книги из ГПНТБ / Добровольский А.П. Теплотехнические испытания судовых холодильных установок

Анализ сравнительных данных опыта показывает, что работа холодильной машины с сухопарником-теплообменником эффективнее, чем без него (холодопроизводительность увеличилась на. 2%, а по­ требляемая мощность уменьшилась на 1%, что соответствует увели­ чению удельной холодопроизводительности на..2,4%).

Характеристика гидравлических сопротивлений рассольной по­ лости испарителя при плотности рассола CaCl2ys — 1,27 кг/л по­ казана на рис. 126.

Результаты испытаний конденсатора показали, что из-за недо­ статочной тепловой нагрузки при работе одного компрессора ДАУ-80, удельный теплосъем не превышал qF = 1000-г-1400 ккал/(м2-ч). При этом расход охлаждающей воды составлял 40 м3/ч и температура воды на входе в конденсатор менялась в пределах 19—25° С. Величина коэф­ фициента теплопередачи, отнесенного к внутренней поверхности тру­ бок, в этом случае составляла 500 ккал/(м2 ■ч • °С), что соответствовало проектным данным. Таким образом, выбранную поверхность кон­

242

веденная ВНИИхолодмашем и Черкесским заводом холодильного машиностроения.

Так, при разработке конструкции компрессора 22 ФУУМН90-1 было проведено его испытание на стенде для уточнения его харак­ теристик и выявления возможностей конструктивного усовершен­ ствования головного образца компрессора, который и был предъяв­ лен для испытаний междуведомственной комиссии.

Цель испытаний состояла в снятии тепловых и энергетических характеристик компрессора и проверки соответствия подобных образцов требованиям Регистра в условиях имитации крена и диф­ ферента. Одновременно проверялась надежность, работоспособность и износоустойчивость компрессора, а также эффективность отделения масла в маслоотделителе циклонного типа ФМН-50 и системы воз­ врата масла в картер компрессора. Кроме того, в задачу испы­ таний входило получение данных для последующего проектирова­ ния подобных компрессоров.

Эти испытания всесторонне отвечали требованиям Регистра и производились в присутствии его представителей.

Компрессор 22ФУУМН90-1 прямоточный, с веерообразным распо­ ложением охлаждаемых забортной водой цилиндров и принудительной

ваемый поршнями компрессора, Ѵп = 257,6 м3/ч.

Компрессор снабжен электродвигателем марки ЛОП2-81-4. Проектная характеристика компрессора по холодопроизводи­

тельности и расходу эффективной мощности при температуре кон­

Схема стенда и методика проведения испытаний. Испытания проводили на стенде Черкесского завода холодильного машино­ строения согласно программе междуведомственных испытаний.

В состав испытательного стенда кроме компрессора входил гори­ зонтальный кожухотрубный конденсатор КТГ-26 с внутренней по­ верхностью охлаждения 26,5 м2, горизонтальный испаритель ИТГ-18 с внутренней поверхностью охлаждения 18 м2, два параллельно установленных регенеративных теплообменника с наружной поверх­ ностью змеевиков 3,2 м2 каждый и трубопроводы с арматурой и приборами.

Принципиальная схема стенда приведена на рис. 128. В схеме предусмотрен подогрев рассола (СаС12) в специальном водо-рассоль­ ном теплообменнике водой, поступающей из конденсатора.

Необходимая температура рассола и воды поддерживалась путем частичного их пропуска, минуя теплообменник, с последующим сме-

244

шением. Кроме того, температура воды могла регулироваться путем частичной добавки ее из водопровода и сброса отепленной воды в кана­ лизацию*

Впроцессе испытаний температура рассола на входе в испаритель

ивыходе из него поддерживалась на более высоком уровне по сравне­ нию с обычной при снятии тепловых характеристик аппаратов. Это де­ лалось с целью уменьшения теплопритоков к термометровым гиль­ зам и возможности получения надежных тепловых балансов при ма­

лых тепловых нагрузках, обусловленных работой компрессора при низких температурах кипения. В связи с этим в испарителе поддер­ живался низкий уровень заполнения фреоном. Перегрев пара в ис­ парителе достигал 30—35° С.

Расход рассола и воды, проходящих через испаритель и конден­ сатор, а также через теплообменник, измеряли с помощью мерных баков, а циркуляция осуществлялась специальными рассольным и водяным центробежными насосами.

При проведении испытаний проводили измерения:

—давлений всасывания и кипения — образцовыми манометрами типа МО класса 0,25;

—давлений нагнетания и конденсации — образцовыми мано­ метрами типа МО класса 0,4;

—вакуума — ртутным дифференциальным манометром ДТ-50;

—температур — лабораторными термометрами: с ценой деле­ ния 0,1° С на входе и выходе воды и рассола; с ценой деления 0,5° С — на входе фреона в компрессор перед регулирующим клапаном, при выходе из конденсатора и испарителя; с ценой деления 1 ° С — на выходе из компрессора;

—мощности — комплектом ваттметров К-50 класса 0,5. Обработку результатов испытаний производили на основании

средних измеренных величин для каждого режима.

Расход холодильного агента определяли исходя из тепловой на­ грузки испарителя и конденсатора (с учетом теплообмена с окружаю­ щей средой) и разности энтальпий при входе в аппараты и выходе из них, заимствованных из вписанного в диаграмму i, lg р цикла.

По отношению действительной производительности к теоре­ тической находили коэффициенты подачи X в зависимости от а =

=рм/рвс и строили зависимость X — f (о). Холодопроизводительность компрессора определяли из произ­

ведения

Qo = W h - % - ,

ѵі

где X — коэффициент подачи;

Vh — часовой объем, описываемый поршнями, м3/ч; q0— удельная холодопроизводительность, ккал/кг;

ѵі — удельный объем холодильного агента, поступающего в ком­ прессор, м3/кг.

Расход эффективной мощности на валу компрессора Ne опреде­ ляли по измеренной величине подведенной электрической мощ­

246

ности Nnод с помощью переходного графика Ne ----- f (Л7П0Д), построен­ ного по данным ВНИИЭМ.

В связи с необходимостью работы компрессора в морских усло­

в испытуемом компрессоре относительная величина вредного про­ странства была доведена до 2,18%. Это было достигнуто некоторой реконструкцией обычных клапанов: на нагнетательном — вместо

пяти «пятачков» было установлено три, а на всасывающем вместо пяти пластин — четыре. Кроме того, междуведомственным испыта­ ниям предшествовали заводские испытания компрессора с относи­ тельной величиной вредного пространства 3,1%.

Испытания проводились в диапазоне температур кипения от —20 до —45° С при трех значениях температур конденсации: +30, +35 и +40° С. При всех режимах температура пара, поступающего в ком­

неизменным — Vh = 257,6 м3/ч.

Результаты испытаний. Средние значения измеренных величин при режиме работы компрессора с температурой конденсации tK= = 35° С приведены в табл. 27, а значения расчетных величин —

втабл. 28.

Втабл. 28 значения тепловых нагрузок на конденсатор QKи ис­

паритель Qo приведены с учетом теплообмена с окружающей средой. Как видно из этой таблицы, расхождение по количеству холодиль­ ного агента, полученному по тепловым нагрузкам на конденсатор и испаритель, лежит в пределах допустимых норм и не превышает 5%.

Аналогичные таблицы были составлены и для других значений температуры конденсации tK, при этом температура кипения при­ нята в соответствии с давлением всасывания.

247

* Режим испытания при одновременном крене и дифференте 15°.

Режимы испытания при одновременном крене и дифференте 15°