Лабораторная работа 1 2
 Скачать 187.72 Kb.
|
|
1 ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА РАБОТЫ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ПАРОКОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 2 1. Цель работы Изучить устройство и принцип действия одноступенчатой парокомпрес- сионной холодильной машины и составляющих ее элементов. 2. Схема и цикл одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины Принципиальная схема одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины представлена на рис. 1. На рис. 2 показано в диаграмме изменение состояния хладагента в рабочем цикле машины. Компрессор К всасывает сухой насыщенный пар хладагента при низком давлении 1 p (точка 1 на диаграмме) и адиабатно сжимает его до давления 2 p (процесс 1–2). В конце адиабатного сжатия (точка 2) получается перегретый пар, температура которого превышает температуру окружающей среды ос . На сжатие в компрессоре затрачивается механическая работа кВ реальных условиях процесс сжатия протекает необратимо, поэтому энтропия хладагента входе процесса увеличивается. Необратимый адиабатный процесс не является изоэнтропным. Так как в необратимых процессах для промежуточных состояний системы параметры состояния не могут быть однозначно определены, тона диаграмме линия процесса 1-2 показана условно пунктиром. Если пренебречь необратимостью реального процесса сжа- К КД Д И Рис. Принципиальная схема парокомпрессионной холодильной машины ХК 3 тия и считать его обратимым адиабатным, то энтропия в процессе изменяться не будет. На рис. 2 обратимый адиабатный процесс сжатия хладагента изображен линией Из компрессора перегретый пар поступает в конденсатор КД, где при постоянном давлении 2 p вследствие отвода в окружающую среду теплоты он вначале охлаждается до температуры насыщения н , соответствующей давлению 2 p и становится сухим насыщенным (точка 3), а затем при этой температуре полностью конденсируется (процесс 3 - 4). После конденсации жидкий хладагент подвергается дросселированию в специальном дроссельном клапане Д (процесс 4 - 5). При этом часть жидкости превращается в пар. Давление в процессе дросселирования уменьшается до 1 p , а температура – с н дон. На диаграмме процесс дросселирования, как необратимый, условно показан пунктиром по кривой Давление за дроссельным клапаном 1 p (нижнее давление цикла) выбирают таким, чтобы соответствующая этому давлению температура насыщения н была несколько ниже (на 5 … 10 С) температуры, которую необходимо поддерживать у охлаждаемого объекта, например в холодильной камере ХК. T s T н2 T н1 1 2 0 2 3 4 5 Рис. 2. Цикл паровой компрессионной холодильной машины 4 Влажный пар, образовавшийся после дросселирования (точка 5), поступает в испаритель И, вкотором за счет теплоты 2 Q , подводимой от охлаждаемого объекта, жидкая фаза хладагента переходит в сухой насыщенный пар (линия 5 – 1). Давление 1 p и температура н в процессе парообразования остаются неизменными. Сухой насыщенный пар на выходе испарителя всасывается компрессором, и цикл повторяется. В парокомпрессионных холодильных машинах в качестве хладагентов используют пары веществ, которые при давлениях, близких к атмосферному, имеют низкую температуру кипения. К хладагентам предъявляется ряд требований. Во-первых, хладагент должен иметь при наиболее низких температурах в цикле (в испарителе) давление насыщения p 1 выше атмосферного. Этим устраняются вредные подсо- сы внешнего воздуха в испаритель. Во-вторых, при наивысших температурах цикла (в конденсаторе) давление насыщения p 2 не должно быть высоким в целях облегчения конструкции установки. В-третьих, желательно, чтобы хладагент имел как можно более высокое значение теплоты парообразования. При прочих равных условиях с повышением теплоты парообразования хладагента снижается его масса, которая циркулирует в холодильной машине. В- четвертых, желательно иметь хладагент с невысоким значением плотности как в жидком, таки парообразном состоянии, поскольку увеличение плотности вызывает увеличенный расход энергии на его циркуляцию. Кроме того, хладагенты не должны быть токсичными, огнеопасными, не должны разрушать материалы, используемые в конструкции холодильной машины. 5 3. Схема экспериментальной установки Экспериментальная установка представляет собой компактный бытовой холодильник Daewoo. Расположение основных частей бытового холодильника показано на рис. 3. Рис. 3. Расположение основных частей бытового холодильника испаритель, конденсатор, 3- фильтр- осушитель,4-капиллярная трубка, 5- компрессор. Порядок выполнения работы 4.1. Изучить конструкцию холодильной установки, обратив внимание на взаимодействие элементов машины. 4.2. Начертить схему паровой компрессионной холодильной машины и заполнить табл. 1. Таблица 1 – Назначение основных элементов холодильной машины № п/п Наименование элемента Назначение 1 5. Содержание отчета Отчет необходимо оформить на листах формата А. Отчет должен содержать 1) цель работы 2) схему парокомпрессионной холодильной машины (рис 1); 3) таблицу основных элементов холодильной машины (табл. 1); 4) выводы по работе. 6 6. Контрольные вопросы 1. Какие основные элементы включает в себя одноступенчатая пароком- прессионная холодильная машина 2. Какие термодинамические процессы образуют цикл парокомпрессион- ной холодильной машины 3. Что такое удельная теплота парообразования жидкости 4. Что такое влажный, сухой насыщенный и перегретый пар 5. Что называют степенью сухости 6. Расскажите о процессе парообразования при p=const, изобразите его в координатах и укажите его характерные точки на графике 7. Как выглядит изображение цикла парокомпрессионной холодильной машины на Ts – диаграмме. Какие холодильные агенты используются в парокомпрессионных холодильных машинах На какие основные группы подразделяют хладагенты? 9. Какие требования предъявляются к хладагентам? 10. Какую функцию выполняет компрессор холодильной машины Приведите классификацию холодильных компрессоров 11. Каковы особенности теплообмена в конденсаторах и испарителях холодильных установок 12. Каково назначение дросселя Как он устроен 13. Для чего служат фильтр-осушитель и ресивер-коллектор? Как они устроены. С какой целью в холодильной машине устанавливают ресивер Как он устроен |