یخچال های کوچک. تعیین مشخصات واحد تبرید کمپرسور تبرید در صورت 56

واحد تبرید

واحد IF-56 برای خنک کردن هوا در محفظه تبرید 9 طراحی شده است (شکل 2.1).

برنج. 2.1. واحد تبرید IF-56

1 - کمپرسور؛ 2 - موتور الکتریکی; 3 - فن 4 - گیرنده; 5 - خازن

6 - فیلتر خشک کن; 7 - دریچه گاز; 8 - اواپراتور; 9 - یخچال

در فرآیند دریچه گاز فریون مایع در دریچه گاز 7 (فرایند 4-5 اینچ ph- نمودار)، تا حدی تبخیر می شود، در حالی که تبخیر اصلی فریون در اواپراتور 8 به دلیل گرمای گرفته شده از هوا در محفظه یخچال رخ می دهد (فرایند ایزوباریک- همدما 5-6 در پ 0 = پایانو تی 0 = پایان). بخار فوق گرم با درجه حرارت وارد کمپرسور 1 می شود و در آنجا از فشار فشرده می شود پ 0 به فشار پ K (پلی تروپیک، فشرده سازی واقعی 1-2d). روی انجیر 2.2 همچنین فشرده سازی تئوری آدیاباتیک 1-2 A را نشان می دهد س 1 = پایان. در کندانسور 4، بخارات فریون تا دمای میعان سرد می شوند (فرآیند 2e-3)، سپس متراکم می شوند (فرایند ایزوباریک-ایزوترمال 3-4 * در پ K = پایانو تی K = پایان. در این حالت، فریون مایع تا دمای فوق خنک می شود (فرایند 4*-4). فریون مایع به گیرنده 5 جریان می یابد و از آنجا از طریق فیلتر خشک کن 6 به دریچه گاز 7 جریان می یابد.

داده های تکنیکی

اواپراتور 8 متشکل از باتری های پره دار - کنوکتورها است. باتری ها مجهز به چوک 7 با دریچه ترموستاتیک هستند. کندانسور هوا خنک اجباری 4، عملکرد فن V B \u003d 0.61 m 3 / s.

روی انجیر 2.3 چرخه واقعی یک کارخانه تبرید فشرده سازی بخار ساخته شده بر اساس نتایج آزمایشات آن را نشان می دهد: 1-2a - فشرده سازی آدیاباتیک (تئوری) بخار مبرد. 1-2d - فشرده سازی واقعی در کمپرسور. 2e-3 - خنک کننده ایزوباریک بخارات تا
دمای متراکم شدن تیبه؛ 3-4 * - تراکم ایزوباریک-ایزوترمال بخار مبرد در کندانسور. 4 * -4 - زیر خنک کننده میعانات؛
4-5 - گاز دادن ( ساعت 5 = ساعت 4) که در نتیجه آن مبرد مایع تا حدی تبخیر می شود. 5-6 - تبخیر ایزوباریک- همدما در اواپراتور محفظه تبرید. 6-1 - فوق گرمایش ایزوباریک بخار اشباع خشک (نقطه 6، ایکس= 1) تا دما تی 1 .

برنج. 2.3. چرخه تبرید در ph-نمودار

ویژگی های عملکرد

مشخصات عملیاتی اصلی واحد تبرید ظرفیت سرمایش است س، مصرف برق ن، مصرف مبرد جیو ظرفیت خنک کنندگی خاص q. ظرفیت خنک کننده با فرمول kW تعیین می شود:

Q=Gq=G(ساعت 1 – ساعت 4), (2.1)

جایی که جی– مصرف مبرد، کیلوگرم بر ثانیه؛ ساعت 1 - آنتالپی بخار در خروجی اواپراتور، kJ/kg. ساعت 4 - آنتالپی مبرد مایع در جلوی دریچه گاز، kJ/kg. q = ساعت 1 – ساعت 4 - ظرفیت خنک کننده خاص، kJ/kg.

خاص حجمیظرفیت خنک کننده، kJ / m 3:

q v= q/v 1 = (ساعت 1 – ساعت 4)/v 1 . (2.2)

اینجا v 1 حجم مخصوص بخار در خروجی اواپراتور m 3 / kg است.

سرعت جریان مبرد با فرمول کیلوگرم بر ثانیه بدست می آید:

جی = سبه /( ساعت 2 بعدی - ساعت 4), (2.3)

س = ج’بعد از ظهر Vکه در ( تیساعت 2 - تیدر 1). (2.4)

اینجا V B \u003d 0.61 m 3 / s - عملکرد فن که کندانسور را خنک می کند. تیدر 1 ، تی B2 - دمای هوا در ورودی و خروجی کندانسور، ºС؛ ج’بعد از ظهر- ظرفیت گرمایی همسان حجمی متوسط هوا، kJ / (m 3 K):

ج’بعد از ظهر = (μ از بعد از ظهر)/(μ v 0), (2.5)

کجا (μ v 0) \u003d 22.4 متر 3 / کیلومترول - حجم یک کیلو مول هوا در شرایط فیزیکی عادی. (μ از بعد از ظهر) میانگین ظرفیت گرمایی مولی ایزوباریک هوا است که با فرمول تجربی kJ/(kmol K) تعیین می شود:

(μ از بعد از ظهر) = 29.1 + 5.6 10 -4 ( تی B1+ تیدر 2). (2.6)

قدرت نظری تراکم آدیاباتیک بخارات مبرد در فرآیند 1-2 A، kW:

ن A = جی/(ساعت 2A - ساعت 1), (2.7)

ظرفیت های خنک کننده نسبی آدیاباتیک و واقعی:

ک A = س/نآ؛ (2.8)

ک = س/ن, (2.9)

نشان دهنده گرمای منتقل شده از منبع سرد به منبع گرم، به ازای واحد توان تئوری (آدیاباتیک) و واقعی (قدرت الکتریکی درایو کمپرسور). ضریب عملکرد همان معنای فیزیکی را دارد و با فرمول تعیین می شود.

تمامی دستگاه های برودتی کوچک تولید شده در کشور ما فریون هستند. آنها برای کار بر روی سایر مبردها به صورت انبوه تولید نمی شوند.

شکل 99. طرح دستگاه سردخانه IF-49M:

1 - کمپرسور، 2 - کندانسور، 3 - شیر انبساط، 4 - اواپراتور، 5 - مبدل حرارتی، 6 - کارتریج حساس، 7 - سوئیچ فشار، 8 - شیر کنترل آب، 9 - خشک کن، 10 - فیلتر، 11 - موتور الکتریکی , 12 - کلید مغناطیسی.

ماشین های تبرید کوچک بر اساس واحدهای متراکم کننده کمپرسور فریون با ظرفیت مربوطه مورد بحث در بالا ساخته شده اند. این صنعت یخچال های کوچک را عمدتا با واحدهایی با ظرفیت 3.5 تا 11 کیلو وات تولید می کند. اینها عبارتند از ماشینهای IF-49 (شکل 99)، IF-56 (شکل 100)، KhM1-6 (شکل 101). XMV1-6، XM1-9 (شکل 102); HMV1-9 (شکل 103); ماشین آلات بدون مارک های خاص با واحدهای AKFV-4M (شکل 104). AKFV-6 (شکل 105).

شکل 104. طرح یک دستگاه تبرید با واحد AKFV-4M؛

1 - کندانسور KTR-4M، 2 - مبدل حرارتی TF-20M؛ 3 - شیر کنترل آب VR-15، 4 - سوئیچ فشار RD-1، 5 - کمپرسور FV-6، 6 - موتور الکتریکی، 7 - فیلتر خشک کن OFF-10a، 8 - اواپراتور IRSN-12.5M، 9 - شیر انبساط TRV -2M، 10 - کارتریج های حساس.

ماشین آلات با واحدهای VS-2.8، FAK-0.7E، FAK-1.1E و FAK-1.5M نیز به تعداد قابل توجهی تولید می شوند.

همه این ماشین ها برای خنک کردن مستقیم سردخانه های ثابت و تجهیزات تبرید تجاری مختلف شرکت ها در نظر گرفته شده اند. پذیراییو فروشگاه های مواد غذایی

باتری های سیم پیچ آجدار دیواری IRSN-10 یا IRSN-12.5 به عنوان اواپراتور استفاده می شوند.

تمامی ماشین ها کاملا اتوماتیک و مجهز به دریچه های ترموستاتیک، سوئیچ های فشار و شیرهای کنترل آب (در صورتی که دستگاه مجهز به کندانسور آب خنک باشد). نسبتاً بزرگ این ماشین ها - XM1-6، XMB1-6، XM1-9 و XMB1-9 - همچنین مجهز به دریچه های برقی و یک سوئیچ دمای محفظه هستند، یک شیر برقی معمولی روی تخته تقویت کننده در جلوی مایع نصب شده است. کلکتوری که با آن می توانید منبع فریون را به همه اواپراتورها به طور همزمان خاموش کنید و شیرهای برقی محفظه ای - روی خطوط لوله که فریون مایع را به دستگاه های خنک کننده اتاقک ها عرضه می کنند. اگر محفظه ها مجهز به چندین دستگاه خنک کننده باشند و فریون از طریق دو خط لوله به آنها عرضه شود (نمودارها را ببینید)، یک شیر برقی روی یکی از آنها قرار می گیرد تا همه دستگاه های خنک کننده محفظه از طریق این شیر خاموش نشوند، بلکه فقط کسانی که تغذیه می کند.

وزارت آموزش و پرورش و علوم فدراسیون روسیه

دانشگاه فنی دولتی نووسیبیرسک

_____________________________________________________________

مشخصات
واحد تبرید

رهنمودها

برای دانش آموزان FES از تمام اشکال آموزش

نووسیبیرسک
2010

UDC 621.565 (07)

گردآوری شده توسط: Cand. فن آوری علوم، دانشیار. ,

داور: Dr. tech. علوم، پروفسور

کار در اداره نیروگاه های حرارتی تهیه شد

دانشگاه فنی، 1389

هدف از کار آزمایشگاهی

1. تحکیم عملی دانش در قانون دوم ترمودینامیک، چرخه ها، واحدهای تبرید.

2. آشنایی با واحد تبرید IF-56 و مشخصات فنی آن.

3. مطالعه و ساخت سیکل های واحدهای تبرید.

4. تعیین مشخصات اصلی واحد تبرید.

1. مبانی نظری کار

واحد تبرید

1.1. چرخه کارنو معکوس

واحد تبرید برای انتقال گرما از منبع سرد به منبع گرم طراحی شده است. طبق فرمول کلازیوس از قانون دوم ترمودینامیک، گرما به خودی خود نمی تواند از جسم سرد به جسم گرم منتقل شود. در یک کارخانه تبرید، چنین انتقال حرارتی به خودی خود اتفاق نمی افتد، بلکه به دلیل انرژی مکانیکی کمپرسور صرف فشرده سازی بخار مبرد است.

مشخصه اصلی دستگاه تبرید ضریب کارایی است که بیان آن از معادله قانون اول ترمودینامیک که برای چرخه معکوس دستگاه تبرید نوشته شده است، با در نظر گرفتن این واقعیت به دست می آید که برای هر سیکل، تغییر در انرژی داخلی سیال عامل D تو= 0، یعنی:

q= q 1 – q 2 = ل, (1.1)

جایی که q 1- گرمای داده شده به چشمه آب گرم؛ q 2 - حرارت گرفته شده از منبع سرد; ل- عملکرد مکانیکی کمپرسور

از (1.1) نتیجه می شود که گرما به منبع داغ منتقل می شود

q 1 = q 2 + ل, (1.2)

ضریب عملکرد نسبت گرما است q 2 به ازای هر واحد کار کمپرسور صرف شده از منبع سرد به منبع گرم منتقل می شود

(1.3)

حداکثر مقدار ضریب عملکرد برای یک محدوده دمایی معین بین تیکوه های گرم و تیسرمای منابع گرمای سرد دارای چرخه کارنو معکوس است (شکل 1.1).

برنج. 1.1. چرخه کارنو معکوس

که گرمای تامین شده در آن تی 2 = پایاناز منبع سرد تا سیال کار:

q 2 = تی 2 ( س 1 – س 4) = تی 2 Ds (1.4)

و گرما منتشر شد تی 1 = پایاناز سیال کار تا منبع سرد:

q 1 = تی 1 · ( س 2 – س 3) = تی 1 Ds، (1.5)

در چرخه کارنو معکوس: 1-2 - فشرده سازی آدیاباتیک سیال عامل، در نتیجه دمای سیال کار تی 2 گرمتر می شود تیکوه های چشمه آب گرم؛ 2-3 - حذف حرارت همدما q 1 از سیال کار تا چشمه آب گرم؛ 3-4 - انبساط آدیاباتیک سیال کار. 4-1 - تامین حرارت ایزوترمال q 2 از منبع سرد تا سیال کار. با در نظر گرفتن روابط (1.4) و (1.5)، معادله (1.3) برای ضریب عملکرد چرخه معکوس کارنو را می توان به صورت زیر نشان داد:

هرچه مقدار e بالاتر باشد، چرخه تبرید کارآمدتر و کار کمتری خواهد داشت لبرای انتقال حرارت مورد نیاز است q 2 از منبع سرد به گرم.

1.2. سیکل تبرید فشرده سازی بخار

در صورتی که مبرد مایعی با جوش کم باشد که نقطه جوش آن در فشار اتمسفر است، تامین و حذف حرارت همدما در واحد تبرید قابل انجام است. تی 0 £ 0 oC، و در دمای منفیفشار جوش پ 0 باید بیشتر از اتمسفر باشد تا از ورود هوا به اواپراتور جلوگیری شود. فشار کم فشار کمپرسور و سایر عناصر واحد تبرید را سبک وزن می کند. با گرمای نهان قابل توجهی از تبخیر rحجم های خاص کم مطلوب است v، که امکان کاهش ابعاد کمپرسور را فراهم می کند.

آمونیاک NH3 مبرد خوبی است (نقطه جوش تی k = 20 درجه سانتیگراد، فشار اشباع پ k = 8.57 بار و در تی 0 \u003d -34 درجه سانتیگراد، پ 0 = 0.98 بار). گرمای نهان تبخیر آن بیشتر از سایر مبردها است، اما از معایب آن سمیت و خورندگی نسبت به فلزات غیرآهنی است، بنابراین از آمونیاک در واحدهای تبرید خانگی استفاده نمی شود. مبردهای خوب متیل کلرید (CH3CL) و اتان (C2H6) هستند. دی اکسید گوگرد (SO2) به دلیل سمیت بالا استفاده نمی شود.

فریون ها، مشتقات فلوئوروکلرین ساده ترین هیدروکربن ها (عمدتاً متان)، به طور گسترده ای به عنوان مبرد استفاده می شوند. خواص متمایزفرئون ها مقاومت شیمیایی، غیر سمی بودن آنها، عدم تعامل با مواد ساختاری هستند تی < 200 оС. В прошлом веке наиболее широкое распространение получил R12, или фреон – 12 (CF2CL2 – дифтордихлорметан), который имеет следующие теплофизические характеристики: молекулярная масса m = 120,92; температура кипения при атмосферном давлении پ 0 = 1 بار؛ تی 0 = -30.3 oC؛ پارامترهای بحرانی R12: پ cr = 41.32 bar; تی cr = 111.8 درجه سانتی گراد; v cr = 1.78×10-3 m3/kg. توان آدیاباتیک ک = 1,14.

تولید فرئون-12 به عنوان ماده ای که لایه اوزون را از بین می برد، در سال 2000 در روسیه ممنوع شد، فقط استفاده از R12 از قبل تولید شده یا استخراج شده از تجهیزات مجاز است.

2. عملیات واحد تبرید IF-56

2.1. واحد تبرید

واحد IF-56 برای خنک کردن هوا در محفظه تبرید 9 طراحی شده است (شکل 2.1).

فن" href="/text/category/ventilyator/" rel="bookmark">فن؛ 4 - گیرنده؛ 5 -خازن.

6 - فیلتر خشک کن; 7 - دریچه گاز; 8 - اواپراتور; 9 - یخچال

برنج. 2.2. چرخه تبرید

در فرآیند دریچه گاز فریون مایع در دریچه گاز 7 (فرایند 4-5 اینچ ph- نمودار)، تا حدی تبخیر می شود، در حالی که تبخیر اصلی فریون در اواپراتور 8 به دلیل گرمای گرفته شده از هوا در محفظه یخچال رخ می دهد (فرایند ایزوباریک- همدما 5-6 در پ 0 = پایانو تی 0 = پایان). بخار فوق گرم با درجه حرارت وارد کمپرسور 1 می شود و در آنجا از فشار فشرده می شود پ 0 به فشار پ K (پلی تروپیک، فشرده سازی واقعی 1-2d). روی انجیر 2.2 همچنین فشرده سازی تئوری آدیاباتیک 1-2A را نشان می دهد س 1 = پایان..gif" width="16" height="25"> (فرآیند 4*-4). فریون مایع به گیرنده 5 جریان می یابد و از آنجا از طریق فیلتر خشک کن 6 به دریچه گاز 7 می رسد.

داده های تکنیکی

اواپراتور 8 متشکل از باتری های پره دار - کنوکتورها است. باتری ها مجهز به دریچه گاز 7 با دریچه ترموستاتیک هستند. کندانسور هوا خنک اجباری 4، عملکرد فن V B = 0.61 m3/s.

روی انجیر 2.3 چرخه واقعی یک کارخانه تبرید فشرده سازی بخار ساخته شده بر اساس نتایج آزمایشات آن را نشان می دهد: 1-2a - فشرده سازی آدیاباتیک (تئوری) بخار مبرد. 1-2d - فشرده سازی واقعی در کمپرسور. 2e-3 - خنک کننده ایزوباریک بخارات تا
دمای متراکم شدن تیبه؛ 3-4* - چگالش ایزوباریک-ایزوترمال بخار مبرد در کندانسور. 4*-4 – فوق خنک کننده میعانات؛
4-5 - گاز دادن ( ساعت 5 = ساعت 4) که در نتیجه آن مبرد مایع تا حدی تبخیر می شود. 5-6 - تبخیر ایزوباریک- همدما در اواپراتور محفظه تبرید. 6-1 - فوق گرمایش ایزوباریک بخار اشباع خشک (نقطه 6، ایکس= 1) تا دما تی 1.

برنج. 2.3. چرخه تبرید در ph-نمودار

2.2. ویژگی های عملکرد

س = Gq = جی(ساعت 1 – ساعت 4), (2.1)

خاص حجمیظرفیت خنک کننده، kJ/m3:

q v= q/ v 1 = (ساعت 1 – ساعت 4)/v 1. (2.2)

اینجا v 1 – حجم مخصوص بخار در خروجی اواپراتور m3/kg.

سرعت جریان مبرد با فرمول کیلوگرم بر ثانیه بدست می آید:

جی = سبه/( ساعت 2 بعدی - ساعت 4), (2.3)

س = ج’بعد از ظهرVکه در( تیساعت 2 - تیدر 1). (2.4)

اینجا V B \u003d 0.61 m3 / s - عملکرد فن که کندانسور را خنک می کند. تیدر 1، تی B2 - دمای هوا در ورودی و خروجی کندانسور، ºС؛ ج’بعد از ظهرمیانگین ظرفیت گرمایی همسان حجمی هوا، kJ/(m3 K):

ج’بعد از ظهر = (μ cpm)/(μ v 0), (2.5)

کجا (μ v 0) = 22.4 m3/kmol حجم یک کیلو مول هوا در شرایط عادی فیزیکی است. (μ cpm) میانگین ظرفیت گرمایی مولی ایزوباریک هوا است که با فرمول تجربی kJ/(kmol K) تعیین می شود:

(μ cpm) = 29.1 + 5.6 10-4( تی B1+ تیدر 2). (2.6)

قدرت نظری تراکم آدیاباتیک بخارات مبرد در فرآیند 1-2A، kW:

ن A = جی/(ساعت 2A - ساعت 1), (2.7)

ظرفیت های خنک کننده نسبی آدیاباتیک و واقعی:

ک A = س/نآ؛ (2.8)

ک = س/ن, (2.9)

نشان دهنده گرمای منتقل شده از منبع سرد به منبع گرم، به ازای واحد توان تئوری (آدیاباتیک) و واقعی (قدرت الکتریکی درایو کمپرسور). ضریب عملکرد همان معنای فیزیکی دارد و با فرمول تعیین می شود:

ε = ( ساعت 1 – ساعت 4)/(ساعت 2 بعدی - ساعت 1). (2.10)

3. تست تبرید

پس از راه اندازی واحد تبرید، باید منتظر بمانید تا حالت ثابت برقرار شود ( تی 1 = ثابت تی 2D = const)، سپس تمام قرائت های ابزار را اندازه گیری کرده و آنها را در جدول اندازه گیری 3.1 وارد کنید که بر اساس نتایج آن چرخه واحد تبرید را در ph- و ts- مختصات با استفاده از نمودار بخار برای فریون-12 نشان داده شده در شکل. 2.2. محاسبه مشخصات اصلی واحد تبرید در جدول انجام شده است. 3.2. دمای تبخیر تی 0 و تراکم تی K بسته به فشار یافت می شود پ 0 و پ K مطابق جدول. 3.3. فشارهای مطلق پ 0 و پ K با فرمول، نوار تعیین می شود:

پ 0 = ب/750 + 0,981پ 0M، (3.1)

پ K = ب/750 + 0,981پکیلومتر، (3.2)

جایی که که در- فشار هوا، میلی متر rt هنر. پ 0M - فشار اضافی تبخیر با توجه به مانومتر، اتمسفر؛ پ KM - فشار تراکم اضافی با توجه به مانومتر، atm.

جدول 3.1

نتایج اندازه گیری

ارزش	بعد، ابعاد، اندازه	معنی	توجه داشته باشید
فشار تبخیر، پ 0M			توسط فشار سنج
فشار متراکم، پ KM			توسط فشار سنج
درجه حرارت در یخچال تی HC			توسط ترموکوپل 1
دمای بخار مبرد قبل از کمپرسور، تی 1			توسط ترموکوپل 3
دمای بخار مبرد بعد از کمپرسور، تی 2 بعدی			توسط ترموکوپل 4
دمای میعانات بعد از کندانسور، تی 4			توسط ترموکوپل 5
دمای هوا بعد از کندانسور، تیدر 2			توسط ترموکوپل 6
دمای هوا در جلوی کندانسور، تیدر 1			توسط ترموکوپل 7
قدرت محرک کمپرسور، ن			توسط وات متر
فشار تبخیر، پ 0			با فرمول (3.1)
دمای تبخیر، تی 0			مطابق جدول (3.3)
فشار متراکم، پبه			با فرمول (3.2)
دمای تراکم، تیبه			مطابق جدول 3.3
آنتالپی بخار مبرد قبل از کمپرسور، ساعت 1 = f(پ 0, تی 1)			توسط ph-نمودار
آنتالپی بخار مبرد پس از کمپرسور، ساعت 2 بعدی = f(پبه، تی 2 بعدی)			توسط ph-نمودار
آنتالپی بخار مبرد پس از فشرده سازی آدیاباتیک، ساعت 2A			توسط ph-نمودار
آنتالپی میعانات بعد از کندانسور، ساعت 4 = f(تی 4)			توسط ph-نمودار
حجم مخصوص بخار قبل از کمپرسور، v 1=f(پ 0, تی 1)			توسط ph-نمودار
جریان هوا از طریق کندانسور Vکه در			طبق گذرنامه پنکه

جدول 3.2

محاسبه مشخصات اصلی کارخانه سردخانه

به

ارزش	بعد، ابعاد، اندازه		معنی
میانگین ظرفیت گرمایی مولی هوا، (m بابعد از ظهر)	kJ/(kmol×K)	29.1 + 5.6×10-4( تی B1+ تیدر 2)
ظرفیت گرمایی حجمی هوا، با¢ پمتر	kJ/(m3×K)	(م cpم) / 22.4
ج¢ پمتر Vکه در( تیساعت 2 - تیدر 1)
مصرف مبرد، جی		سبه / ( ساعت 2 بعدی - ساعت 4)
ظرفیت خنک کننده خاص، q		ساعت 1 – ساعت 4
ظرفیت خنک کننده، س		Gq
ظرفیت خنک کننده حجمی خاص، qV		س / v 1
قدرت آدیاباتیک، نآ		جی(ساعت 2A - ساعت 1)
ظرفیت خنک کنندگی نسبی آدیاباتیک، بهآ		س / نآ
ظرفیت خنک کننده واقعی نسبی، به		س / ن
ضریب عملکرد، e		q / (ساعت 2 بعدی - ساعت 1)

جدول 3.3

فشار اشباع فریون 12 (CF2 Cl2 - دی فلورودی کلرومتان)

1. طرح و شرح واحد تبرید.

2. جداول اندازه گیری و محاسبات.

3. کار انجام شده

ورزش

1. یک چرخه تبرید ایجاد کنید ph-نمودار (شکل P.1).

2. جدول درست کنید. 3.4 با استفاده از ph-نمودار

جدول 3.4

داده های اولیه برای ساخت چرخه کارخانه تبرید درts - مختصات

2. یک چرخه تبرید ایجاد کنید ts-نمودار (شکل P.2).

3. مقدار ضریب عملکرد چرخه معکوس کارنو را با توجه به فرمول (1.6) برای تعیین کنید. تی 1 = تیک و تی 2 = تی 0 و آن را با COP نصب واقعی مقایسه کنید.

ادبیات

1. شاروف، یو. آی.مقایسه چرخه های واحدهای تبرید با استفاده از مبردهای جایگزین / // مهندسی انرژی و توان حرارتی. - نووسیبیرسک: NSTU. - 1382. - شماره. 7, - S. 194-198.

2. کیریلین، وی.ترمودینامیک فنی / , . – م.: انرژی، 1974. – 447 ص.

3. ورگافتیک، ن. بی.کتاب مرجع خواص ترموفیزیکی گازها و مایعات / . - م.: علم، 1972. - 720 ص.

4. آندریوشچنکو، A. I.مبانی ترمودینامیک فنی فرآیندهای واقعی / . - M .: مدرسه عالی، 1975.

واحد IF-56 برای خنک کردن هوا در محفظه تبرید 9 طراحی شده است (شکل 2.1). عناصر اصلی عبارتند از: یک کمپرسور پیستونی فریون 1، یک کندانسور هوا خنک 4، یک دریچه گاز 7، باتری های تبخیری 8، یک فیلتر خشک کن 6 پر از یک ماده خشک کن - سیلیکاژل، یک گیرنده 5 برای جمع آوری میعانات، یک فن 3 و یک موتور الکتریکی 2.

برنج. 2.1. طرح واحد تبرید IF-56:

داده های تکنیکی

برند کمپرسور
تعداد سیلندر
حجم توصیف شده توسط پیستون، m3/h
مبرد
ظرفیت خنک کننده، کیلو وات
در t0 = -15 ° C: tk = 30 ° C
در t0 = +5 ° С tk = 35 ° C
قدرت موتور الکتریکی، کیلو وات
سطح خارجی کندانسور، متر مربع
سطح خارجی اواپراتور، متر مربع

اواپراتور 8 از دو باتری پره دار - کنوکتور تشکیل شده است. باتری ها مجهز به دریچه گاز 7 با دریچه ترموستاتیک هستند. کندانسور هوا خنک اجباری 4، عملکرد فن

VB = 0.61 m3/s.

روی انجیر شکل های 2.2 و 2.3 چرخه واقعی یک کارخانه تبرید فشرده سازی بخار ساخته شده بر اساس نتایج آزمایش های آن را نشان می دهد: 1 - 2a - فشرده سازی آدیاباتیک (تئوری) بخار مبرد. 1 - 2d - فشرده سازی واقعی در کمپرسور. 2d - 3 - خنک‌سازی ایزوباریک بخارات تا

دمای تراکم tk; 3 - 4* - چگالش ایزوباریک- همدما بخار مبرد در کندانسور. 4 * - 4 - زیر خنک کننده میعانات؛

4 - 5 - دریچه گاز (h5 = h4) که در نتیجه آن مبرد مایع تا حدی تبخیر می شود. 5 - 6 - تبخیر ایزوباریک - همدما در اواپراتور محفظه تبرید. 6 – 1 – فوق گرمای ایزوباریک بخار اشباع خشک (نقطه 6, х = 1) تا دمای t1.

نوع کمپرسور:

پیستون تبرید غیر مستقیم، تک مرحله ای، جعبه پرکن، عمودی.

هدف برای کار در تاسیسات برودتی ثابت و حمل و نقل.

مشخصات فنی ، ،

پارامتر	معنی
ظرفیت خنک کننده، کیلو وات (کیلو کالری در ساعت)	12,5 (10750)
فریون	R12-22
کورس پیستون، میلی متر	50
قطر سیلندر، میلی متر	67,5
تعداد سیلندر، عدد	2
سرعت میل لنگ، s -1	24
حجم توصیف شده توسط پیستون ها، m 3 / h	31
قطر داخلی خطوط لوله مکش متصل، نه کمتر از میلی متر	25
قطر داخلی خطوط لوله تزریق متصل، نه کمتر از، میلی متر	25
ابعاد کلی، میلی متر	368324390
وزن خالص، کیلوگرم	47

مشخصات و توضیحات کمپرسور ...

قطر سیلندر - 67.5 میلی متر
حرکت پیستون - 50 میلی متر.
تعداد سیلندر - 2.
سرعت شفت نامی - 24s-1 (1440 دور در دقیقه).
مجاز است کمپرسور را با سرعت شفت s-1 (1650 دور در دقیقه) کار کند.
حجم پیستون توصیف شده، m3/h - 32.8 (در n=24 s-1). 37.5 (در n=27.5 s-1).
نوع درایو - از طریق گیربکس تسمه V یا کلاچ.

مبردها:

R12 - GOST 19212-87

R22- GOST 8502-88

R142- TU 6-02-588-80

کمپرسورها محصولات قابل تعمیر هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای دارند:

تعمیر و نگهداری پس از 500 ساعت؛ 2000 ساعت، با تعویض روغن و تمیز کردن فیلتر گاز؛
- نگهداریبعد از 3750 ساعت:
- تعمیر فعلی پس از 7600 ساعت؛
- متوسط، تعمیر پس از 22500 ساعت؛
- تعمیرات اساسیبعد از 45000 ساعت

در فرآیند ساخت کمپرسورها، طراحی اجزا و قطعات آنها به طور مداوم در حال بهبود است. بنابراین، در کمپرسور ارائه شده، قطعات و مجموعه های جداگانه ممکن است کمی با مواردی که در گذرنامه توضیح داده شده است متفاوت باشد.

اصل کار کمپرسور به شرح زیر است:

وقتی میل لنگ می چرخد، پیستون ها برمی گردند
جنبش مترقی هنگامی که پیستون در فضای تشکیل شده توسط سیلندر و صفحه سوپاپ به سمت پایین حرکت می کند، خلاء ایجاد می شود، صفحات سوپاپ مکش خم می شوند و سوراخ هایی در صفحه سوپاپ باز می شوند که از طریق آن بخار مبرد به داخل سیلندر می رود. پر کردن با بخار مبرد تا زمانی که پیستون به موقعیت پایینی خود برسد ادامه می یابد. هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند، دریچه های مکش بسته می شوند. فشار در سیلندرها افزایش می یابد. به محض اینکه فشار در سیلندر از فشار در خط تخلیه بیشتر شود، دریچه های تخلیه سوراخ های "صفحه شیر" را برای عبور بخار مبرد به داخل حفره تخلیه باز می کنند. پس از رسیدن به موقعیت بالایی، پیستون شروع به پایین آمدن می کند، دریچه های تخلیه بسته می شوند و دوباره خلاء در سیلندر ایجاد می شود. سپس چرخه تکرار می شود. میل لنگ کمپرسور (شکل 1) یک ریخته گری چدنی با تکیه گاه برای یاتاقان های میل لنگ در انتها است. در یک طرف روکش میل لنگ یک غده گرافیتی وجود دارد، از طرف دیگر میل لنگ با درپوشی که در آن یک ترقه قرار دارد بسته می شود که به عنوان یک توقف برای میل لنگ عمل می کند. میل لنگ دارای دو شاخه است که یکی از آنها برای پر کردن کمپرسور با روغن و دیگری برای تخلیه روغن است. در دیواره کناری میل لنگ یک شیشه دید طراحی شده است که برای کنترل سطح روغن در کمپرسور طراحی شده است. فلنج در بالای میل لنگ برای اتصال بلوک سیلندر به آن طراحی شده است. بلوک سیلندر دو سیلندر را در یک ریخته گری چدنی ترکیب می کند که دارای دو فلنج است: فلنج بالایی برای اتصال صفحه سوپاپ به پوشش بلوک و پایینی برای اتصال به میل لنگ. به منظور محافظت کمپرسور و سیستم از گرفتگی، فیلتری در حفره مکش دستگاه تعبیه شده است. برای اطمینان از بازگشت روغن انباشته شده در حفره مکش، یک پلاگین با یک سوراخ ارائه شده است که حفره مکش بلوک را با میل لنگ متصل می کند. گروه شاتون و پیستون از یک پیستون، شاتون، انگشت. حلقه های آب بندی و اسکراپر روغن. برد سوپاپ در قسمت بالایی کمپرسور بین بلوک های سیلندر و روکش سیلندر نصب می شود، شامل صفحه سوپاپ، صفحات سوپاپ مکش و تخلیه، صندلی سوپاپ مکش، فنر، بوشینگ، راهنماهای شیر تخلیه می باشد. صفحه سوپاپ دارای زین های قابل جابجایی دریچه های مکنده به شکل صفحات فولادی سخت شده با دو شیار مستطیل در هر کدام می باشد. شیارها با صفحات فنری فولادی که در شیارهای صفحه سوپاپ قرار دارند بسته می شوند. زین ها و صفحه با پین ثابت می شوند. صفحات سوپاپ تخلیه فولادی گرد هستند که در شیارهای حلقوی صفحه که محل نشیمن سوپاپ هستند قرار دارند. برای جلوگیری از جابجایی جانبی، در حین کار، صفحات توسط راهنماهای مهر و موم شده در مرکز قرار می گیرند، که پایه های آنها در برابر پایین شیار حلقوی صفحه شیر قرار می گیرند. از بالا، صفحات با استفاده از یک میله مشترک، که با پیچ و مهره روی بوش ها به صفحه متصل می شود، توسط فنرها بر روی صفحه سوپاپ فشرده می شوند. 4 پین در میله ثابت شده است که روی آن بوش ها قرار می گیرند و افزایش دریچه های تخلیه را محدود می کنند. بوش ها توسط فنرهای بافر به راهنماهای شیر فشار داده می شوند. در شرایط عادی فنرهای بافر کار نمی کنند. آنها برای محافظت از سوپاپ ها در برابر شکستگی در هنگام شوک های هیدرولیکی در صورت ورود مبرد مایع یا روغن اضافی به سیلندرها عمل می کنند. برد سوپاپ توسط یک پارتیشن داخلی سرسیلندر به حفره های مکش و تخلیه تقسیم می شود. در موقعیت فوقانی و انتهایی پیستون بین صفحه سوپاپ و پایین پیستون یک شکاف 0.2 ... 0.17 میلی متر وجود دارد که به آن فضای مرده خطی می گویند. نوع جعبه پر کردن - گرافیت خود تراز. شیرهای قطع - مکش و تخلیه، برای اتصال کمپرسور به سیستم مبرد استفاده می شود. اتصالات زاویه دار یا مستقیم و همچنین اتصالات یا سه راهی برای اتصال دستگاه ها به بدنه دریچه قطع کننده روی رزوه متصل می شود. هنگامی که اسپیندل در جهت عقربه های ساعت چرخانده می شود، در موقعیت فوق العاده، قرقره مسیر اصلی را از طریق شیر به داخل سیستم مسدود می کند و مسیر عبور اتصال را باز می کند. هنگامی که اسپیندل در خلاف جهت عقربه های ساعت چرخانده می شود، در حالت افراطی با یک مخروط راه ورود به فیتینگ را می بندد و مسیر اصلی را از طریق شیر به داخل سیستم کاملاً باز می کند و مسیر عبور به سه راهی را مسدود می کند. در موقعیت های میانی، گذرگاه هم به روی سیستم و هم به روی سه راهی باز است. روغن کاری قسمت های متحرک کمپرسور توسط پاشش انجام می شود. روانکاری ژورنال های شاتون میل لنگ از طریق کانال های شیب دار حفر شده در قسمت بالایی لکه میله اتصال پایینی انجام می شود. سر بالایی شاتون با روغن روانکاری شده است داخلپایین، پیستون و افتادن به سوراخ سوراخ شده سر بالایی شاتون. برای کاهش انتقال روغن از میل لنگ، یک روغن توسط یک حلقه قابل جابجایی روی پیستون استفاده می‌شود که مقداری از روغن را از دیواره‌های سیلندر به داخل میل لنگ برمی‌گرداند.

مقدار روغنی که باید پر شود: 1.7 + - 0.1 کیلوگرم.

عملکرد تبرید و قدرت موثر، جدول را ببینید:

گزینه ها	R12		R22	R142
گزینه ها	n=24 s-1	n=24 s-1	n=27.5 s-1	n=24 s-1
ظرفیت خنک کننده، کیلو وات	8,13	9,3	12,5	6,8
توان موثر، کیلووات	2,65	3,04	3,9	2,73

یادداشت ها: 1. داده ها در حالت داده شده است: نقطه جوش - منهای 15 ° C. دمای تراکم - 30 درجه سانتیگراد؛ دمای مکش - 20 درجه سانتیگراد؛ دمای مایع در جلوی دستگاه دریچه گاز 30 درجه سانتیگراد - برای فرون R12، R22؛ نقطه جوش - 5 درجه سانتیگراد؛ دمای تراکم - 60 درجه سانتیگراد؛ دمای مکش - 20 درجه سانتیگراد؛ دمای مایع در جلوی دستگاه دریچه گاز - 60 درجه سانتیگراد - برای فریون 142؛

انحراف از مقادیر اسمی ظرفیت خنک کننده و توان موثر در ± 7٪ مجاز است.

اختلاف بین فشار تخلیه و مکش نباید از 1.7 مگاپاسکال (17 کیلوگرم بر ثانیه * 1) و نسبت فشار تخلیه به فشار مکش بیشتر از 1.2 باشد.

دمای تخلیه نباید از 160 درجه سانتیگراد برای R22 و 140 درجه سانتیگراد برای R12 و R142 تجاوز کند.

فشار طراحی 1.80 MPa (1.8 kgf.cm2)

کمپرسورها هنگام آزمایش با فشار بیش از حد 1.80 MPa (1.8 kgf.cm2) باید سفتی خود را حفظ کنند.

هنگام کار بر روی R22، R12 و R142 دمای مکش باید:

tvs=t0+(15…20°C) در t0 ≥ 0°C;

tvs=20°С در -20°C< t0 < 0°С;

tair= t0 + (35…40°C) در t0< -20°С;