальпия до и после дросселивания одинаковы; давление и температура понижаются. В зависимости от степени открытия дроссельного клапана в испаритель поступает определенное количество холодильного агента в соответствии с заданной холодопроизводительностью.
После дросселя холодильный агент поступает в охлаждаемое помещение (испаритель) - 4, где при неизменном давлении и температуре (линия 4-1) расширятся и подсушивается, отнимая тепло q2от помещения (холодильной камеры - 4). Холодильный агент с состоянием в точке 1 засасывается компрессором 1 и цикл повторяется.
Количество тепла q2 отнимаемого от охлаждаемого помещения, равное полученному теплу однимкгхолодильного агента в испарителе, называется холодопроизводительностью и графически изображаются в диаграмме площадью 1-1-4-4- , (в определенном масштабе).
Автоматически записывается:
Абсолютная величина тепла q1, отдаваемого одним кг холодильного агента в конденсаторе, равна:
т.к. i3=i4(дросселирование) и графически на диаграммеТS тепло и отображаются площадью 3-3-2-2-1-3 ( в масштабе).
Тепло, эквивалентное затраченной работе на 1 кг холодильного агента, равно:
Уравнение (1) показывает, что работа, затрачиваемого в холодильной установке, равна работе сжатия холодильного агента в идеальном компрессоре.
Если энтальпию в точке 5 принять за нуль, то вТS-диаграмме энтальпияi2изображается площадью 5-5-1-1-5 и энтальпияi1изображается площадью 5-5-3-2-2-1-5 (в масштабе), а тепло, эквивалентное затраченной работеlц =i1 - i2изображается (в масштабе) площадью 5-3-2-2-1-5.
Степень термодинамичного совершенства работы холодильной установки оценивается холодильным коэффициентом - .
Цель проведения работы. Знакомство с устройством и принципом работы холодильной установки и методами оценки его эффективности.
Объект испытаний. Бытовой холодильник с парокомпрессорной холодильной установкой «ЗИЛ-МОСКВА».
Описание бытового холодильника «ЗИЛ-МОСКВА» и его краткие технические данные.
Шкаф холодильника цельнометаллический, сварной конструкции. Внутри шкафа находится холодильная камера/между стенками наружного шкафа и холодильной камеры находится слой теплоизоляционного материала, предотвращающего проникновение в камеру тепла извне. Охлаждение холодильной камеры и находящихся в ней пищевых продуктов осуществляется холодильным агрегатом. Холодильный агрегат герметического компрессионного типа, рассчитан на многолетний период работы. Он состоит из поршневого компрессора и, однофазного электродвигателя переменного тока, конденсатора, испарителя, системы трубопроводов, а также включает в себя пусковую защитную и терморегулирующую автоматическую аппаратуру.
Компрессор и электродвигатель заключены в общий герметический кожух. Все соединения трубопроводов, неразборные. Для уменьшения шума во время работы холодильника кожух электродвигателя и компрессора подвешены на пружинах.
Алюминиевый конденсатор прокатно-сварного типа соединен трубопроводами с одной стороны с нагнетательной линией компрессора, а с другой стороны через специальный фильтр и длинную капиллярную трубку с алюминиевым испарителем (замораживателем). Испаритель соединен проводом с внутренней полостью кожуха компрессора.
Система холодильного агрегата заполнена холодоагентом фреоном-12. Компрессор смазывается специальным маслом залитым в кожух. Холодоагент и масло не меняются в течение всего времени эксплуатации холодильника.
Холодильный агрегат работает следующим образом: компрессор засасывает пары фреона из кожуха компрессора, сжимают их и нагнетает в конденсатор. В конденсаторе пары фреона превращаются в жидкий фреон, который через капиллярную трубу поступает в испаритель. Капиллярная трубка создает необходимый для работы перепад давления между конденсатором и испарителем (выполняет роль дроссельного клапана). Так как давление в испарителе ниже, чем в конденсаторе, поступающий в испаритель жидкий фреон испаряется, отнимая тепло от стенок испарителя и соприкасающегося с ним воздуха. Пары фреона из испарителя отсасываются в кожух компрессора и цикл повторяется. Для поддержания требуемого теплового режима внутри холодильной камеры холодильный агрегат работает периодически, включаясь и выключаясь при помощи автоматически действующего терморегулятора (термостат), который реагирует на изменение температуры стенки испарителя.
Компрессор приводится в действие однофазным электродвигателем переменного тока. Электродвигатель включается пусковым реле, предназначенным для защиты электродвигателя от перегрузок.