Библиографический список

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1973.

2. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. – М.: Химия, 1968.

3. Шаповалов Ю.Н., Шеин В.С. Машины и аппараты общехимического назначения. Учебное пособие. – Воронеж: Издательство Воронежского университета, 1981.

Р а б о т а № 6

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ КОМПРЕССИОННОЙ ФРЕОНОВОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Ряд физических, химических и других процессов при низких температурах протекает по-иному, чем при обычных. И поэтому получение многих современных химических продуктов без искусственного охлаждения (холода) вообще было бы невозможно. Первое место по масштабам его применения занимает химическая промышленность.

В настоящее время для получения искусственного холода преимущественно используются холодильные машины, представляющие собой комплекс устройств, с помощью которых за счет потребляемой при этом энергии происходит перенос тепла от тел с низкой температурой к телам с более высокой температурой. По виду затрачиваемой энергии холодильные машины подразделяются на компрессионные, теплоиспользующие и термоэлектрические. Первые из них являются наиболее распространенными как в химической, так и в других отраслях промышленности, а также и в быту.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Закрепить теоретические знания по основам искусственного умеренного охлаждения.

2. Практически ознакомиться с работой компрессионной фреоновой холодильной установки.

3. Экспериментально в конкретных условиях определить холодопроизводительность, холодильный коэффициент, термодинамический кпд холодильной установки, затрачиваемую мощность и общий кпд компрессора.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ (рис. 1)

Установка смонтирована на базе бытового компрессионного холодильного агрегата. В качестве холодильного агента в системе циркулирует фреон-12 (дифтордихлорметан CF₂ Cl₂).

При работе установки пары фреона засасываются из испарителя 5 в поршневой одноцилиндровый компрессор 1. Сжатые пары из компрессора поступают в конденсатор 2, где по мере прохождения по змеевику за счет естественной циркуляции окружающего воздуха охлаждаются и постепенно конденсируются. Из конденсатора жидкий фреон через фильтр-осушитель 3 поступает в капиллярную трубку 4.

Рис. 1. Схема компрессионной холодильной установки:

1 – компрессор; 2 – конденсатор; 3 – фильтр-осушитель;4 – капиллярная трубка; 5 – испаритель; 6 – теплообменник;7 – вентилятор (пылесос); 8 – регулирующий вентиль; 9 - Ư – образный манометр.

Капиллярная трубка используется в качестве дросселирующего устройства. Высокое гидравлическое сопротивление ее обуславливает постепенное снижение давления жидкого хладоагента (от давления конденсации при его выходе из конденсатора до давления кипения при входе в испаритель).

Жидкий фреон, попадая в испаритель 5, при низком давлении интенсивно кипит, поглощая при этом тепло от охлаждаемой среды.

Капиллярная трубка 4 на большом протяжении спаяна с трубкой, по которой проходят пары холодильного агента из испарителя в компрессор, имеющие более низкую температуру, чем температура жидкого хладоагента, движущегося по капиллярной трубке из конденсатора в испаритель. Это теплообменник 6. На установке место спая двух трубок закрыто слоем тепловой изоляции для сведения к минимуму теплообмена с окружающей средой. В теплообменнике 6 достигается, с одной стороны, переохлаждение жидкого хладоагента, а с другой – перегрев его паров. Благодаря этому улучшаются не только условия работы компрессора, но и термодинамические характеристики холодильной установки.

Охлаждаемой средой служит воздух, подаваемый в установку с помощью вентилятора (пылесоса) 7. Расход воздуха регулируется вентилем 8 и определяется по потере напора на сопротивление, замеряемого Ư –образным манометром 9. Тарировочный график помещен на приборном щите установки.

Для регистрации температуры паров, засасываемых в компрессор, t₁, температуры конденсации t_{3, 4}, температуры испарения t_{6, 7}, температуры паров хладоагента t₈ на входе в теплообменник 6, а также для замера начальной t_н и конечной t_к температур охлаждаемого воздуха в соответствующих местах установлены термопары (указаны на рис. 1 фигурными стрелками). Все термопары соединены через многопозиционный переключатель с потенциометром ПП-63 (на рис. 1 не показано).

Соответствие номера позиции переключателя определенной измеряемой температуре указано в специальной таблице, помещенной на приборном щите непосредственно под переключателем.

Цифровые индексы температур повторяют номера соответствующих точек холодильного цикла в координатах p – i , представленного на рис. 2.