Алгоритм выполнения теплотехнических испытаний

Включить установку (производится только техническим персоналом кафедры). После стабилизации теплового состояния компрессора, которая определяется малыми изменениями значений давлений всасывания и нагнетания (после 5…10 минут работы установки), измерить и записать в табл.2 значения давления и температуры хладагента перед и после компрессора (на всасывании возможен вакуум), а также температуру воды (tв) в охлаждаемом объёме (баке). Записать время начала опыта.

Таблица 2. Значения параметров хладагента в характерных точках холодильного цикла, измеренные при выполнении теплотехнических испытаний холодильной установки

Наименование параметров Значения в единицах измерения Средние значения в опыте в единицах SI Выходные данные  
Давление всасывания (рвс): начало/конец опыта / кг/см2 МПа  
Давление нагнетания ( рн): начало/конец опыта / кг/см2 МПа  
Температура пара хладагента перед компрессором, t2: начало/конец опыта / °С    
Температура пара хладагента после компрессора, t2: начало/конец опыта / °С    
Температура воды в охлаждаемом баке, tбак: начало/конец опыта / °С    
Температура окружающей среды, tо.с °С    
Атмосферное давление (ратм) гПа МПа  
Давление испарения (кипения): ри=рвс+ратм МПа  
Давление конденсации: рк=рн+ратм МПа  
Охлаждение воды в баке, Δtв = tбак,н – tбак,к 0С  

 

Понизить температуру воды в бачке Dtв на 3…5 градусов. Для этого установка должна работать примерно 30…40 минут. Изменение температуры воды в бачке контролируется при помощи термопары, находящейся в охлаждаемой воде.

После достижения указанного охлаждения воды, снова необходимо измерить значения давления и температуры хладагента до и после компрессора, а также температуру воды (tв) в бачке. Записать время окончания опыта. Рассчитать фактическую продолжительность работы установки в установившемся режиме.

Рассчитать средние значения давления и температуры хладагента до и после компрессора, полученные в опыте. Рассчитать средние значения давлений кипения и конденсации хладагента в исследуемом холодильном цикле с учетом фактического атмосферного давления.

Рис.1. Принципиальная схема лабораторной холодильной установки

 

Рис.2. Термодинамическийцикл исследуемой холодильной установки в T-s и lgp-h координатах.

Таблица 3.Основные термические параметры цикла

Параметры Обозначение Размерность Способ определения Значение
Давление испарения ри МПа из табл..1  
Давление конденсации рк МПа из табл..1  
3. Температура хладагента после компресора (точка 2) t2 0С из табл..1  
Температура конденсации tк 0С tк=f(рк) (по таблице либо диаграмме)  
Температура испарения хладагента tи 0С tи=f(ри) (по таблице либо диаграмме)  

По этим термическим параметрам с помощью таблиц и/или диаграмм термодинамических свойств хладагента R12 определяем его термодинамические свойства в характерных точках регенеративного холодильного цикла. При этом сначала определяем параметры хладагента в точке 2 (по значениям рк и t2), затем — в точке 1 (по значению ри и из условия s1=s2=idem). Параметры хладагента в точке 5 определяются из теплового баланса: (h4h5) = (h1h7); по рассчитанному из этого соотношения значению h5 и данным таблицы насыщения хладагента путем интерполяции по этому параметру определяем остальные термодинамические свойства (хотя давление в точке 5 равно давлению конденсации: р5 = рк). Термодинамические свойства хладагента в остальных точках холодильного цикла определяются классическим способом (по таблицам либо lgp-h диаграмме термодинамических свойств хладагента). При этом учащийся должен уметь определять их как по диаграмме, так и по таблицам. Это проверяется при защите лабораторной работы.

Все используемы алгоритмы и промежуточные расчёты, желательно привести в отчете к лабораторной работе, но в любом случае результаты расчетов должны быть сведены в следующую таблицу.

Таблица 4.Параметры хладагента в характерних точках цикла при фактических условиях работы холодильной установки

t, °C p, МПа v, м3/кг h, кДж/кг s, кДж/(кг∙К) x примечание
            -
            -
             
        -   -
        -   -
             
            -

Параметры хладагента в характерных точках цикла при стандартных условиях работы холодильной установки определяются исходя из принятых стандартных температур конденсации и кипения хладагента (+300С и –150С, соответственно) и при рекомендуемой стандартом степени перегрева. При этом сначала определяются термодинамические свойства хладагента в точке 1 (с учетом рекомендуемой степени перегрева Δtперегр = 5˚С), а затем — в точках 2 и 5, используя при этом те же термодинамические предпосылки, что и в предыдущем случае.

Все используемы алгоритмы и промежуточные расчёты, желательно привести в отчете к лабораторной работе, но в любом случае результаты расчетов должны быть сведены в следующую таблицу.

 

Таблица 5.Параметры хладагента в характерних точках цикла при стандартных условиях работы холодильной установки

t, °C p, МПа v, м3/кг h, кДж/кг s, кДж/(кг∙К) X примечание
             
             
             
             
             
             
             

Таблица 6. Параметры хладагента в отдельных (наиболее важных для дальнейших расчетов) точках теоретического цикла испытуемойхолодильной установки

№п/п Наименование параметра Размерность Значение
Энтальпия пара хладагента перед компрессором, h1 кДж/кг  
Энтальпия пара хладагента после компрессором, h2 кДж/кг  
Энтальпия хладагента после конденсатора, h3 кДж/кг  
Энтальпия хладагента после дросселирования, на входе в испаритель, h5 кДж/кг  
Температура испарения хладагента, tи °С  
Температура конденсации хладагента, tk °С  
Удельный объем пара хладагента перед компрессором,n1 м3/кг  
Удельная массовая холодопроизводительность, q0 кДж/кг  

 

По рассчитанным параметрам хладагента в характерных точках действительного цикла лабораторной холодильной установки и цикла этой же установки, работающей при стандартных условиях, рассчитываем теплотехнические характеристики этих циклов.

Таблица 7.Теплотехнические характеристики исследуемого и стандартного холодильных циклов

Величина Обозначение Размерность Формула или способ определения Значение
Удельная массовая холодопроизводительность q0 кДж/кг q0 = h7h6  
Удельная объемная холодопроизводительность qv кДж/м3 qv=q0/v1  
Удельная работа сжатия в компрессоре l кДж/кг l=h2-h1  
Теоретический холодильный коэффициент εт εт=q0/l  
Холодопроизводительность установки Q0 кВт Q0=МводСр(tв,нtв,к) (см. примечание 1)  
Количество хладагента, прокачиваемого компрессором по системе в единицу времени G0 кг/с G0=·Q0·/ q0  
Действительный секундный объем пара, всасываемого компрессором Vд м3 Vд=G0·v1  
8. Теоретический объём, описываемый поршнями компресора в единицу времени Vh м3 Vh=(πd2/4)∙S∙n∙z/60  
Температура конденсации хладагента Tк K Tк=273,15+tк  
Температура испарения хладагента Tи K Tи=273,15+tи  
Коэффициент подачи компрессора λ λ = Vд/ Vh  
Относительная величина вредного пространства цилиндра компрессора C C=(1-λ)/[(pk/p0)–1]  
Теоретическая мощность компрессора NТ кВт NТ=l·G0  
Индикаторный КПД компрессора ηi ηi=Твп/Тк+0,0025·tи  
Индикаторная мощность компресора Ni кВт Ni =Nт/ηi  
Условное удельное давление механического трения pтр кПа pтр =40…60  
Мощность, затрачиваемая на трение Nтр кВт Nтр=Vh ·ртр  
Мощность, подводимая к валу компрессора Ne   Ne=Ni + Nтр  
Механический КПД ηм ηм=Ni / Ne  
Действительный (эффективный) холодильный коэффициент εд εд=Q0/Ne  
Стандартная температура конденсации tк ст °C стандартное значение
Tк ст K Tк=273,15+tк ст  
Стандартная температура испарения tи ст °C стандартное значение –15
Tи ст K Tвп=273,15+tи ст  
23а Температура перед ТРВ °C  
Температура всасывания °C   –10
Удельная объемная холодопроизводительность при стандартных условиях qv ст кДж/м3 qv=q0/v1  
Давление конденсации хладагента при стандартных условиях pк ст МПа из соответствующего цикла по диаграмме либо таблице  
Давление испарения хладагента при стандартных условиях pи ст  
Коэффициент подачи компресора при стандартных условиях (см. прим.2) λ λст=1–С[(pк ст/pи, ст)-1]  
Стандартная холодопроизводительность Q0 ст кВт Q0ст=Q0λстqv,ст/(λqv)  

 

Примечание 1:

— масса воды в контейнере (бачке) — 3 кг;

— теплоёмкость воды — 4,1868 кДж/(кг.К)

tв.н. , tв.к — температура воды в бачке в начале и в конце опыта.

Примечание 2: При расчете λст принимается, что коэффициент подачи зависит только от величины вредного пространства компрессора и соотношения давлений нагнетания и всасывания, а прочие составляющие коэффициента подачи не изменяются.

Таблица 8. Основные параметры цикла испытуемой холодильной установки

№ п/п Наименование параметра Размерность Значение
1. Холодопроизводительность установки, Q0 кДж/ч  
Масса хладагента, прокачиваемого компрессором в час кг/ч  
Тепловая нагрузка конденсатора, Qk кДж/ч  
Эффективный холодильный коэффициент, eе  
Действительная объемная подача компрессора, Vд м3  
Теоретическая объемная подача компрессора, Vh м3  
Коэффициент подачи компрессора, l  

 

Таблица 9. Основные характеристики эффективности работы компрессора

Наименование параметра Размерность Значение
Теоретическая мощность компрессора, NT кВт  
Индикаторная мощность компрессора, Ni кВт  
Мощность, затрачиваемая на трение, NTP кВт  
Эффективная мощность компрессора, Neн кВт  
Коэффициент подогрева хладагента,lw  
Индикаторный КПД компрессора,hi  
Механический КПД компрессора, hM  

 

4. Контрольные вопросы

1. Какие параметры характеризуют экономичность работы холодильной установки?

2. Какой принцип заложен в основу лабораторного метода определения холодопроизводительности холодильной установки?

3. Чем отличается эффективная мощность компрессора от теоретической мощности?

4. Почему отличаются теоретическая и действительная объемные подачи компрессора?

5. Что характеризует коэффициент подачи? Какие составляющие определяют его значение? Как определяется коэффициент подачи в настоящей лабораторной работе?

6. Чем определяется отличие между индикаторной и теоретической мощностью компрессора? Значение, какой из них больше?

 

Лабораторная работа№3

«Эксплуатация приборов автоматики судовых холодильных установок»

Цель работы:

· изучение особенностей эксплуатации электрооборудования и приборов автоматики судовых холодильных установок (СХУ);

· приобретение навыков настройки и технического обслуживания приборов автоматического контроля и регулирования работы СХУ.

Время: 2 часа









Дата добавления: 2015-03-26; просмотров: 1160; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.014 сек.