Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Холодильные установки. Методические рекомендации
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
Г.В. Захаров, Т.В. Чуб
ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Методические рекомендации
Альтаир–МГАВТ
Москва
2015
УДК 62721: 656.615
Г.В. Захаров, Т.В. Чуб Холодильные установки. Методические
рекомендации.— М.: Альтаир МГАВТ, 2014.— 37 с., ил. 23, табл. 9.
В работе изложены методические рекомендации по выполнению ла-
бороаторных работ руководством по закреплению знаний теоретического
курса по дисциплине «Судовые холодильные установки и системы кондиционирования воздуха», для студентов, обучающихся по специальности
180405.65 — Эксплуатация судовых энергетических установок.
Задача лабораторных работ — детальное знакомство студентов с ме-
тодами проведения и анализа эксперимента.
Рецензенты: зав. каф. СЭУ и А к.т.н., проф. В.С. Епифанов,
доц., каф., СЭУ и А к.т.н., Зябров В.А.,
Рекомендованы к изданию учебно-методическим советом МГАВТ.
Рассмотрено и рекомендовано к использованию учебном процессе на
заседании кафедры СЭУ и А (протокол №6 от 20 февраля 2015 г.)
Ответственность за оформление и содержание представленных к
изданию материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие
учебно-методические материалы.
© МГАВТ., 2015
© Захаров Г.В., 2015
©Чуб Т.В., 2015
СОДЕРЖАНИЕ
Условные обозначения и сокращения . . . . . . . . . . . . . 4
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Лабораторная работа №1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Лабораторная работа №2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Лабораторная работа №3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Лабораторная работа №4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Лабораторная работа №5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Лабораторная работа №6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Лабораторная работа №7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Лабораторная работа №8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
R
Ккмоль
Дж
;
R
— удельная газовая постоянная,
Ккг
Дж
;
М
— молярная масса газа,
кмоль
кг
;
V
— объем газа,
3
м
;
v
— удельный объем,
кг
м
3
;
Т
— температура газа, K;
p
— давление,
Па
;
m
— масса газа, кг;
— относительная влажность;
р
с
— удельная массовая изобарная теплоемкость,
Ккг
Дж
;
с
— удельная массовая изохорная теплоемкость,
Ккг
Дж
;
— плотность,
3
м
кг
;
— температурный коэффициент объемного расширения,
К
1
;
dS
— изменение энтропии,
К
Дж
;
t
— разность температур (температурный напор),
C
o
;
L
— работа,
Дж
;
U
— изменение внутренней энергии,
Дж
;
Q
— теплота,
Дж
.
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Лабораторные работы по дисциплине являются промежуточным эта-
пом обучения студентов в изучении курса и направлен:
- на закрепление и расширение теоретических знаний по дисциплине,
и применение этих знаний на практике;
- на овладение методиками расчета и эксперимента при решении теп-
лотехнических задач;
- на развитие у студентов навыков самостоятельной работы в реаль-
ных условиях.
Тематика лабораторных занятий разработана кафедрой СЭУ и А.
Темы лабораторных занятий носят комплексный характер, в них
предусматривается решение технических вопросов и разработаны на при-
мере решения конкретных задач для СЭУ.
Отчет должен содержать краткую теоретическую часть работы, вы-
полненную в процессе самостоятельной работы, методику расчета, описание эксперимента, результаты расчета, выводы и ответы на контрольные
вопросы. Все результаты исследования должны сопровождаться схемами,
эскизами, графиками и диаграммами, полученными в результате расчета и
эксперимента.
После выполнения лабораторной работы студент должен подг о-
товить отчет.
В список использованной литературы включаются источники, реко-
мендованные студенту и использованные им в процессе подготовки к занятию, с указанием автора, наименования, издательства, года издания, количества страниц. Все формулы, помещаемые в отчет, должны иметь
сквозные порядковые номера и расшифровку входящих в них символов.
Данные, на которых основываются расчеты, объяснения, должны иметь
ссылки на источник, оформленные в квадратных скобках.
Руководство лабораторными занятиями заключается в контроле безопас-
ности и обеспечении надлежащей организации проведения занятий.
Сроки периодического отчета студентов по выполнению заданий на
занятиях устанавливаются преподавателем.
Преподаватель выдает задание, руководит порядком проведения заня-
тий. Кроме того, он проводит систематические, беседы со студентом и дает ему дополнительные консультации, проверяет отчет и дает оценку зна-
ниям студента.
5
Лабораторная работа 1
“Изучение диаграмм Т-S, lgP-i для хладагентов R 12, R 22, R 717,
цикла идеальной холодильной машины ”
(2 часа)
Цель:
1.Изучить диаграммы основных хладагентов, применяемых на флоте.
2. Изучить изображение идеального цикла одноступенчатой ПКХМ.
Порядок выполнения работы:
1. Зарисовать общий вид диаграммы Т-s и lgP-i для хладагентов и по-
казать вид основных кривых: Х=1, Х=0, изотермы, изобары, адиабаты,
изоэнтальпы, изохоры.
2. По диаграммам lgP-i найти температуры кипения R 12, R 22, R 717.
3. Зарисовать общий вид диаграммы Т-s и lgP-i для хладагентов
и показать изображение идеального цикла холодильной машины
(цикла Карно).
4. Записать название процессов каждого участка обратного цикла
Карно и указать состояние хладагента для на каждом участке цикла.
5. Заштриховать площади, отображающие работу, отведенную тепло-
ту и записать формулы для подсчета этих величин.
6. Определить параметры расчетного цикла Карно, заполнить таблицу:
(получить задание от преподавателя)
T
t
3 2
к
lид
t
0
4 1
s4 s1 S
Рис.1. Изображение идеального цикла паровой компрессионной
холодильной установки в диаграмме Т-S.
6
№№ точки
T P i s v 1 2 3 4
Вопросы к защите практических 1,2,3
1. Что такое холодильная машина?
2. Дайте определения следующим термодинамическим понятиям и
назовите их размерность:
- температура;
- давление (манометрическое и вакууметрическое);
- удельный объем;
- энтальпия;
- энтропия.
3. Назовите основные способы охлаждения.
4. В каких осях изображаются диаграммы хладагентов?
5. Что такое обратный цикл?
6. Дайте определения следующим понятиям используемым в холо-
дильной технике и назовите их размерность:
- холодопроизводительность;
- массовый расход хладагента;
- удельная массовая холодопроизводительность;
- удельная работа по сжатию хладагента;
- холодильный коэффициент;
- коэффициент обратимости холодильной машины.
7. Сформулируйте основное правило холодильной техники.
Таблица 1.
7
Лабораторная работа 2
Построение циклов паровой компрессионной холодильной
установки в диаграммах lgP-i и Т-S по показаниям приборов
Цель:
1) Изучить изображение теоретического цикла одноступенчатой
ПКХМ.
2) Построение теоретического цикла одноступенчатой ПКХМ по
показаниям приборов.
3) Определить совершенство цикла одноступенчатой ПКХМ.
4) Изучить обозначения элементов схем холодильных установок.
Лабораторная работа проводится с подгруппой студентов.
Компрессор одноступенчатого сжатия, приводимый в действие асин-
хронным электродвигателем, засасывает из испарителя холодильный агент
— пары фреона с температурой t
в испарителе при температуре t
и давлением Р0 . Жидкий фреон кипит
п.в.
и давлении Р
0
под воздействием тепла, за-
0
бираемого из камеры и перегреваются перед компрессором. Сжатые до
давления конденсации Рк пары фреона при температуре tсж направляются в
конденсатор воздушного охлаждения, охлаждаемый воздухом, нагнетае-
мым вентилятором. Сконденсировавшийся фреон при температуре tк проходит через линейный ресивер и фильтр-осушитель откуда идет к регулирующему вентилю, имея температуру t
В регулирующем вентиле жид-
конд.
кий фреон дросселируется до давления Р0 и температуры t0 , при этих параметрах он поступает снова в испаритель.
При испытании холодильной установки определяются следующие ос-
новные параметры: tк, to, t
п.в.
, t
, Pк, Рo
сж.
Содержание работы:
1. Заполнить таблицу с экспериментальными и расчетными данными.
В соответствии с экспериментальными данными построить диаграммы Т-s
и lgP-i для хладагента R-12 и изобразить на них изображение теоретического цикла и идеального цикла(учитывая что для идеального цикла tк
равно температуре в лпборатории , а t
равно температуре в охлаждаемом
o
помещении o) одноступенчатой ПКХМ.
2. Записать название процессов каждого участка циклов ПКХМ и ука-
зать состояние хладагента для на каждом участке цикла.
3. Определить удельную работу сжатия хладагента для построенного
цикла(1-1’-2-2’-3’’-4’’)и идеального цикла( цикла Карно 1’’-2’’-3’’-4’’).
Определить коэффициент обратимости лабораторной ПКХМ.
4. Зарисовать схему стационарной ПКХМ. Изобразить все элементы.
Знать назначение каждого элемента.
8
Отчет должен включать в себя:
№
№
Наименование
величин
Обозна-
чение
Раз-
мер-
ность
№№ наблюдений
п/п
1 2 3
1.
Температура конденсации
tк
С
0
2.
Температура после ТРВ (кипе-
ния)
t0
С
0
3.
Температура перегрева на всасы-
вании
t
п.в.
С
0
4.
Температура в конце сжатия
t
сж.
С
0
5.
Давление кипения
Po
мПа
6.
Давление конденсации
Pк
мПа
7.
Температура в лаборатории
С
0
8.
Температура в холодильной ка-
мере
o
С
0
9.
Энтальпия хладагента в точке 1’
i1’
кДж/кг
10.
Энтальпия хладагента в точке 2
i2
кДж/кг
11.
Энтальпия хладагента в точке 1’’
i
1’’
кДж/кг
12.
Энтальпия хладагента в точке 2’’
i
2’’
кДж/кг
13.
Работа сжатия действ. цикла
l
действ
кДж/кг
14.
Работа сжатия идеального цикла
lид
кДж/кг
15.
Коэффициент обратимости
к
1. Эскиз установки.
2. Рисунок цикла в тетради с изображением Т-s и lgP-i диаграмм цик-
ла и таблицей параметров цикла(температуры в С
0
, давление в мПа, эн-
тальпия в кДж/кг).
Экспериментальные и расчетные данные заносят в таблицу1.
Таблица № 1
Величина l определяется из выражения:
l = i2 - i
1
i1 — энтальпия паров фреона в начале сжатия, кДж/кг;
i2 — энтальпия паров фреона в конце сжатия, кДж/кг;
Величина к определяется из выражения к= lид/l
lид — удельная работа сжатия идеального цикла, кДж/кг
l
— удельная работа сжатия действительного. цикла, кДж/кг
дейст
дейст
9
T
о
С
t
2
сж
2’
t
3
к
3’’ 2’’
lид
t
пв
t
0
4’’
o
1’’
1’
4 1
S кДж/кгК
Рис.1. Изображение теоретического и идеального циклов паровой компрессионной холодиль-
ной установки в диаграмме Т-S.
Ро Рк Tсж
М
РТ
Тпв То Тк
Рис.2. Схема лабораторной установки.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]