Лабораторна робота № 4

Дослідження холодопродуктивності холодильної машини в залежності від умов її роботи

Мета роботи – це експериментальне визначення впливу температури кипіння агента на холодопродуктивність компресора.

В результаті роботи повинно бути засвоено наступне:

1. Схема, принцип роботи і призначення основних вузлів домашнього холодильника.

2. Характер залежності холодопродуктивності компресора від температур кипіння і конденсації.

К лабораторной работе разрешается приступить после изучения настоящих методических указаний и следующей литературы:

1. Кошкин Н.Н. Холодильные машины. М., "Пищевая промышленность", 1973, стр.115-118.

2. Мальгина Е.В., Мальгин Ю.В. Холодильные машины и установки. М., "Пищевая промышленность", 1973, стр.49-51, 56-62.

2. Загальні відомості

Найважливішою характеристикою холодильного компресора є його об'ємна продуктивність , . Від цієї величини безпосередньо залежить холодопродуктивність холодильної машини

(4.1)

де l — коефіцієнт подачі компресора;

— питома об'ємна холодопродуктивність .

Якщо перший співмножник у (4.1) залежить винятково від конструктивних характеристик компресора (для найпростішого одноциліндрового поршневого компресора , де d і S, відповідно, діаметр циліндра і хід поршня компресора, а n – число оборотів колінчатого вала за одну секунду), то два наступні співмножники істотно залежать від режиму роботи холодильної машини (під останнім будемо розуміти, насамперед, температури кипіння і конденсації ).

З теоретичного курсу відомо, що підвищення температури конденсації, так само як і зниження температури кипіння холодильного агента, приводить до зниження холодопродуктивності . Тому при різних температурах і величина буде різною. А це породжує певні незручності при експлуатації холодильних машин, коли необхідно знати величину холодопродуктивності при будь-яких і .

Існують формули для розрахунку при різних і , однак на практиці ними користуються рідко.

Частіше приблизно визначають із графічної характеристики холодопродуктивності, що подається заводом виробником у паспорті кожного компресора. Якісно ця характеристика має вигляд, показаний на рис. 4.1. За графіком неважко, задаючись конкретними значеннями і , визначити при заданих температурних умовах величину .

3. Схема експериментальної установки

Експериментальний стенд (рис.4.2) змонтований на базі домашнього холодильника "Днепр-2".

Він складається з одноциліндрового поршневого компресора 1, замкненого разом з однофазним електродвигуном у герметичний кожух 2, конденсатора 3 і випарника 4. Останній теплоізольовано прозорим кожухом 5 з оргскла, крізь який можна проводити візуальні спостереження випарника під час експерименту. Схема містить також усмоктувальний 6 і нагнітальний 7 парові трубопроводи, фільтр тонкого очищення рідкого холодильного агента 8, рідинний капіляр 9, а також пускову, захисну і теплорегулюючу системи.

Рис. 4.1 – Залежність від температур кипіння і конденсації

Пари хладона безпосередньо з кожуха через діафрагму 10 попадають у компресор, де стискуються і надходять в конденсатор 3, де при відведенні повітрям теплоти пари конденсуються. Рідкий холодильний агент через фільтр тонкого очищення 8 надходить у капіляр 9, навитий на усмоктувальний трубопровід 6. У капілярі рідина перед надходженням у випарник переохолоджується і дроселюється, а пара, що йде з випарника по усмоктувальному трубопроводу, перегрівається. Таким чином, цей вузол агрегату одночасно виконує функції регенеративного теплообмінника і дросельного вентиля. Для імітації теплоприпливів від продуктів як нагрівач використовується електролампа 11. У її ланцюг включений ЛАТР 12 для плавного регулювання напруги, яка подається, а отже, і потужності. Необхідні для розрахунку теплоти, що випромінюється електролампою, напруга і сила струму виміряються вольтметром 13 і амперметром 14.

На стенді можна вимірювати температури холодильного агента у вузлових точках циклу за допомогою термопар, розміщення яких зазначено на рис. 12 (номери термопар зазначені кружками). Для виміру тиску кипіння і конденсації хладона в схему включені два мановакуумметри. Регулювання температури у випарнику і необхідної холодопродуктивності агрегату здійснюється за допомогою термореле випарника АРТ-2. При підвищенні температури поверхні випарної панелі, до якої притиснута капілярна трубка термореле, тиск замкненого в ній хладона збільшується і замикається ланцюг, що живить обмотки електродвигуна компресора. При роботі компресора тиск, а отже, і температура кипіння агента у випарнику безперервно знижується, що неминуче веде до відключення електродвигуна компресора.

Таким чином, температура кипіння у випарнику холодильника не є постійною, а змінюється від (коли компресор вимикається) до (коли компресор вмикається). Величина і може регулюватися за допомогою термореле АРТ-2.

Рис. 4.2 – Схема експериментальної установки.

Дата добавления: 2015-12-07