
- •Холодильно-компресорні машини та установки. Конспект лекцій
- •1. Холодильні машини
- •2. Холодильні установки
- •3. Льодотехніка і холодильний транспорт
- •Передмова
- •1. Холодильні машини
- •1.1. Основні процеси отримання штучного холоду
- •Контрольні запитання
- •1.2. Термодинамічні діаграми
- •Контрольні запитання
- •1.3. Зворотній цикл Карно
- •Контрольні запитання
- •1.4. Холодильні агенти
- •Контрольні запитання
- •1.5. Характеристика холодоагентів
- •Контрольні запитання
- •1.6. Холодоносії
- •Контрольні запитання
- •1.7. Схема і цикли парової компресійної холодильної машини
- •Розрахунок теоретичного циклу
- •Контрольні запитання
- •1.8. Схема і цикли регенеративної холодильної машини
- •Контрольні запитання
- •1.9. Причини переходу до двоступеневого стискання
- •Контрольні запитання
- •1.10. Схема і цикли двоступеневої холодильної машини з подвійним дроселюванням і неповним проміжним охолодженням
- •Контрольні запитання
- •1.11. Схема і цикли двоступеневої холодильної машини з подвійним дроселюванням і повним проміжним охолодженням
- •Контрольні запитання
- •1.12. Схема і цикли двоступеневої холодильної машини з одним дроселюванням і повним проміжним охолодженням
- •Контрольні запитання
- •1.13. Каскадна холодильна машина
- •Контрольні запитання
- •1.14. Водоаміачна абсорбційна холодильна машина
- •Контрольні запитання
- •1.15. Водоаміачна абсорбційна холодильна машина з ректифікатором і дефлегматором
- •Контрольні запитання
- •1.16. Класифікація Компресорів
- •Контрольні запитання
- •1.17. Великі компресори
- •Контрольні запитання
- •1.18. Середні компресори
- •Контрольні запитання
- •1.19. Малі компресори
- •Контрольні запитання
- •1.20. Поршневі герметичні компресори
- •Контрольні запитання
- •1.21. Поршневі двоступеневі компресори
- •Контрольні запитання
- •1.22. Ротаційні компресори
- •Контрольні запитання
- •1.23. Гвинтові компресори
- •Контрольні запитання
- •1.24. Турбокомпресори
- •Контрольні запитання
- •1.25. Спіральні компресори
- •Контрольні запитання
- •1.26. Розвиток світових ринків компресорів
- •Контрольні запитання
- •1.27. Об’ємні коефіцієнти компресора
- •Контрольні запитання
- •1.28. Холодопродуктивність компресора
- •Контрольні запитання
- •1.29. Енергетичні втрати і потужність компресора
- •Контрольні запитання
- •1.30. Вплив зміни режимів на холодопродуктивність компресора
- •Контрольні запитання
- •1.31.Тепловий розрахунок компресорів
- •1. Тепловий розрахунок компресорів одноступеневого стискання
- •2. Тепловий розрахунок компресорів двоступеневого стискання
- •Контрольні запитання
- •1.32. Класифікація Конденсаторів
- •Розрахунок конденсаторів
- •Контрольні запитання
- •1.33. Горизонтальні кожухотрубні конденсатори
- •Контрольні запитання
- •1.34. Вертикальні кожухотрубні конденсатори
- •Контрольні запитання
- •1.35. Випарникові Конденсатори (з водоповітряним охолодженням )
- •Контрольні запитання
- •1.36. Конденсатори пластинчатого типу
- •Контрольні запитання
- •1.37. Конденсатори з повітряним охолодженням
- •Контрольні запитання
- •1.38. Пристрої для охолодження зворотної води (градирні)
- •Контрольні запитання
- •1.39. Класифікація Випарників
- •Розрахунок випарників
- •Контрольні запитання
- •1.40. Кожухотрубні випарники затопленого типу
- •Контрольні запитання
- •1.41. Кожухотрубні випарники з кипінням агенту всередині труб і каналів
- •Контрольні запитання
- •1.42. Панельні випарники відкритого типу
- •Контрольні запитання
- •1.43. Повітроохолоджувачі
- •Розрахунок повітроохолоджувачів
- •Контрольні запитання
- •1.44. Охолодні батареї
- •Розрахунок батарей
- •Контрольні запитання
- •1.45. Теплообмінники
- •Контрольні запитання
- •1.46. Ресивери
- •Розрахунок ресиверів
- •Контрольні запитання
- •1.47. Масловідділювачі
- •Контрольні запитання
- •1.48. Маслозбірники
- •Посудина; 2,4,5,6-кутові вентилі; 3-пробка.
- •Контрольні запитання
- •1.49. Відділювач рідини
- •Контрольні запитання
- •1.50. Проміжні посудини
- •Контрольні запитання
- •1.51. Повітровіддільники
- •Контрольні запитання
- •1.52. Фільтри, осушники
- •Контрольні запитання
- •1.53. Насоси
- •Розрахунок насосів
- •Контрольні запитання
- •1.54. Арматура і трубопроводи
- •Розрахунок трубопроводів
- •Контрольні запитання
- •2. Холодильні установки
- •2.1. Класифікація холодильників
- •Контрольні запитання
- •2.2. Характеристики камер холодильників
- •Контрольні запитання
- •2.3. Основні об`ємно-планувальні рішення холодильників
- •Контрольні запитання
- •2.4. Визначення будівельних площ камер холодильника
- •Контрольні запитання
- •2.5. Теплоізоляційні матеріали
- •Контрольні запитання
- •2.6. Пароізоляційні матеріали
- •Контрольні запитання
- •Контрольні запитання
- •2.8. Розрахунок теплоізоляції
- •Контрольні запитання
- •2.9. Системи і способи охолодження
- •Контрольні запитання
- •2.10. Розрахунок теплонадходжень
- •2.10.1. Теплонадходження через огороджуючі конструкції
- •2.10.2. Теплонадходження від вантажів при холодильній обробці
- •2.10.3. Теплонадходження при вентиляції
- •2.10.4. Експлуатаційні теплонадходження
- •2.10.5. Теплонадходження від овочів та фруктів при “диханні”
- •Контрольні запитання
- •2.11. Навантаження на камерне обладнання та компресори
- •Контрольні запитання
- •2.12. Вимоги до схем холодильних установок
- •Контрольні запитання
- •2.13. Способи подачі холодильного агенту
- •Контрольні запитання
- •2.14. Схема холодильної установки з одноступеневими компресорами
- •Контрольні запитання
- •2.15. Схема включення компресорів двоступеневого стискання
- •Контрольні запитання
- •2.16. Безнасосна аміачна схема охолодження з верхнім розміщенням відокремлювача рідини
- •Контрольні запитання
- •2.17. Безнасосна аміачна схема охолодження з нижнім розміщенням відокремлювача рідини
- •Контрольні запитання
- •2.18. Насосна схема з нижньою подачею холодильного агенту у випарникову систему
- •Контрольні запитання
- •2.19. Насосна схема з верхньою подачею холодильного агенту у випарникову систему
- •Контрольні запитання
- •2.20. Схема відтаювання снігової шуби з поверхні охолоджуючих приладів безпосереднього кипіння
- •Контрольні запитання
- •2.21. Схема холодильної установки на дві температури кипіння
- •2.22.2. Схема холодильної машини з агрегатом ак-фв6
- •2.22.3. Схема холодильної машини хм-фу 8
- •Контрольні запитання
- •Контрольні запитання
- •2.24. Схема з відкритим випарником і закритими охолоджуючими приладами
- •Контрольні запитання
- •Контрольні запитання
- •2.26. Малі холодильні установки
- •2.26.1. Торгове холодильне обладнання
- •2.26.2. Холодильні агрегати
- •2.26.3. Збірні камери
- •2.26.4. Холодильні шафи торгового типу
- •2.26.5. Охолоджуючі вітрини і прилавки-вітрини
- •2.26.6. Охолоджуючі прилавки
- •Контрольні запитання
- •2.27. Побутові холодильники
- •Контрольні запитання
- •3.2. Льодогенератори
- •Конструкції льодогенераторів:
- •Контрольні запитання
- •3.3. Способи заготівлі природного льоду
- •Контрольні запитання
- •3.4. Властивості діоксиду вуглецю і отримання вуглекислого газу
- •О Тройннннннна тримання со2
- •Контрольні запитання
- •3.5. Отримання сухого льоду і рідкої вуглекислоти
- •Контрольні запитання
- •3.6. Зберігання сухого льоду і рідкої вуглекислоти. Області застосування
- •Контрольні запитання
- •3.7. Залізничний холодильний транспорт
- •Контрольні запитання
- •3.8. Автомобільний холодильний транспорт
- •Контрольні запитання
- •3.9. Водний холодильний транспорт
- •Контрольні запитання
- •3.10. Рефрижераторні контейнери
- •Контрольні запитання
- •Література
Контрольні запитання
1. Поясніть особливості компресорів світового ринку.
2. Які типи компресорів переважають на світового ринку?
Література: ( Л-13 ).
1.27. Об’ємні коефіцієнти компресора
Коефіцієнт подачі λ називають відношення дійсної об’ємної подачі компресора Vд до теоретичної об’ємної подачі Vh.
де Мд, Мh – відповідно дійсна і теоретична масова подача компресора, кг/с.
Для полегшення вивчення впливу різних зовнішніх факторів на коефіцієнт подачі, його представляють у вигляді чотирьох коефіцієнтів, які відображають чотири основні фактори:
де λс – коефіцієнт подачі, який враховує вплив „мертвого простору” циліндра або процесу зворотнього розширення;
λдр – коефіцієнт подачі, який враховує пониження тиску в циліндрі в кінці зворотнього розширення або дроселювання в всмоктуючих клапанах;
λω – коефіцієнт подачі, який враховує підігрів пари від стінки циліндра;
λпл – коефіцієнт подачі, який враховує вплив нещільності поршневих кілець, клапанів і інших ущільнюючих елементів.
Коефіцієнт подачі компресора
,
де λс – об’ємний коефіцієнт
де с – відносний мертвий простір, с = 0,03 ... 0,05;
n – показник політропного розширення, n = 1,0 ... 1,1;
-
приведений коефіцієнт підігріву
де Т0, Тк – відповідно температура кипіння і конденсації, 0К.
Контрольні запитання
1. Дайте визначення коефіцієнта подачі.
2. Які зовнішні фактори впливають на коефіцієнт подачі?
Література: ( Л-1 с.87-89 ), ( Л-2 с.52-56 ).
1.28. Холодопродуктивність компресора
Холодопродуктивність компресора – це кількість теплоти, яку забирає холодильна машина від охолоджуючого об’єкту за одиницю часу.
В системі СІ одиницею вимірювання холодопродуктивності являється
Ватт (Вт): 1 Вт = 1Дж/с.
Так як: Q0 = q0 . Мд; q0 = qv . v1.
Звідки: Q0 = qv . v1 . Mд.
Замінивши v1 Mд на Vд, отримаємо
Q0 = qv . Vд.
Дійсну об’ємну подачу можна виразити через теоретичну Vh:
Vд = Vh . λ; тоді:
Q0 = qv . Vh . λ.
Останнє рівняння показує, що холодопродуктивність холодильної машини залежить від роботи і розмірів компресора.
Співвідношення між одиницями теплоти
1 Вт = 1 Дж/с = 1 Дж . с-1
1 Вт = 0,86 ккал/год; 1 ккал/год = 1,163 Вт
1 Дж = 0,24 кал; 1 кал = 4,2 Дж
1 к.с. =0,736 кВт; 1 кВт=1,36 к.с.
Контрольні запитання
Дайте визначення холодопродуктивності компресора.
Від чого залежить холодопродуктивність компресора?
Які співвідношення між одиницями теплоти?
Література: ( Л-1 с.89-91 ), ( Л-2 с.56-57 ).
1.29. Енергетичні втрати і потужність компресора
Адіабатна (теоретична) потужність – затрати потужності на стискання, М, кг/с пари в компресорі.
Na = M . la = M . (i2 – i1), кВт.
Індикаторна потужність – потужність затрачена на стискання в дійсному процесі.
де ηі – індикаторний ККД компресора,
ηі = λw' + b . t0
де - приведений коефіцієнт підігріву;
b – емпіричний коефіцієнт (для аміачних
компресорів b = 0,001; для фреонових b = 0,0025);
t0 – температури кипіння з відповідним знаком.
Ефективна потужність, затрачена на валу компресора, більше індикаторної на величину втрат на тертя.
Ne = Ni + Nтр
Потужність затрачена на тертя, залежить від розмірів і режимів роботи.
Nтр =Vh . Ртр
де Ртр – питомий тиск тертя (для аміачних компресорів Ртр = 50 ... 70 кПа; для фреонових Ртр = 40 ... 50 кПа).
Співвідношення між теоретичною потужністю та індикаторною, або ефективною встановлюють за допомогою енергетичного коефіцієнта.
Індикаторний
коефіцієнт корисної дії -
називають відношення теоретичної
потужності до індикаторної:
.
Механічний
коефіцієнт корисної дії
-
називають відношення індикаторної
потужності до ефективної:
.
Механічний ККД залежить від конструктивних особливостей, режиму роботи, якості монтажу і стану компресора.
Якщо компресор з’єднаний з двигуном за допомогою пасової передачі, то потужність на валу двигуна Nдв є більшою від ефективної потужності на величину втрат в передачі:
,
де
- коефіцієнт ефективної дії передачі,
рівний 0,96 – 0,99.
Потужність двигуна рекомендовано вибирати з запасом 10 – 12% для запобігання перевантажень.
Ефективним коефіцієнтом корисної дії називається відношення теоретичної потужності до ефективної:
.