Последовательность выполнения лабораторной работы. Действия выполняются в следующей последовательности:
Действия выполняются в следующей последовательности:
1. Изучить устройство и принцип работы всех элементов холодильного агрегата: компрессора, конденсатора, испарителя, регулирующего вентиля.
2.Ознакомиться с устройством термоманометров. Определить цену деления шкал, способ измерения.
3. Запустить машину и в установившемся режиме произвести замеры температур и давлений в рабочих точках установки (там где установлены термоманометры). Результаты внести в табл.8.1.
Таблица 8.1
Результаты измерений
| Место установки термоманометра | Показания термоманометра, pман(Па, бар) | Температура в точке по термоманометру,toC |
| До компрессора, после испарителя | ||
| После компрессора, до конденсатора | ||
| После конденсатора, до РВ | ||
| До испарителя, после РВ |
Обработка результатов.Давлениеp1мандо компрессора равно давлению после РВ и давление p2манпосле компрессора равно давлению до РВ, иначе измерения произведены не верно.Определим чему равно давление конденсации и кипения pк и pо.
pк= p2ман+pатм; pо= p1ман+pатм. (8.1)
Построить цикл работы холодильной машины в диаграмме lgР-i, как на рис.8.7.
По диаграмме определить давление, температуры, теплосодержание фреона в характерных точках 1, 2, 3, 4. Заполнить табл.8.2.
Таблица 8.2
Параметры характерных точек диаграммы
| № Х.т. | t,оC | p,МПа | i, кДж/кг | v1, м3/кг |
| lgP |
| i,кДж/кг |
| Рк |
| Ро |
Рис.8.7. Цикл холодильной машины
Данный цикл не имеет перегрева паров перед компрессором и переохлаждение жидкости после конденсатора. Поэтому строим цикл работы холодильной машины в диаграмме lgР-i, как на рис.8.8. При условии, что пары перегреваются на 28 оС и переохлаждаются на 15оС.
; (8.2)
. (8.3)
Температуры t2a, t4a определяются графически при построении диаграммы.
| lgP |
| i,кДж/кг |
| Рк |
| Ро |
| 1а |
| 2а |
| 3а |
| 4а |
Рис. 8.8. Цикл холодильной машины
По диаграмме определить давление, температуры, теплосодержание фреона в характерных точках 1, 1а, 2а, 3, 3а, 4а. Заполнить табл. 8.3.
Таблица 8.3
Параметры характерных точек диаграммы
| № Х.т. | t,оC | p,МПа | i, кДж/кг | v1, м3/кг |
| 1а | ||||
| 2а | ||||
| 3а | ||||
| 4а |
С помощью полученных данных рассчитываем основные рабочие параметры холодильной машины при перегреве и без него, результаты заносим в табл.8.4:
1) удельная холодопроизводительность, кДк/кг:
q0 = i1–i4, (8.4)
q0 = i1а–i4а; (8.4а)
2) удельная работа, затраченная в компрессоре, кДж/кг:
l= i2–i1, (8.5)
l= i2а–i1а; (8.5а)
3) холодильный коэффициент теоретического цикла с перегревом и без:
ε = q0 / l; (8.6)
4) объем, описанный поршнями компрессора, м3/с:
, (8.7)
где n =2850 мин-1– частота вращения вала компрессора;
dц – диаметр цилиндра компрессора, м;
S – ход поршня, м;
Z – число цилиндров, шт;
5) объемный коэффициент подачиl, учитывающий потери холодильной мощности в компрессоре:
, (8.8)
где λс – объемный коэффициент, обусловленный наличием мертвого пространства. Объемный коэффициент зависит от размера мертвого пространства и отношения давления нагнетания и всасывания и показателя политропы обратного расширения m. Для аммиачных компрессоров обычно m = 0,95…1,1, а для фреоновых m = 0,9…1,05. Определяется λс по формуле:
λс = 
, (8.9)
где с = 0,05…0,07 – относительное мёртвое пространство;
λдр – коэффициенты дросселирования, определяется по формуле:
, (8.10)
где pвс=p0 – Δp0 – давление всасывания.
Δp0 = (0,01…0,05) – гидравлическое сопротивление во всасывающим клапане;
λw – коэффициент подогрева, определяется по формуле:
, (8.11)
λпл – коэффициент плотности, зависит от степени сжатия π = 
, т.е. коэффициента подачи и определяется по графику (рис.8.9);
| Рис. 8.9. График для определения коэффициента плотности lпл= f(p) |
6) удельная объемная холодопроизводителъность, при перегреве паров перед компрессором и без него, кДж/м3:
qv= q0/v1, (8.12)
где v1 – удельный объем паров фреона перед компрессором (табл. 8.2 и 8.3), м3/кг;
7) действительная объемная производительность компрессора Vд, м3/с, определяется по формуле:
Vд = λ ·Vh; (8.13)
8) холодопроизводительность компрессора, кВт:
Qo = qv · Vд. (8.14)
Выводы
Должны содержать следующую информацию:
1. Какой из приведенных циклов энергетически выгоден (какой холодильник будет лучше, т.е. чья холодопроизводительность больше)?
2. Как осуществить увеличение производительности?
Контрольные вопросы
1. Устройство холодильной машины?
2. Как регулируется температура кипения?
3. Как определяется холодильный коэффициент? От чего он зависит (его наибольшее и наименьшее значение)?
4. От каких параметров зависит коэффициент подачи?
5. Как рассчитывается холодопроизводительность компрессора?
6. От чего зависит и как определить объём, описываемый поршнем компрессора?
Таблица 8.4.
Рабочие характеристики холодильной машины
| № | Показатели | Показатели холодильной машины с перегревом паров перед компрессором и с переохлаждением жидкости | Показатели холодильной машины без перегрева паров перед компрессором и переохлаждения жидкости (1.6) |
| Холодильный агент | |||
| Температура кипения | |||
| Температура конденсации | |||
| Давление конденсации | |||
| Давление кипения | |||
| Действительная объемная производительность компрессора | |||
| Теоретический холодильный коэффициент | |||
| Коэффициент подачи | |||
| Объемный коэффициент | |||
| Холодопроизводительность компрессора |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9