ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Ивановская государственная текстильная академия"

Кафедра проектирования текстильного

отделочного оборудования

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

БЫТОВЫХ МАШИН И ПРИБОРОВ

РАСЧЕТ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ

ХОЛОДИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ БЫТОВЫХ

Компрессионных холодильников

Методические указания

для студентов направления подготовки 230000 Сервис

специализации 230708 Сервис бытовых машин и приборов

дневной и заочной форм обучения

ИВАНОВО 2006

В методических указаниях рассмотрены вопросы, связанные с процессами получения холода в бытовых холодильных приборах. Использованы основные сведения из термодинамики и теории теплообменных процессов.

Данные методические указания позволяют студентам изучить вопросы, связанные с устройством современных бытовых приборов, анализом их технического состояния, основами расчета, определения и выбора рациональных параметров.

Составители: канд. техн. наук, проф. Б.В. Яблоков

доц. С.В. Белов

Научный редактор д-р техн. наук, проф. Ю.Г. Фомин

Практическое занятие № 2

"Расчет теоретических циклов

Холодильных агрегатов бытовых

Компрессионных холодильников"

1. Цель и задачи практического занятия

1.1. Ознакомиться с основными рабочими процессами и принципиальной схемой холодильного агрегата бытовой компрессионной холодильной машины.

1.2. Изучить методы определения основных термодинамических параметров состояния холодильного агента и показателей термодинамической эффективности цикла холодильного агрегата.

1.3. Произвести расчет всех термодинамических параметров состояния рабочего вещества в узловых точках цикла и основных показателей цикла в соответствии с вариантом задания.

2. Методика расчета цикла холодильного агрегата бытового компрессионного холодильника

Цикл паровой компрессионной холодильной машины представляет собой замкнутую последовательность процессов, происходящих в отдельных элементах холодильного агрегата.

Конструктивное исполнение холодильных агрегатов бытовых холодильников может быть различным, однако они всегда включают в себя следующие основные элементы: компрессор, конденсатор, фильтр – осушитель, капиллярную трубку, испаритель, всасывающий трубопровод (рис.1). Часть капиллярной трубки и всасывающего трубопровода, находящиеся в тепловом контакте, образуют регенеративный теплообменник.

Цикл холодильного агрегата бытового холодильника обычно строится в диаграммах температура – энтропия (Т – S) и давление – энтальпия (P – i)

Все поле диаграмм Т - S и P - i двумя пограничными кривыми - линией насыщенной жидкости (слева) и линией насыщенного пара (справа) разделяется на три зоны. Слева от левой пограничной кривой находится область переохлажденной жидкости. Между левой и правой пограничными кривыми - область влажного пара. Справа от правой пограничной кривой находится зона перегретого пара.

Цикл холодильного агрегата бытового холодильника (рис.2) осуществляется одновременно в трех областях: переохлажденной жидкости, влажного пара и перегретого пара.

Любая точка на диаграммах характеризуется пятью основными термодинамическими параметрами: давлением - Р (10⁵Па), температурой - t (С), энтропией - S (кДж/кгК), энтальпией - i (кДж/кг), удельным объемом - v (м³/кг). Зная значения любых двух параметров, можно найти три остальных.

На диаграммах (рис.1) изображены основные процессы, протекающие в холодильном агрегате.

Линия 2-5 – процесс кипения хладагента в испарителе; процесс изобарический, изотермический. Паросодержание хладагента в области влажного пара изменяется до х = 1 (правая пограничная кривая). Точка 2 характеризует начало, а точка 5 – окончание процесса кипения, т.е. в точке 5 - 100% пара.

Линия 5–6 –процесс перегрева всасываемых паров во всасывающей трубке на пути из испарителя в компрессор. В процессе повышается температура, давление остается постоянным. Перегрев паров происходит за счет регенеративного теплообмена с жидким хладагентом в капиллярной трубке (линия3-4).

Рисунок 1 – Цикл холодильного агрегата бытового