Реферат: Определение равновесной температуры воздуха в охлаждаемом помещении на примере низкотемпературны

--PAGE_BREAK--Порядок выполнения работы УСТРОЙСТВО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
Лабораторный стенд смонтирован на базе холодильного низкотемпературного прилавка ПХН-1-0,4 М с холодильной машиной. Стенд включает потенциометр КСП-4 многоточечный, инструмент, приборы КИП.
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ХОЛОДИЛЬНОГО НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРИЛАВКА
Прилавок ПХН-1-0,4 М предназначен для кратковременного хранения и продажи непосредственно из него предварительно замороженных продуктов в продовольственных магазинах и имеет следующую техническую характеристику:

-  средняя температура за цикл в центре охлаждаемого объема (при температуре окружающего воздуха не более 32°С и его относительной влажности не более 55%) °С____________________________________- 13;

-  номинальный внутренний объем, м3_________________________0,4;

-  максимальная одновременная загрузка продуктов, кг___________80;

Характеристика холодильного агрегата:

— тип_________________________________________________ВН 400;

— холодопроизводительность, Вт_____________________________410;

— расположение____________________________________встроенный;

— холодильный агент_____________________________R134а или R22 ;

— ток______________________________________________трехфазный;

— установленная мощность, Вт, не более_______________________411;

-    коэффициент рабочего времени холодильного агрегата, не более

________________________________________________________0,75;

— оттаивание испарителя автоматическое, с помощью трубчатого электронагревателя мощностью, Вт_____________________________400;

-  масса, кг, не более_______________________________________210.
Описание конструкции прилавка
Прилавок холодильный низкотемпературный (рис. 1)  состоит из холодильной камеры и машинного отделения.

Холодильная камера представляет собой короб, внутренняя обшивка которого выполнена из листового алюминия. Наружные обшивки прилавка выполнены из листовой стали, окрашенной в белый цвет. Между наружными обшивками и внутренним коробом уложен теплоизоляционный материал ПСБ-С. Изоляционный материал окрашен с обеих сторон битумом толщиной по 1 мм для уменьшения возможности его увлажнения.
<img width=«430» height=«245» src=«ref-1_1276548574-28283.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">

Рис. 1. Продольный разрез прилавка холодильного низкотемпературного ПХН-1-0,4 М:

1 – машинное отделение; 2 – поддон; 3 – воздухоохладитель; 4, 5 – манометры; 6 — термометр наружного воздуха; 7 – манометрический термометр; 8 – створки раздвижные; 9 – потенциометр КСП-4; 10 – холодильная камера; 11 – решетки для продуктов; 12 – щитки воздуховодов; 13 – теплоизоляция; 14 – термореле ТР-1-02Х.


Доступ в камеру осуществляется сверху через две раздвижные створки. Машинное отделение с трех сторон имеет легкооткрывающиеся решетки. Внутри машинного отделения установлен холодильный агрегат и при боры автоматики. Температура в охлаждаемом объеме поддерживается на расчетном режиме работой холодильной машины (рис. 2), которая состоит из холодильного агрегата, испарителя, терморегулирующего вентиля, конденсатора.

Циркуляция охлажденного воздуха в объеме камеры — искусственная.

Автоматическое управление работой холодильного агрегата осуществляется с помощью термореле TP-I-02X. Для контроля температуры в объеме камеры предусмотрен манометрический термометр, смонтированный на стенке с наружной стороны прилавка.

Оттаивание инея с испарителя осуществляется трубчатым электронагревателем, а автоматическое управление оттаиванием испарителя осуществляется реле времени и температуры РВТ 12/24. Конденсат из испарителя стекает в поддон, расположенный в машинном отделении. Дальнейшее удаление влаги из поддона необходимо производить в какую-либо емкость не реже одного раза в сутки.


<img width=«214» height=«250» src=«ref-1_1276576857-10560.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">                       <img width=«192» height=«255» src=«ref-1_1276587417-12009.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> 

Рис. 2. Схема холодильной                Рис. 3. Конструкция наружного

машины:                                               ограждения прилавка:

1 – компрессор холодильного             1 – алюминиевый лист;

агрегата; 2 – вентиль двуххо-              2 – теплоизоляция;

довой;  3,7 – манометры;                     3 – слой пароизоляции(битум);

4 – испаритель(воздухоохла-               4 – стальной лист.            

дитель); 5 – вентилятор с дви-

гателем воздухоохладителя;                           

6 – вентиль терморегулирую-

щий 22ТРВ-0,6В; 8 – конден-

сатор; 9 – вентилятор с двига-

телем конденсатора; 10 — ресивер.


    продолжение
--PAGE_BREAK--Холодильный агрегат ВН 400
Агрегат холодильный герметичный поршневой низкотемпературный ВН 400 является частью холодильной установки и располагается в машинном отделении. Холодильная установка работает нормально при температуре окружающего воздуха от -5 до +45°С.

Техническая характеристика агрегата:

-  холодопроизводительность номинальная (при температуре кипения хладагента -35°С и температуре окружающего воздуха +20°C), Вт____410;

— компрессор:

тип__________________________________герметичный поршневой;

число цилиндров N, шт.____________________________________2;

диаметр цилиндров Dц, м________________________________0,036;

ход поршня S, м________________________________________0,018;

синхронная частота вращения вала n, с-1______________________25;

— конденсатор:

тип__________________ребристо-трубный воздушного охлаждения;

площадь поверхности охлаждения, м2________________________2,2;

-  воздухоохладитель:

тип________________________________________ребристо-трубный;

площадь поверхности Fo, м2_______________________________4,33;

-  ресивер вертикального типа емкостью, м3_________________0,0014;

-  электродвигатель компрессора мощностью, NДВ.К, Вт__________370;

-  электродвигатель вентилятора мощностью NДВ. В, Вт___________30.
Потенциометр КСП-4
Потенциометр КСП-4 многоточечный предназначен для измерения температуры воздуха в камере, на поверхности ребер и на поверхности трубок воздухоохладителя. В качестве датчиков применяются хромель-копелевые термопары.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
1. Изучите устройство изолированного ограждения. Для этого откройте крышку прилавка над воздухоохладителем. Измерьте штангенциркулем толщину составляющих элементов изолированного ограждения (стенки): стального листа, алюминиевого листа, теплоизоляции (рис. 3). Примите, что толщина слоя пароизоляции (битума) с каждой стороны изоляции составляет по 0,001 м. Познакомьтесь с материалами, их структурой, свойствами. Результаты запишите в журнал наблюдений (табл. 1) в колонки 3 и 5. При этом учтите «Описание конструкции прилавка”. Используя приложение 1, впишите в табл. 1, колонку 7 значения коэффициентов теплопроводности материалов.

Для простоты проведения лабораторной работы и расчетов примите, что все ограждения, в том числе покрытие (створки) и днище прилавка, однотипны, и их конструкции соответствуют рис. 3. Следовательно, размеры элементов конструкций такие же, как у стенки.

2. Нарисуйте схему, как на рис. 4. Определите наружные размеры А, В, С, Д, Е (в метрах) наружного ограждения и запишите на схеме значения снятых размеров.

3. При работе холодильной установки определите температуру в следующих точках и запишите ее в табл. 2:

-  с помощью термометра 6 (рис. 1) — температуру <img width=»19" height=«24» src=«ref-1_1276542311-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059"> наружного воздуха;

-  потенциометром КСП-4 9 (рис. 1) — температуру <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1276542192-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060"> воздуха в камере прилавка и уточните ее по манометрическому термометру 7 (рис. 1) (<img width=«28» height=«27» src=«ref-1_1276599648-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">); при этом <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1276542192-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062"> и <img width=«28» height=«27» src=«ref-1_1276599648-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063"> должны быть равны;

-  с помощью потенциометра КСП-4 — температуру охлаждающей поверхности воздухоохладителя: на поверхности ребра (<img width=«16» height=«24» src=«ref-1_1276600007-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">) и на поверхности стенки трубы (<img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1276600104-110.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">).

4. Определите избыточное давление конденсации и кипения <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1276600214-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066"> и <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1276600341-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067"> (в атм) по манометрам 5 и 4 соответственно (рис.1) или 7 и 3 соответственно (рис.2), Результаты занесите в табл. 2.

5. С помощью часов заметьте для одного из циклов время включения (<img width=«41» height=«24» src=«ref-1_1276600468-131.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">), выключения (<img width=«47» height=«24» src=«ref-1_1276600599-141.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">) и повторного включения (<img width=«41» height=«24» src=«ref-1_1276600740-134.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">) компрессора холодильного агрегата при данной настройке термореле холодильного агрегата. Определите продолжительность <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1276600874-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071"> работы, например, в минутах:

<img width=«307» height=«24» src=«ref-1_1276600973-449.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">

и продолжительность <img width=«21» height=«25» src=«ref-1_1276601422-105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073"> цикла:

<img width=«304» height=«25» src=«ref-1_1276601527-451.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">

Результаты запишите в табл. 2.

(Необходимо иметь ввиду, что время цикла складывается из продолжительности <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1276600874-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075"> работы компрессора и продолжительности <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1276602077-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">  — его остановки, т.е. <img width=«101» height=«25» src=«ref-1_1276602197-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">).


    продолжение
--PAGE_BREAK--Журнал наблюдений
Таблица 1. Характеристика наружного ограждения



А=2м, В=0.8 м, С=0.87 м, Д=0.42м, Е=0.58 м

Таблица 2.Параметры работы холодильной установки
    продолжение
--PAGE_BREAK--ПРОВЕДЕНИЕ РАСЧЕТОВ. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ. ВЫВОДЫ Проведение расчетов
1. Определите коэффициент теплоотдачи от внутренней обшивки ограждения камеры к воздуху камеры. При этом используйте уравнение Юргеса:

<img width=«157» height=«24» src=«ref-1_1276608558-297.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">,
где: <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1276608855-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">  — коэффициент теплоотдачи от внутренней обшивки ограждения камеры к воздуху камеры, <img width=«99» height=«35» src=«ref-1_1276545523-413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">;

<img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1276609391-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">  — скорость движения воздуха в камере; по результатам исследований <img width=«143» height=«24» src=«ref-1_1276609516-277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">.

2. Примите коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к наружной поверхности ограждения <img width=«133» height=«32» src=«ref-1_1276609793-333.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">.

3.   Определите коэффициент теплопередачи наружного ограждения в <img width=«99» height=«35» src=«ref-1_1276545523-413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136"> по формуле:
<img width=«453» height=«28» src=«ref-1_1276610539-915.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">
При определении <img width=«27» height=«24» src=«ref-1_1276611454-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">, значения величин примите в соответствии с их значениями, приведенными в табл. 1.

4.   Определите толщину ограждения и суммарную площадь наружных ограждений из выражений:



<img width=«223» height=«28» src=«ref-1_1276611570-425.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">,

<img width=«499» height=«61» src=«ref-1_1276611995-1566.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">
где: <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1276613561-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">  — толщина наружного ограждения, <img width=«28» height=«28» src=«ref-1_1276613674-128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">.

<img width=«300» height=«230» src=«ref-1_1276613802-9902.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">

Рис. 4. Схема снятия наружных размеров наружного ограждения прилавка.

5. Пользуясь выражениями:

<img width=«163» height=«27» src=«ref-1_1276623704-619.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">

и

<img width=«159» height=«28» src=«ref-1_1276624323-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">,

определите абсолютные давления <img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1276605148-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146"> и <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_1276605635-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147"> в МПа. Установите вид хладагента и запишите в табл. 2.

Пользуясь таблицами параметров насыщенных паров хладогентов R134а или R22 (приложения 2 и 3), определите температуры конденсации <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276605984-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148"> и кипения <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1276546305-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149"> соответственно по давлениям <img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1276605148-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150"> и <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_1276605635-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">.

Полученные результаты запишите в табл.2.

По таблице: <img width=«73» height=«27» src=«ref-1_1276625375-297.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">, <img width=«79» height=«27» src=«ref-1_1276625672-302.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">.

Проверьте полученные температуры <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276605984-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154"> и <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1276546305-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155"> (табл. 2). Для ориентировочных расчетов можно рекомендовать уравнения:

-  для температуры конденсации (расчетной):
<img width=«133» height=«31» src=«ref-1_1276626169-475.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">C,
где <img width=«124» height=«31» src=«ref-1_1276626644-425.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">C— температура воздуха на выходе из конденсатора;

при этом <img width=«53» height=«24» src=«ref-1_1276627069-147.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158"> -температура воздуха на входе в конденсатор;

-  для температуры кипения (расчетной):

<img width=«125» height=«31» src=«ref-1_1276627216-401.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">C, исходя из температуры на поверхности ребра воздухоохладителя;

<img width=«136» height=«31» src=«ref-1_1276627617-418.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">C, исходя из температуры на стенке трубы воздухоохладителя.

Результаты расчетов запишите в табл. 2.

6.   Определите объем, описываемый поршнями компрессоров пользуясь выражением:
<img width=«169» height=«45» src=«ref-1_1276628035-442.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">
При расчетах используйте сведения о компрессоре ВН 400.

7. Примите в дальнейших расчетах, что коэффициент теплопередача воздухоохладителя составляет <img width=«184» height=«35» src=«ref-1_1276628477-663.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">.
    продолжение
--PAGE_BREAK--
Построение графиков
Задача определения равновесной температуры воздуха в охлаждаемом помещении и равновесной температуры кипения рабочего тела в дальнейшем решается после графического построения зависимостей <img width=«108» height=«28» src=«ref-1_1276629140-348.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">, <img width=«83» height=«27» src=«ref-1_1276629488-311.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">, <img width=«77» height=«27» src=«ref-1_1276629799-300.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">. Эти зависимости соответственно называются характеристиками компрессора, испарителя, наружного ограждения. Здесь же строится график, характеризующий суммарные теплопритоки <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1276630099-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">. В общем виде  они представлены на рис. 5.

<img width=«454» height=«285» src=«ref-1_1276630208-14810.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">

Рис. 5. Характеристики компрессора, испарителя, наружного ограждения, график суммарной тепловой нагрузки.
Для построения характеристик используйте координатную бумагу (миллиметровку). Задайтесь масштабом по оси ординат — для нанесения значений <img width=«17» height=«21» src=«ref-1_1276645018-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168"> (рекомендуется диапазон <img width=«85» height=«19» src=«ref-1_1276645118-371.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">)и по оси абсцисс — для нанесения, значений <img width=«11» height=«17» src=«ref-1_1276645489-83.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170"> (рекомендуемый диапазон <img width=«83» height=«23» src=«ref-1_1276645572-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">).

1.   Постройте характеристику <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1276542414-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172"> наружного ограждения, используя выражение (1). Для этого температуре <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1276542192-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173"> задайте несколько произвольных значений:

а) <img width=«64» height=«24» src=«ref-1_1276646149-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">, для которого <img width=«57» height=«24» src=«ref-1_1276646311-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175">;

б) <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1276646466-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176"> от <img width=«20» height=«19» src=«ref-1_1276646595-189.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177"> до <img width=«32» height=«23» src=«ref-1_1276646784-202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178">,       <img width=«47» height=«24» src=«ref-1_1276646986-141.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179"> 


в) <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1276647127-128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180"> от <img width=«13» height=«19» src=«ref-1_1276647255-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181"> до <img width=«51» height=«23» src=«ref-1_1276647416-232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">,     <img width=«47» height=«24» src=«ref-1_1276646986-141.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">


При расчетах <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1276542414-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">  значения <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276542311-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185"> примите согласно табл. 2.

Для построения характеристики <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1276542414-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186"> на оси абсцисс отложите значение <img width=«64» height=«24» src=«ref-1_1276646149-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187"> и на оси ординат <img width=«57» height=«24» src=«ref-1_1276646311-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188"> (точка <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276648441-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189">), далее в принятом масштабе отложите <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1276646466-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190"> и <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1276647127-128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191"> и соответствующие им значения <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276648797-128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192"> и <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276648925-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193"> (точки <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276649049-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194"> и <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276649149-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">). Через полученные точки <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276648441-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">, <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276649049-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197"> и <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276649149-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198"> проведите прямую линию <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1276542414-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">.

2. Постройте характеристику <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276542779-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200"> испарителя, используя выражение (2). Задайте температуре <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1276546305-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201"> несколько произвольных значений:

a) <img width=«60» height=«24» src=«ref-1_1276649887-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202"> , для которого                        <img width=«63» height=«24» src=«ref-1_1276650046-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">;

б) <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1276650211-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">из диапазона от <img width=«32» height=«19» src=«ref-1_1276650317-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205"> до <img width=«51» height=«23» src=«ref-1_1276650520-250.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">,    <img width=«52» height=«24» src=«ref-1_1276650770-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">

в) <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1276650922-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208"> из диапазона от <img width=«32» height=«19» src=«ref-1_1276651025-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209"> до <img width=«51» height=«23» src=«ref-1_1276651239-252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">,    <img width=«51» height=«24» src=«ref-1_1276651491-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">

При расчетах примите значения: <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1276542192-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212"> по данным табл. 2, <img width=«184» height=«35» src=«ref-1_1276628477-663.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">, <img width=«88» height=«27» src=«ref-1_1276652422-344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">.

Для построения характеристики <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276542779-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215"> на оси абсцисс в принятом ранее масштабе отложите значение температуры <img width=«60» height=«24» src=«ref-1_1276649887-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216"> и на оси ординат соответствующее ей <img width=«63» height=«24» src=«ref-1_1276650046-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217"> (точка <img width=«12» height=«24» src=«ref-1_1276653219-93.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">). Далее отложите температуры <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1276650211-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219"> и <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1276650922-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220"> и соответствующие им значения <img width=«37» height=«24» src=«ref-1_1276653521-136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221"> и <img width=«36» height=«24» src=«ref-1_1276653657-136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222"> (точки <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1276653793-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223"> и <img width=«13» height=«24» src=«ref-1_1276653890-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">). Через полученные точки <img width=«12» height=«24» src=«ref-1_1276653219-93.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">, <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1276653793-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226"> и <img width=«13» height=«24» src=«ref-1_1276653890-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227"> проведите прямую линию <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276542779-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">.

3. Постройте характеристику <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229"> компрессора с использованием выражения
                                       <img width=«228» height=«27» src=«ref-1_1276654526-604.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">,                           (4)
где: <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231"> -   холодопроизводительность компрессора, <img width=«40» height=«28» src=«ref-1_1276655257-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">;

<img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276655413-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233">  — объем, описываемый поршнями, <img width=«57» height=«32» src=«ref-1_1276655517-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234">;

<img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276655701-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235">  — коэффициент подачи компрессора;

<img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1276655805-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236">  — удельная объемная холодопроизводительность, <img width=«85» height=«32» src=«ref-1_1276655908-244.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237">;

<img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276656152-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238"> — удельная массовая холодопроизводительность, <img width=«77» height=«28» src=«ref-1_1276656253-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239">;

<img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276656471-96.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240">  — удельный объем пара хладагента, всасываемого в компрессор, <img width=«65» height=«32» src=«ref-1_1276656567-198.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241"> (рис. 6).

Поскольку зависимость <img width=«88» height=«28» src=«ref-1_1276656765-319.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242"> при <img width=«75» height=«24» src=«ref-1_1276657084-175.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243"> криволинейна, рекомендуется ее строить по пяти расчетным значениям <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244">. Для этого задайтесь произвольными значениями <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1276546305-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245">: <img width=«16» height=«27» src=«ref-1_1276657480-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">, <img width=«19» height=«27» src=«ref-1_1276657586-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247">, <img width=«23» height=«27» src=«ref-1_1276657697-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248">, <img width=«23» height=«27» src=«ref-1_1276657813-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249">, <img width=«17» height=«27» src=«ref-1_1276657930-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250">.

При этом целесообразно, чтобы они имели целые значения и выбирались следующим образом:

<img width=«95» height=«27» src=«ref-1_1276658037-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251">С,

<img width=«61» height=«27» src=«ref-1_1276658357-170.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252">, С

<img width=«101» height=«27» src=«ref-1_1276658527-327.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253">С,

<img width=«103» height=«27» src=«ref-1_1276658854-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254">С,

<img width=«99» height=«27» src=«ref-1_1276659182-322.coolpic» v:shapes="_x0000_i1255">С.

Для этих значений произведите расчеты циклов паровой компрессионной холодильной машины. Результаты расчетов занесите в табл. 3.

Во всех пяти расчетных случаях необходимо принять температуру конденсации хладагента одинаковую и равную <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276605984-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1256"> (табл. 2). Величина перегрева пара ∆<img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1276659605-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1257"> при всасывании его в компрессор одинакова и принимается ∆<img width=«100» height=«27» src=«ref-1_1276659714-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1258">. Так как в схеме данной фреоновой холодильной машины регенеративный теплообменник не предусмотрен, то величина переохлаждения ∆<img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276660037-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1259"> жидкого хладагента перед регулирующим вентилем также одинакова и составляет ∆<img width=«88» height=«27» src=«ref-1_1276660140-285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1260">.

Температура всасывания  <img width=«57» height=«27» src=«ref-1_1276660425-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1261">∆<img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1276659605-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1262">.

Температура жидкого хладагента перед регулирующим вентилем <img width=«60» height=«24» src=«ref-1_1276660693-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1263">∆<img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276660037-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1264"> и во всех расчетных случаях одинакова.

По известным в каждом расчетном случае значениям <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1276546305-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1265">, <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276605984-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1266">, <img width=«13» height=«24» src=«ref-1_1276661136-93.coolpic» v:shapes="_x0000_i1267">, <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276661229-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1268"> постройте циклы паровой компрессионной холодильной машины в тепловой диаграмме <img width=«52» height=«23» src=«ref-1_1276661326-237.coolpic» v:shapes="_x0000_i1269"> для R134а или R22 в зависимости от вида применяемого хладагента. Значения параметров в узловых точках цикла <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1276661563-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1270">, <img width=«41» height=«24» src=«ref-1_1276661657-128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1271">, <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276656471-96.coolpic» v:shapes="_x0000_i1272">, <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_1276605635-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1273"> запишите в табл.3. При этом значения <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_1276605635-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1274">, соответствующие температурам кипения <img width=«16» height=«27» src=«ref-1_1276657480-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1275">, <img width=«19» height=«27» src=«ref-1_1276657586-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1276">, <img width=«23» height=«27» src=«ref-1_1276657697-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1277">, <img width=«23» height=«27» src=«ref-1_1276657813-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1278">, <img width=«17» height=«27» src=«ref-1_1276657930-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1279">, более точно могут быть определены по приложениям 2 (для R134а) или 3 (для R22). Давление <img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1276605148-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1280"> примите по табл.2.

Произведите расчет цикла для каждого расчетного случая и определите:

— удельную массовую холодопроизводительность, <img width=«77» height=«28» src=«ref-1_1276656253-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1281">, <img width=«75» height=«24» src=«ref-1_1276662973-167.coolpic» v:shapes="_x0000_i1282">;

— отношение давления конденсации к давлению кипения <img width=«51» height=«24» src=«ref-1_1276663140-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1283">;

— по рис. 7, в зависимости от величины отношения<img width=«51» height=«24» src=«ref-1_1276663140-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1284">, коэффициент подачи компрессора <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276655701-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1285"> (для каждого из расчетных случаев в зависимости от вида применяемого хладагента).

Учитывая известные величины <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276655413-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1286">, а для каждого расчетного случая <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276655701-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1287">, <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276656152-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1288">, <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276656471-96.coolpic» v:shapes="_x0000_i1289">, найдите значения <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1290"> из уравнения (4). Результаты запишите в табл. 3.

Необходимо уточнить полученные значения <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1291">, для этого по pиc. 8 при значениях <img width=«16» height=«27» src=«ref-1_1276657480-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1292">, <img width=«19» height=«27» src=«ref-1_1276657586-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1293">, <img width=«23» height=«27» src=«ref-1_1276657697-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1294">, <img width=«23» height=«27» src=«ref-1_1276657813-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1295">, <img width=«17» height=«27» src=«ref-1_1276657930-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1296"> и соответствующей <img width=«16» height=«24» src=«ref-1_1276664770-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1297"> (в вашем случае при <img width=«49» height=«24» src=«ref-1_1276664868-138.coolpic» v:shapes="_x0000_i1298">) найдите паспортные значения <img width=«31» height=«27» src=«ref-1_1276665006-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1299">. Результаты запишите в табл.3 для сравнения с <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1300">. При существенных различиях в значениях <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1301">  и <img width=«31» height=«27» src=«ref-1_1276665006-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1302">  выясните причину, внесите исправления.

На оси абсцисс (рис. 5) в принятом ранее масштабе отложите значения температур кипения <img width=«16» height=«27» src=«ref-1_1276657480-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1303">, <img width=«19» height=«27» src=«ref-1_1276657586-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1304">, <img width=«23» height=«27» src=«ref-1_1276657697-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1305">, <img width=«23» height=«27» src=«ref-1_1276657813-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1306">, <img width=«17» height=«27» src=«ref-1_1276657930-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1307">, а по оси ординат соответствующие им значения <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1308">. По полученным точкам <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276666202-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1309">, <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276666300-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1310">, <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276666400-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1311">, <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276666500-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1312">, <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1276666600-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1313">, постройте график зависимости <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1314"> от toпри известном значении <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1276605984-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1315">.




--PAGE_BREAK--ВЫВОДЫ


На пересечении характеристик <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1276630099-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1382"> и <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276542779-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1383"> (рис. 5) получаем точку <img width=«19» height=«19» src=«ref-1_1276675495-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1384">, которой соответствует значение <img width=«107» height=«24» src=«ref-1_1276675598-233.coolpic» v:shapes="_x0000_i1385"> (см. уравнение 3а). Следовательно, этой точке соответствует значение равновесной температуры  <img width=«65» height=«27» src=«ref-1_1276675831-201.coolpic» v:shapes="_x0000_i1386"> воздуха в охлаждаемом помещении. Значения <img width=«68» height=«24» src=«ref-1_1276676032-178.coolpic» v:shapes="_x0000_i1387"> и <img width=«33» height=«27» src=«ref-1_1276676210-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1388"> запишите в табл. 4.

На пересечении характеристик <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276542779-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1389"> и <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1390"> (рис. 5) получаем точку <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1276676628-93.coolpic» v:shapes="_x0000_i1391">, которой соответствует значение <img width=«113» height=«24» src=«ref-1_1276676721-239.coolpic» v:shapes="_x0000_i1392">. Этой точке соответствует значение равновесной температуры <img width=«53» height=«24» src=«ref-1_1276676960-148.coolpic» v:shapes="_x0000_i1393"> кипения рабочего тела. Полученные величины <img width=«76» height=«24» src=«ref-1_1276677108-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1394"> и <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1276677298-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1395"> запишите в табл. 4. Кроме того, значение холодопроизводительности холодильного агрегата <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1276677407-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1396"> сравнить с паспортными данными (рис. 8) при равновесной температуре <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1276677298-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1397"> и температуре наружного воздуха <img width=«49» height=«24» src=«ref-1_1276664868-138.coolpic» v:shapes="_x0000_i1398"> (значение <img width=«16» height=«24» src=«ref-1_1276664770-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1399"> найти по графику методом интерполяции).

Определите коэффициент рабочего времени холодильного агрегата в условиях работы при равновесном состоянии:
<img width=«80» height=«24» src=«ref-1_1276677876-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1400">
<img width=«306» height=«177» src=«ref-1_1276678085-8257.coolpic» v:shapes="_x0000_i1401">

Рис. 6. Построение цикла паровой компрессионной холодильной машины.


<img width=«253» height=«143» src=«ref-1_1276686342-8617.coolpic» v:shapes="_x0000_i1402">

Рис. 7. Коэффициенты подачи компрессоров, работающих на:

1 – на
R
22; 2 – на
R
134а.

<img width=«326» height=«263» src=«ref-1_1276694959-17105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1403">
Рис. 8. Паспортные данные зависимости холодопроизводительности агрегата ВН 400 от температуры кипения хладагента и температуры окружающего воздуха.
Полученное значение коэффициента рабочего времени сравните с опытным <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1276712064-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1404">,  которое необходимо определять из уравнения:
<img width=«89» height=«25» src=«ref-1_1276712186-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1405">,
где: <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1276600874-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1406"> и <img width=«21» height=«25» src=«ref-1_1276601422-105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1407"> необходимо принять по табл. 2. Результаты запишите в табл.  4.

Необходимо также определить, как изменятся температура кипения и температура в охлаждаемом помещении, если компрессор агрегата будет работать с коэффициентом рабочего времени <img width=«36» height=«20» src=«ref-1_1276712599-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1408">, т.е. непрерывно.

При <img width=«36» height=«20» src=«ref-1_1276712599-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1409">,<img width=«67» height=«24» src=«ref-1_1276712833-174.coolpic» v:shapes="_x0000_i1410">. Для нахождения такого положения необходимо построить такой единственно возможный прямоугольник <img width=«52» height=«23» src=«ref-1_1276713007-158.coolpic» v:shapes="_x0000_i1411">, точки <img width=«19» height=«21» src=«ref-1_1276713165-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1412"> и <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_1276713265-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1413"> которого лежали бы на одной прямой, перпендикулярной оси ординат и принадлежали бы характеристикам компрессора <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276654399-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1414"> и суммарной характеристике теплопритоков   <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1276630099-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1415"> соответственно, а одна из диагоналей <img width=«27» height=«23» src=«ref-1_1276713607-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1416"> этого прямоугольника была бы параллельна характеристике испарителя <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1276542779-129.coolpic» v:shapes="_x0000_i1417">. Эта диагональ и будет новой характеристикой испарителя <img width=«31» height=«27» src=«ref-1_1276713850-136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1418"> при <img width=«36» height=«20» src=«ref-1_1276712599-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1419"> для данного агрегата. Точка <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1276714103-83.coolpic» v:shapes="_x0000_i1420"> будет характеризовать новую температуру в охлаждаемом помещении <img width=«63» height=«29» src=«ref-1_1276714186-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1421">, а соответствующую ей температуру кипения <img width=«48» height=«29» src=«ref-1_1276714370-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1422"> рабочего тела характеризует точка <img width=«13» height=«20» src=«ref-1_1276548483-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1423">. При этом, холодопроизводительность холодильной машины будет равна
<img width=«163» height=«29» src=«ref-1_1276714616-337.coolpic» v:shapes="_x0000_i1424">.
С учетом масштаба определите все указанные значения и занесите в табл. 4. Сделайте вывод о целесообразности работы агрегата при <img width=«36» height=«20» src=«ref-1_1276712599-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1425">, т.е. при непрерывной его работе.
Таблица 4.

Результаты лабораторной работы


Приложение 1


Коэффициент теплопроводности некоторых материалов


Приложение 2


Таблица параметров насыщенных паров R134а
    продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по производству