كل ما يتم إنتاجه في بلدنا صغير آلات التبريدالفريون. لا يتم إنتاجها بكميات كبيرة للتشغيل على المبردات الأخرى.

الشكل 99. مخطط آلة التبريد IF-49M:

1 - ضاغط ، 2 - مكثف ، 3 - صمامات تمدد ، 4 - مبخرات ، 5 - مبادل حراري ، 6 - خراطيش حساسة ، 7 - مفتاح ضغط ، 8 - صمام تحكم في المياه ، 9 - مجفف ، 10 - مرشح ، 11 - محرك كهربائي ، 12 - مفتاح مغناطيسي.

تعتمد آلات التبريد الصغيرة على وحدات تكثيف ضاغط الفريون للسعة المقابلة التي تمت مناقشتها أعلاه. تنتج الصناعة ثلاجات صغيرة بشكل أساسي بوحدات بسعة 3.5 إلى 11 كيلو واط. وتشمل هذه الآلات IF-49 (الشكل 99) ، IF-56 (الشكل 100) ، KhM1-6 (الشكل 101) ؛ XMV1-6 ، XM1-9 (الشكل 102) ؛ HMV1-9 (الشكل 103) ؛ آلات بدون ماركات خاصة بوحدات AKFV-4M (الشكل 104) ؛ AKFV-6 (الشكل 105).

الشكل 104. مخطط آلة تبريد بوحدة AKFV-4M ؛

1 - مكثف KTR-4M ، 2 - مبادل حراري TF-20M ؛ 3 - صمام التحكم في المياه VR-15 ، 4 - مفتاح الضغط RD-1 ، 5 - ضاغط FV-6 ، 6 - محرك كهربائي ، 7 - مجفف مرشح OFF-10a ، 8 - مبخرات IRSN-12.5M ، 9 - صمامات التمدد TRV -2M ، 10 - خراطيش حساسة.

يتم أيضًا إنتاج الآلات المزودة بوحدات VS-2.8 و FAK-0.7E و FAK-1.1E و FAK-1.5M بأعداد كبيرة.

كل هذه الآلات مخصصة للتبريد المباشر لغرف التبريد الثابتة والتجارية المختلفة معدات التبريدمؤسسات التموين ومحلات البقالة.

تستخدم البطاريات الملفوفة المضلعة المثبتة على الحائط IRSN-10 أو IRSN-12.5 كمبخرات.

جميع الآلات مؤتمتة بالكامل ومجهزة بصمامات ثرموستاتية ومفاتيح ضغط وصمامات للتحكم في المياه (إذا كانت الماكينة مزودة بمكثف مبرد بالماء). الكبيرة نسبيًا من هذه الآلات - XM1-6 و XMB1-6 و XM1-9 و XMB1-9 - مجهزة أيضًا بصمامات الملف اللولبي ومفاتيح درجة حرارة الغرفة ، ويتم تثبيت صمام ملف لولبي مشترك على لوحة الصمام أمام مجمع السائل ، والتي يمكنك من خلالها إيقاف تشغيل إمداد الفريون لجميع المبخرات في وقت واحد ، وصمامات الملف اللولبي للغرفة - على خطوط الأنابيب التي توفر الفريون السائل لأجهزة التبريد في الغرف. إذا كانت الغرف مزودة بالعديد من أجهزة التبريد وتم توفير الفريون لها من خلال خطي أنابيب (انظر الرسوم البيانية) ، فسيتم وضع صمام لولبي على أحدهما بحيث لا يتم إيقاف تشغيل جميع أجهزة التبريد للغرفة من خلال هذا الصمام ، ولكن فقط تلك التي تطعمها.

وحدة التبريد

تم تصميم وحدة IF-56 لتبريد الهواء في حجرة التبريد 9 (الشكل 2.1).

أرز. 2.1. وحدة التبريد IF-56

1 - ضاغط 2 - محرك كهربائي 3 - مروحة 4 - المتلقي ؛ 5-مكثف.

6 - مرشح مجفف ؛ 7 - دواسة الوقود 8 - مبخر 9- ثلاجة

أرز. 2.2. دورة وحدة التبريد

في عملية اختناق سائل الفريون في دواسة الوقود 7 (عملية 4-5 بوصة فتاه-الرسم البياني) ، يتبخر جزئيًا ، بينما يحدث التبخر الرئيسي للفريون في المبخر 8 بسبب الحرارة المأخوذة من الهواء في حجرة الثلاجة (عملية متساوية الضغط-متساوية الحرارة 5-6 عند ص 0 = مقدار ثابتو ر 0 = مقدار ثابت). يدخل البخار المحمص بدرجة حرارة إلى الضاغط 1 ، حيث يتم ضغطه من الضغط ص 0 للضغط صك (متعدد الاتجاهات ، ضغط حقيقي 1-2 د). على التين. يوضح الشكل 2.2 أيضًا ضغطًا نظريًا ثابتًا ثابتًا لـ 1-2 A عند س 1 = مقدار ثابت. في المكثف 4 ، يتم تبريد أبخرة الفريون إلى درجة حرارة التكثيف (العملية 2e-3) ، ثم التكثيف (عملية متساوية الضغط 3-4 * عند صك = مقدار ثابتو رك = مقدار ثابت. في هذه الحالة ، يتم تبريد الفريون السائل بدرجة حرارة فائقة (عملية 4 * -4). يتدفق الفريون السائل إلى جهاز الاستقبال 5 ، حيث يتدفق من خلال مرشح مجفف 6 إلى دواسة الوقود 7.

معلومات تقنية

يتكون المبخر 8 من البطاريات ذات الزعانف - المسخنات الحرارية. البطاريات مزودة بخنق 7 مع صمام ثرموستاتي. مكثف تبريد الهواء القسري 4 ، أداء المروحة الخامسب \ u003d 0.61 م 3 / ث.

على التين. يوضح الشكل 2.3 الدورة الفعلية لمحطة تبريد بضغط البخار مبنية وفقًا لنتائج اختباراتها: 1-2 أ - ضغط ثابت (نظري) لبخار مادة التبريد ؛ 1-2d - الضغط الفعلي في الضاغط ؛ 2e-3 - تبريد متساوي الضغط للأبخرة حتى
درجة حرارة التكثيف رل؛ 3-4 * - تكثيف متساوي الضغط لبخار مادة التبريد في المكثف ؛ 4 * -4 - تبريد فرعي مكثف ؛
4-5 - الاختناق ( ح 5 = ح 4) ، ونتيجة لذلك يتبخر المبرد السائل جزئيًا ؛ 5-6 - تبخر متساوي الضغط في مبخر غرفة التبريد ؛ 6-1 - التسخين الزائد متساوي الضغط للبخار الجاف المشبع (النقطة 6 ، X= 1) تصل إلى درجة الحرارة ر 1 .

أرز. 2.3 دورة التبريد في فتاه-رسم بياني

خصائص الأداء

الخصائص التشغيلية الرئيسية لوحدة التبريد هي قدرة التبريد س، استهلاك الطاقة ن، استهلاك المبردات جيوقدرة تبريد محددة ف. يتم تحديد سعة التبريد من خلال الصيغة ، كيلوواط:

س = Gq = G(ح 1 – ح 4), (2.1)

أين جي- استهلاك المبردات ، كجم / ثانية ؛ ح 1 - المحتوى الحراري للبخار عند مخرج المبخر ، كيلوجول / كجم ؛ ح 4 - المحتوى الحراري للسائل المبرد أمام الخانق ، kJ / kg ؛ ف = ح 1 – ح 4 - قدرة تبريد محددة ، كيلوجول / كغ.

المحدد الحجميقدرة التبريد ، كيلوجول / م 3:

فت = ف / ت 1 = (ح 1 – ح 4)/الخامس 1 . (2.2)

هنا الخامس 1 هو الحجم المحدد للبخار عند مخرج المبخر ، م 3 / كجم.

تم العثور على معدل تدفق المبرد بالصيغة ، كجم / ث:

جي = سل /( حثنائي الأبعاد - ح 4), (2.3)

س = ج’مساء الخامسفي ( رفي 2 - رفي 1). (2.4)

هنا الخامسب \ u003d 0.61 م 3 / ث - أداء المروحة التي تبرد المكثف ؛ رفي 1 ، ر B2 - درجة حرارة الهواء عند مدخل ومخرج المكثف ، ºС ؛ ج’مساءً- متوسط ​​السعة الحرارية متساوية الضغط الحجمي للهواء ، كيلوجول / (م 3 كلفن):

ج’مساءً = (μ من مساءا)/(μ الخامس 0), (2.5)

حيث (μ الخامس 0) \ u003d 22.4 م 3 / كمول - حجم كيلو مول من الهواء في الوضع الطبيعي الحالة الجسدية; (μ من مساءا) هو متوسط ​​السعة الحرارية المولية متساوية الضغط للهواء ، والتي يتم تحديدها بواسطة الصيغة التجريبية ، kJ / (kmol · K):

(μ من مساءا) = 29.1 + 5.6 10 -4 ( ر B1 + رفي 2). (2.6)

القوة النظرية للضغط الأديباتي لأبخرة مادة التبريد في العملية 1-2 أ ، كيلوواط:

نأ = جي/(ح 2 أ - ح 1), (2.7)

قدرات التبريد النسبية الثابتة والحقيقية:

كأ = س/نلكن؛ (2.8)

ك = س/ن, (2.9)

تمثل الحرارة المنقولة من مصدر بارد إلى مصدر ساخن لكل وحدة من الطاقة النظرية (ثابت الحرارة) والطاقة الفعلية (الطاقة الكهربائية لمحرك الضاغط). معامل الأداء له نفس المعنى المادي وتحدده الصيغة.

نوع الضاغط:

مكبس التبريد غير مستقيم ، أحادي المرحلة ، صندوق حشو ، عمودي.

الغرض من الأعمال في منشآت التبريد الثابتة والنقل.

المواصفات الفنية ، ،

معامل	المعنى
سعة التبريد ، كيلوواط (kcal / h)	12,5 (10750)
غاز الفريون	R12-22
ضربة المكبس ، مم	50
قطر الاسطوانة ، مم	67,5
عدد الاسطوانات ، أجهزة الكمبيوتر	2
سرعة العمود المرفقي ، ق -1	24
الحجم الموصوف بواسطة المكابس ، م 3 / س	31
القطر الداخلي لأنابيب الشفط المتصلة لا يقل عن مم	25
القطر الداخلي لأنابيب الحقن المتصلة لا يقل عن مم	25
الأبعاد الكلية ، مم	368*324*390
الوزن الصافي / كغ	47

خصائص ووصف الضاغط ...

قطر الاسطوانة - 67.5 ملم
ضربة المكبس - 50 مم.
عدد الاسطوانات - 2.
سرعة العمود المقدرة - 24 ثانية -1 (1440 دورة في الدقيقة).
يُسمح بتشغيل الضاغط بسرعة رمح s-1 (1650 دورة في الدقيقة).
حجم المكبس الموصوف ، m3 / h - 32.8 (عند n = 24 s-1). 37.5 (عند n = 27.5 ثانية -1).
نوع محرك الأقراص - من خلال ناقل الحركة على شكل V أو القابض.

المبردات:

R12 - GOST 19212-87

R22- GOST 8502-88

R142- TU 6-02-588-80

الضواغط منتجات قابلة للإصلاح وتتطلب صيانة دورية:

الصيانة بعد 500 ساعة ؛ 2000 ساعة مع تغيير الزيت وتنظيف فلتر الغاز ؛
- اعمال صيانةبعد 3750 ساعة:
- اعمال صيانةبعد 7600 ساعة
- متوسط ​​، إصلاح بعد 22500 ساعة ؛
- اصلاحبعد 45000 ساعة

في عملية تصنيع الضواغط ، يتم تحسين تصميم مكوناتها وأجزائها باستمرار. لذلك ، في الضاغط المزود ، قد تختلف الأجزاء الفردية والتجمعات قليلاً عن تلك الموضحة في جواز السفر.

مبدأ تشغيل الضاغط كالتالي:

عندما يدور العمود المرفقي ، تعود المكابس
حركة تقدمية. عندما يتحرك المكبس لأسفل في الفراغ الذي تشكله الأسطوانة ولوحة الصمام ، يتم إنشاء فراغ ، وتنحني لوحات صمام الشفط ، مما يفتح ثقوبًا في لوحة الصمام التي يمر من خلالها بخار المبرد إلى الأسطوانة. سيستمر الملء ببخار التبريد حتى يصل المكبس إلى موضعه السفلي. عندما يتحرك المكبس لأعلى ، تغلق صمامات الشفط. سيزداد الضغط في الاسطوانات. بمجرد أن يكون الضغط في الأسطوانة أكبر من الضغط في خط التفريغ ، ستفتح صمامات التفريغ ثقوبًا في "لوحة الصمام" للسماح لبخار مادة التبريد بالمرور إلى تجويف التفريغ. بعد الوصول إلى الموضع العلوي ، سيبدأ المكبس في النزول ، وستغلق صمامات التفريغ وسيكون هناك فراغ في الأسطوانة مرة أخرى. ثم تتكرر الدورة. علبة المرافق للضاغط (الشكل 1) عبارة عن مصبوب من الحديد الزهر مع دعامات لمحامل العمود المرفقي في النهايات. يوجد على جانب واحد من غطاء علبة المرافق غدة من الجرافيت ، ومن ناحية أخرى ، يتم إغلاق علبة المرافق بغطاء يوجد فيه جهاز تكسير ، والذي يعمل بمثابة توقف للعمود المرفقي. تحتوي علبة المرافق على سدادين ، أحدهما يعمل على ملء الضاغط بالزيت والآخر لتصريف الزيت. يوجد على الجدار الجانبي لعلبة المرافق زجاج رؤية مصمم للتحكم في مستوى الزيت في الضاغط. تم تصميم الحافة الموجودة في الجزء العلوي من علبة المرافق لربط كتلة الأسطوانة بها. تجمع كتلة الأسطوانة بين أسطوانتين في مصبوب واحد من الحديد الزهر ، والذي يحتوي على شفتين: الأولى لربط لوحة الصمام بغطاء الكتلة والأخرى السفلية للتوصيل بعلبة المرافق. من أجل حماية الضاغط والنظام من الانسداد ، يتم تركيب مرشح في تجويف الشفط بالوحدة. لضمان عودة الزيت المتراكم في تجويف الشفط ، يتم توفير سدادة بفتحة تربط تجويف الشفط للكتلة بعلبة المرافق. تتكون مجموعة قضيب التوصيل ومجموعة المكبس من مكبس ، وقضيب توصيل ، اصبع اليد. حلقات الختم ومكشطة الزيت. يتم تثبيت لوحة الصمام في الجزء العلوي من الضاغط بين كتل الأسطوانة وغطاء الأسطوانة ، وتتكون من لوحة صمام وألواح صمام الشفط والتفريغ ومقاعد صمام الشفط والينابيع والبطانات وأدلة صمام التفريغ. تحتوي لوحة الصمام على سروج قابلة للإزالة لصمامات الشفط على شكل ألواح فولاذية صلبة مع فتحتين مستطيلتين في كل منهما. يتم إغلاق الفتحات بألواح زنبركية فولاذية ، والتي توجد في أخاديد لوحة الصمام. يتم إصلاح السروج واللوحة مع المسامير. ألواح صمام التفريغ من الصلب ، مستديرة ، تقع في الأخاديد الحلقية للوحة ، وهي مقاعد الصمام. لمنع الإزاحة الجانبية ، أثناء التشغيل ، يتم توسيط الألواح بواسطة أدلة مختومة ، ترتكز أرجلها على الجزء السفلي من الأخدود الحلقي للوحة الصمام. من الأعلى ، يتم ضغط الألواح على لوحة الصمام بواسطة نوابض ، باستخدام قضيب مشترك ، يتم توصيله باللوحة بواسطة مسامير على البطانات. تم تثبيت 4 دبابيس في الشريط ، حيث يتم وضع البطانات ، مما يحد من ارتفاع صمامات التفريغ. يتم ضغط البطانات مقابل أدلة الصمام بواسطة نوابض عازلة. في ظل الظروف العادية ، لا تعمل الينابيع العازلة ؛ تعمل على حماية الصمامات من الانكسار أثناء الصدمات الهيدروليكية في حالة دخول سائل التبريد أو الزيت الزائد إلى الأسطوانات. يتم تقسيم لوحة الصمام بواسطة قسم داخلي لرأس الأسطوانة إلى تجاويف شفط وتفريغ. في الموضع العلوي المتطرف للمكبس بين لوحة الصمام وأسفل المكبس توجد فجوة تبلغ 0.2 ... 0.17 مم تسمى الفراغ الخطي الميت ، ويغلق صندوق الحشو نهاية محرك العمود المرفقي الخارج. نوع صندوق الحشو - الجرافيت المحاذاة الذاتية. صمامات الإغلاق - الشفط والتفريغ ، تستخدم لتوصيل الضاغط بنظام التبريد. يتم توصيل زاوية أو تركيب مستقيم ، بالإضافة إلى تركيب أو نقطة الإنطلاق لتوصيل الأجهزة ، بجسم صمام الإغلاق على الخيط. عندما يتم تدوير المغزل في اتجاه عقارب الساعة ، في الوضع المتطرف ، يقوم التخزين المؤقت بسد الممر الرئيسي عبر الصمام إلى النظام ويفتح الممر إلى التركيب. عندما يتم تدوير المغزل عكس اتجاه عقارب الساعة ، فإنه في أقصى وضع يتم غلقه بمخروط مرورًا بالتركيب ويفتح تمامًا الممر الرئيسي عبر الصمام في النظام ويمنع المرور إلى نقطة الإنطلاق. في المواضع الوسيطة ، يكون الممر مفتوحًا لكل من النظام وإلى نقطة الإنطلاق. يتم تزييت الأجزاء المتحركة للضاغط عن طريق الرش. يحدث تزييت مجلات قضيب التوصيل في العمود المرفقي من خلال قنوات مائلة محفورة في الجزء العلوي من قضيب التوصيل السفلي. يتم تشحيم الرأس العلوي لقضيب التوصيل بالزيت المتدفق من داخل القاع ، والمكبس والسقوط في الفتحة المحفورة للرأس العلوي لقضيب التوصيل. لتقليل انتقال الزيت من علبة المرافق ، يتم استخدام الزيت بواسطة حلقة قابلة للإزالة على المكبس ، والتي تقوم بإلقاء بعض الزيت من جدران الأسطوانة مرة أخرى في علبة المرافق.

كمية الزيت المراد تعبئتها: 1.7 + - 0.1 كجم.

أداء التبريد والطاقة الفعالة ، انظر الجدول:

خيارات	R12		R22	R142
	ن = 24 ثانية ¹	ن = 24 ثانية ¹	ن = 27.5 ث- ¹	ن = 24 ثانية ¹
قدرة التبريد ، كيلو واط	8,13	9,3	12,5	6,8
القوة الفعالة ، كيلوواط	2,65	3,04	3,9	2,73

ملاحظات: 1. البيانات معطاة عن الوضع: نقطة الغليان - ناقص 15 درجة مئوية ؛ درجة حرارة التكثيف - 30 درجة مئوية ؛ درجة حرارة الشفط - 20 درجة مئوية ؛ درجة حرارة السائل أمام جهاز الخانق 30 درجة مئوية - للفريونات R12 ، R22 ؛ نقطة الغليان - 5 درجات مئوية ؛ درجة حرارة التكثيف - 60 درجة مئوية ؛ درجة حرارة الشفط - 20 درجة مئوية ؛ درجة حرارة السائل أمام جهاز الخانق - 60 درجة مئوية - للفريون 142 ؛

يسمح بالانحراف عن القيم الاسمية لقدرة التبريد والطاقة الفعالة في حدود ± 7٪.

يجب ألا يتجاوز فرق الضغط بين التفريغ والشفط 1.7 ميجا باسكال (17 كجم / ثانية * 1) ، ويجب ألا تتجاوز نسبة ضغط التفريغ إلى ضغط الشفط 1.2.

يجب ألا تتجاوز درجة حرارة التفريغ 160 درجة مئوية لـ R22 و 140 درجة مئوية لـ R12 و R142.

ضغط التصميم 1.80 ميجا باسكال (1.8 كجم / سم 2)

يجب أن تحافظ الضواغط على إحكامها عند اختبارها بضغط زائد قدره 1.80 ميجا باسكال (1.8 كجم.سم 2).

عند التشغيل على R22 و R12 و R142 ، يجب أن تكون درجة حرارة الشفط:

تلفزيونات = t0 + (15 ... 20 درجة مئوية) عند t0 ≥ 0 درجة مئوية ؛

تلفزيونات = 20 درجة مئوية عند -20 درجة مئوية< t0 < 0°С;

tair = t0 + (35 ... 40 درجة مئوية) عند t0< -20°С;

وزارة التربية والتعليم والعلوم في الاتحاد الروسي

جامعة ولاية نوفوسيبيرسك التقنية

_____________________________________________________________

تخصيص
وحدة التبريد

القواعد الارشادية

لطلاب FES من جميع أشكال التعليم

نوفوسيبيرسك
2010

UDC 621.565 (07)

بقلم: كاند. تقنية. العلوم ، مساعد. ,

المراجع: دكتور تك. العلوم ، أ.

تم تحضير العمل في قسم محطات الطاقة الحرارية

© ولاية نوفوسيبيرسك

الجامعة التقنية ، 2010

الغرض من العمل المختبري

1. التوحيد العملي للمعرفة حول القانون الثاني للديناميكا الحرارية والدورات ووحدات التبريد.

2. التعرف على وحدة التبريد IF-56 وخصائصها التقنية.

3. دراسة وبناء دورات وحدات التبريد.

4. تحديد الخصائص الرئيسية لوحدة التبريد.

1. الأساس النظري للعمل

وحدة التبريد

1.1. دورة كارنو العكسية

تم تصميم وحدة التبريد لنقل الحرارة من مصدر بارد إلى مصدر ساخن. وفقًا لصياغة كلاوزيوس للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، لا يمكن للحرارة بمفردها أن تنتقل من الجسم البارد إلى الجسم الساخن. في مصنع التبريد ، لا يحدث هذا النقل الحراري من تلقاء نفسه ، ولكن بسبب الطاقة الميكانيكية للضاغط المصروفة على ضغط بخار مادة التبريد.

السمة الرئيسية لمحطة التبريد هي معامل الأداء ، والذي يتم الحصول على التعبير عنه من معادلة القانون الأول للديناميكا الحرارية ، المكتوب للدورة العكسية لمحطة التبريد ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه بالنسبة لأي دورة ، فإن تغير في الطاقة الداخلية لسائل العمل د ش= 0 ، وهي:

ف= ف 1 – ف 2 = ل, (1.1)

أين ف 1 - الحرارة المعطاة للينابيع الساخنة ؛ ف 2 - الحرارة المأخوذة من مصدر البرودة ؛ ل – عمل ميكانيكيضاغط.

من (1.1) يتبع ذلك أن الحرارة تنتقل إلى المصدر الساخن

ف 1 = ف 2 + ل, (1.2)

معامل الأداء هو نسبة الحرارة فيتم تحويل 2 من مصدر بارد إلى مصدر ساخن لكل وحدة عمل ضاغط مستهلكة

(1.3)

القيمة القصوى لمعامل الأداء لنطاق درجة حرارة معين بين تيجبال حارة و تيبرودة مصادر الحرارة الباردة لها دورة كارنو العكسية (الشكل 1.1) ،

أرز. 1.1 دورة كارنو العكسية

التي يتم توفير الحرارة فيها ر 2 = مقدار ثابتمن مصدر البرودة إلى سائل العمل:

ف 2 = تي 2 ( س 1 – س 4) = تي 2 دي اس (1.4)

والحرارة المنبعثة ر 1 = مقدار ثابتمن سائل العمل إلى المصدر البارد:

ف 1 = تيواحد · ( س 2 – س 3) = تي 1 دس، (1.5)

في دورة كارنو العكسية: 1-2 - ضغط ثابت الحرارة لسائل العمل ، ونتيجة لذلك تكون درجة حرارة سائل العمل تي 2 يصبح أكثر سخونة تيجبال الينابيع الساخنة 2-3 - إزالة الحرارة المتساوية ف 1 من سائل العمل إلى الينبوع الساخن ؛ 3-4 - توسع ثابت الحرارة لسائل العمل ؛ 4-1 - إمداد حراري متساوي ف 2 من المصدر البارد إلى سائل العمل. مع الأخذ في الاعتبار العلاقات (1.4) و (1.5) ، يمكن تمثيل المعادلة (1.3) لمعامل أداء دورة كارنو العكسية على النحو التالي:

كلما زادت القيمة الإلكترونية ، زادت كفاءة دورة التبريد وقل العمل لاللازمة لنقل الحرارة ف 2 من مصدر بارد إلى ساخن.

1.2. دورة التبريد بضغط البخار

يمكن إجراء الإمداد بالحرارة المتساوية وإزالتها في وحدة التبريد إذا كان المبرد سائلًا منخفض الغليان ، تكون نقطة غليانه عند الضغط الجوي ر 0 £ 0 oC ، وفي درجات حرارة سالبة ، ضغط الغليان صيجب أن يكون 0 أكبر من الغلاف الجوي لمنع الهواء من دخول المبخر. تجعل ضغوط الضغط المنخفضة من الممكن جعل الضاغط والعناصر الأخرى لوحدة التبريد خفيفة الوزن. مع حرارة كامنة من التبخر صكميات محددة منخفضة مرغوبة الخامسمما يسمح بتقليل أبعاد الضاغط.

الأمونيا NH3 مبرد جيد (نقطة الغليان ر k = 20 درجة مئوية ، ضغط التشبع صك = 8.57 بار وفي ر 0 \ u003d -34 درجة مئوية ، ص 0 = 0.98 بار). تكون حرارة التبخر الكامنة فيه أعلى من حرارة المبردات الأخرى ، ولكن عيوبها هي السمية والتآكل فيما يتعلق بالمعادن غير الحديدية ، وبالتالي لا تستخدم الأمونيا في وحدات التبريد المحلية. المبردات الجيدة هي كلوريد الميثيل (CH3CL) والإيثان (C2H6) ؛ لا يستخدم ثاني أكسيد الكبريت (SO2) بسبب سميته العالية.

تستخدم الفريونات ومشتقات الفلوروكلورين لأبسط الهيدروكربونات (الميثان بشكل أساسي) على نطاق واسع كمبردات. الخصائص المميزة للفريونات هي مقاومتها الكيميائية ، وعدم سميتها ، وعدم تفاعلها مع المواد الإنشائية عندما ر < 200 оС. В прошлом веке наиболее широкое распространение получил R12, или фреон – 12 (CF2CL2 – дифтордихлорметан), который имеет следующие الخصائص الفيزيائية الحرارية: الوزن الجزيئي م = 120.92 ؛ نقطة الغليان عند الضغط الجوي ص 0 = 1 بار ؛ ر 0 = -30.3 درجة مئوية ؛ المعلمات الحرجة R12: صكر = 41.32 بار ؛ ركر = 111.8 درجة مئوية ؛ الخامسكر = 1.78 × 10-3 م 3 / كجم ؛ الأس ثابت الحرارة ك = 1,14.

تم حظر إنتاج الفريون -12 ، باعتباره مادة تدمر طبقة الأوزون ، في روسيا في عام 2000 ، ولا يُسمح إلا باستخدام R12 المنتج بالفعل أو المستخرج من المعدات.

2. تشغيل وحدة التبريد IF-56

2.1. وحدة التبريد

تم تصميم وحدة IF-56 لتبريد الهواء في حجرة التبريد 9 (الشكل 2.1).

المروحة "href =" / text / category / ventilyator / "rel =" bookmark "> fan ؛ 4 - جهاز الاستقبال ؛ 5 -capacitor ؛

6 - مرشح مجفف ؛ 7 - دواسة الوقود 8 - مبخر 9- ثلاجة

أرز. 2.2. دورة التبريد

في عملية اختناق سائل الفريون في دواسة الوقود 7 (عملية 4-5 بوصة فتاه-الرسم البياني) ، يتبخر جزئيًا ، بينما يحدث التبخر الرئيسي للفريون في المبخر 8 بسبب الحرارة المأخوذة من الهواء في حجرة الثلاجة (عملية متساوية الضغط-متساوية الحرارة 5-6 عند ص 0 = مقدار ثابتو ر 0 = مقدار ثابت). يدخل البخار المحمص بدرجة حرارة إلى الضاغط 1 ، حيث يتم ضغطه من الضغط ص 0 للضغط صك (متعدد الاتجاهات ، ضغط حقيقي 1-2 د). على التين. 2.2 يوضح أيضًا النظرية ، ضغط ثابت 1-2A في س 1 = مقدار ثابت..gif "width =" 16 "height =" 25 "> (عملية 4 * -4). يتدفق الفريون السائل إلى جهاز الاستقبال 5 ، حيث يتدفق عبر مرشح مجفف 6 إلى دواسة الوقود 7.

معلومات تقنية

يتكون المبخر 8 من البطاريات ذات الزعانف - المسخنات الحرارية. البطاريات مزودة بخانق 7 مع صمام ثرموستاتي. مكثف تبريد الهواء القسري 4 ، أداء المروحة الخامسب = 0.61 م 3 / ث.

على التين. يوضح الشكل 2.3 الدورة الفعلية لمحطة تبريد بضغط البخار مبنية وفقًا لنتائج اختباراتها: 1-2 أ - ضغط ثابت (نظري) لبخار مادة التبريد ؛ 1-2d - الضغط الفعلي في الضاغط ؛ 2e-3 - تبريد متساوي الضغط للأبخرة حتى
درجة حرارة التكثيف رل؛ 3-4 * - تكثيف متساوي الضغط لبخار مادة التبريد في المكثف ؛ 4 * -4 - تبريد فائق مكثف ؛
4-5 - الاختناق ( ح 5 = ح 4) ، ونتيجة لذلك يتبخر المبرد السائل جزئيًا ؛ 5-6 - تبخر متساوي الضغط في مبخر غرفة التبريد ؛ 6-1 - التسخين الزائد متساوي الضغط للبخار الجاف المشبع (النقطة 6 ، X= 1) تصل إلى درجة الحرارة ر 1.

أرز. 2.3 دورة التبريد في فتاه-رسم بياني

2.2. خصائص الأداء

الخصائص التشغيلية الرئيسية لوحدة التبريد هي قدرة التبريد س، استهلاك الطاقة ن، استهلاك المبردات جيوقدرة تبريد محددة ف. يتم تحديد سعة التبريد من خلال الصيغة ، كيلوواط:

س = جي كيو = جي(ح 1 – ح 4), (2.1)

أين جي- استهلاك المبردات ، كجم / ثانية ؛ ح 1 - المحتوى الحراري للبخار عند مخرج المبخر ، كيلوجول / كجم ؛ ح 4 - المحتوى الحراري للسائل المبرد أمام الخانق ، kJ / kg ؛ ف = ح 1 – ح 4 - قدرة تبريد محددة ، كيلوجول / كغ.

المحدد الحجميقدرة التبريد ، كيلوجول / م 3:

فت = ف/ الخامس 1 = (ح 1 – ح 4)/الخامس 1. (2.2)

هنا الخامس 1 - الحجم النوعي للبخار عند مخرج المبخر ، م 3 / كغ.

تم العثور على معدل تدفق المبرد بالصيغة ، كجم / ث:

جي = سل/( حثنائي الأبعاد - ح 4), (2.3)

س = ج’مساءًالخامسفي( رفي 2 - رفي 1). (2.4)

هنا الخامس B \ u003d 0.61 m3 / s - أداء المروحة التي تبرد المكثف ؛ رفي 1، ر B2 - درجة حرارة الهواء عند مدخل ومخرج المكثف ، ºС ؛ ج’مساءًهو متوسط ​​السعة الحرارية متساوي الضغط الحجمي للهواء ، kJ / (m3 K):

ج’مساءً = (μ cpm)/(μ الخامس 0), (2.5)

حيث (μ الخامس 0) = 22.4 م 3 / كمول هو حجم كيلو مول من الهواء في ظل الظروف الفيزيائية العادية ؛ (μ cpm) هو متوسط ​​السعة الحرارية المولية متساوية الضغط للهواء ، والتي يتم تحديدها بواسطة الصيغة التجريبية ، kJ / (kmol · K):

(μ cpm) = 29.1 + 5.6 10-4 ( ر B1 + رفي 2). (2.6)

القوة النظرية للضغط الأديباتي لأبخرة المبردات في عملية 1-2A ، kW:

نأ = جي/(ح 2 أ - ح 1), (2.7)

قدرات التبريد النسبية الثابتة والحقيقية:

كأ = س/نلكن؛ (2.8)

ك = س/ن, (2.9)

تمثل الحرارة المنقولة من مصدر بارد إلى مصدر ساخن لكل وحدة من الطاقة النظرية (ثابت الحرارة) والطاقة الفعلية (الطاقة الكهربائية لمحرك الضاغط). معامل الأداء له نفس المعنى المادي وتحدده الصيغة:

ε = ( ح 1 – ح 4)/(حثنائي الأبعاد - ح 1). (2.10)

3. اختبار التبريد

بعد بدء تشغيل وحدة التبريد ، من الضروري الانتظار حتى يتم إنشاء الوضع الثابت ( ر 1 = ثابت ر 2D = const) ، ثم قم بقياس جميع قراءات الأداة وأدخلها في جدول القياس 3.1 ، بناءً على النتائج التي تم بناء دورة محطة تبريد في فتاه- و ts- تنسق باستخدام مخطط البخار للفريون 12 الموضح في الشكل. 2.2. يتم حساب الخصائص الرئيسية لوحدة التبريد في الجدول. 3.2 درجات حرارة التبخر ر 0 والتكثيف رتم العثور على K اعتمادًا على الضغط ص 0 و صك حسب الجدول. 3.3 الضغوط المطلقة ص 0 و صيتم تحديد K بواسطة الصيغ ، شريط:

ص 0 = ب/750 + 0,981ص 0 م ، (3.1)

صك = ب/750 + 0,981صكم ، (3.2)

أين في – الضغط الجويبواسطة البارومتر ، مم. RT. فن.؛ ص 0M - ضغط التبخر الزائد وفقًا لمقياس الضغط ، أجهزة الصراف الآلي ؛ ص KM - ضغط التكثيف الزائد وفقًا لمقياس الضغط ، أجهزة الصراف الآلي.

الجدول 3.1

نتائج القياس

	قيمة	البعد	المعنى	ملحوظة
	ضغط التبخر ، ص 0 م			بواسطة مقياس الضغط
	ضغط التكثيف ، صكم			بواسطة مقياس الضغط
	درجة الحرارة في الثلاجة ر HC			بواسطة الحرارية 1
	درجة حرارة بخار المبرد قبل الضاغط ، ر 1			بواسطة الحرارية 3
	درجة حرارة بخار المبرد بعد الضاغط ، ر 2 د			بواسطة الحرارية 4
	درجة حرارة المكثف بعد المكثف ، ر 4			بواسطة الحرارية 5
	درجة حرارة الهواء بعد المكثف ، رفي 2			بواسطة الحرارية 6
	درجة حرارة الهواء أمام المكثف ، رفي 1			بواسطة الحرارية 7
	قوة محرك الضاغط ، ن			بواسطة wattmeter
	ضغط التبخر ، ص 0			بواسطة الصيغة (3.1)
	درجة حرارة التبخر ، ر 0			حسب الجدول (3.3)
	ضغط التكثيف ، صل			بواسطة الصيغة (3.2)
	درجة حرارة التكثيف ، رل			حسب الجدول 3.3
	المحتوى الحراري لبخار مادة التبريد قبل الضاغط ، ح 1 = F(ص 0, ر 1)			تشغيل فتاه-رسم بياني
	المحتوى الحراري لبخار مادة التبريد بعد الضاغط ، ح 2D = F(صل، رثنائي الأبعاد)			تشغيل فتاه-رسم بياني
	المحتوى الحراري لبخار المبرد بعد ضغط ثابت الحرارة ، ح 2 أ			تشغيل فتاهرسم بياني
	المحتوى الحراري للمكثفات بعد المكثف ، ح 4 = F(ر 4)			تشغيل فتاهرسم بياني
	الحجم المحدد للبخار قبل الضاغط ، الخامس 1=F(ص 0, ر 1)			تشغيل فتاه-رسم بياني
	تدفق الهواء من خلال المكثف الخامسفي			حسب جواز السفر المعجب

الجدول 3.2

حساب الخصائص الرئيسية لمحطة التبريد

ل

	قيمة	البعد		المعنى
	متوسط ​​السعة الحرارية المولية للهواء (m معمساءً)	كيلوجول / (كيلومتر × ك)	29.1 + 5.6 × 10-4 ( ر B1 + رفي 2)
	السعة الحرارية الحجمية للهواء ، مع¢ صم	كيلوجول / (م 3 × ك)	(م cpم) / 22.4
	ج¢ صم الخامسفي( رفي 2 - رفي 1)
	استهلاك المبردات ، جي		سل / ( حثنائي الأبعاد - ح 4)
	قدرة التبريد المحددة ، ف		ح 1 – ح 4
	قدرة التبريد، س		جي كيو
	قدرة التبريد الحجمي المحددة ، qV		س / الخامس 1
	قوة ثابتة ، نأ		جي(ح 2 أ - ح 1)
	قدرة التبريد الحافظة للحرارة النسبية ، للكن		س / نلكن
	قدرة التبريد الحقيقية النسبية ، ل		س / ن
	معامل الأداء ، هـ		ف / (حثنائي الأبعاد - ح 1)

الجدول 3.3

ضغط تشبع الفريون 12 (CF2 Cl2 - ديفلورودي كلورو ميثان)

40

1. مخطط ووصف وحدة التبريد.

2. جداول القياسات والحسابات.

3. المهمة المنجزة.

يمارس

1. بناء دورة تبريد في فتاه- رسم بياني (الشكل ص 1).

2. اصنع طاولة. 3.4 باستخدام فتاه-رسم بياني.

الجدول 3.4

البيانات الأولية لبناء دورة محطة التبريد فيts - الإحداثيات

2. بناء دورة تبريد في ts- رسم بياني (الشكل ص 2).

3. تحديد قيمة معامل الأداء لدورة كارنو العكسية وفق المعادلة (1.6) لـ تي 1 = تيك و تي 2 = تي 0 ومقارنته مع COP للتثبيت الفعلي.

المؤلفات

1. شاروف ، يو.مقارنة دورات وحدات التبريد باستخدام المبردات البديلة / // هندسة الطاقة والطاقة الحرارية. - نوفوسيبيرسك: NSTU. - 2003. - العدد. 7 ، - س 194-198.

2. كيريلين ، ف.الديناميكا الحرارية الفنية / ،. - م: الطاقة ، 1974. - 447 ص.

3. فارجافتيك ، ن.كتاب مرجعي الخصائص الفيزيائية الحراريةالغازات والسوائل /. - م: علم 1972. - 720 ص.

4. أندريوشينكو ، أ.أساسيات الديناميكا الحرارية الفنية للعمليات الحقيقية /. - م: تخرج من المدرسه, 1975.

تم تصميم وحدة IF-56 لتبريد الهواء في حجرة التبريد 9 (الشكل 2.1). العناصر الرئيسية هي: ضاغط مكبس الفريون 1 ، ومكثف تبريد الهواء 4 ، وخنق 7 ، وبطاريات تبخرية 8 ، ومجفف مرشح 6 مملوء بمجفف - هلام السيليكا ، وجهاز استقبال 5 لتجميع المكثفات ، ومروحة 3 و محرك كهربائي 2.

أرز. 2.1. مخطط وحدة التبريد IF-56:

معلومات تقنية

ماركة ضاغط
عدد الاسطوانات
الحجم الموصوف بواسطة المكابس ، م 3 / ساعة
المبردات
قدرة التبريد ، كيلو واط
عند t0 = -15 درجة مئوية: tк = 30 درجة مئوية
عند t0 = +5 ° С tк = 35 ° С
قوة المحرك الكهربائي ، كيلوواط
السطح الخارجي للمكثف ، م 2
السطح الخارجي للمبخر ، م 2

يتكون المبخر 8 من بطاريتين زعانف - مسخنات. البطاريات مزودة بخانق 7 مع صمام ثرموستاتي. مكثف تبريد الهواء القسري 4 ، أداء المروحة

VB = 0.61 م 3 / ث.

على التين. يوضح الشكلان 2.2 و 2.3 الدورة الفعلية لمحطة تبريد بضغط البخار مبنية وفقًا لنتائج اختباراتها: 1 - 2 أ - ضغط ثابت (نظري) لبخار مادة التبريد ؛ 1-2d - الضغط الفعلي في الضاغط ؛ 2d - 3 - تبريد متساوي الضغط للأبخرة حتى

درجة حرارة التكثيف tk ؛ 3-4 * - تكثيف متساوي الضغط لبخار مادة التبريد في المكثف ؛ 4 * - 4 - تبريد فرعي مكثف ؛

4-5 - الاختناق (h5 = h4) ، ونتيجة لذلك يتبخر المبرد السائل جزئيًا ؛ 5-6 - تبخر متساوي الضغط في مبخر غرفة التبريد ؛ 6-1 - تسخين شديد متساوي الضغط للبخار الجاف المشبع (النقطة 6 ، х = 1) حتى درجة الحرارة t1.