Определение равновесной температуры воздуха в охлаждаемом помещении (на примере низкотемпературных прилавков и шкафов)
МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ
Кафедра
«Холодильная техника»
ХОЛОДИЛЬНЫЕ
УСТАНОВКИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
РАВНОВЕСНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ОХЛАЖДАЕМОМ ПОМЕЩЕНИИ ( НА ПРИМЕРЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ
ПРИЛАВКОВ И ШКАФОВ )
Методические
указания к лабораторной работе для студентов специальностей 140504, 190603 и
направления 140500
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая лабораторная работа посвящена изучению и
закреплению знаний студентов по разделу "Типы холодильных установок,
холодильников, параметры охлаждающей среды” курса “Холодильные установки”. В то
же время, в той или иной степени, рассматриваются отдельные вопросы разделов:
"Изоляция охлаждаемых помещений", "Расчет теплопритоков в
охлаждаемые помещения”, “Способы охлаждения помещений и аппаратов",
"Малые холодильные установки". Студенты также знакомятся с
оборудованием лабораторного стенда и его приборами, методикой проведения
исследований, с различными производственными ситуациями по установлению
температуры воздуха в охлаждаемом помещении.
При включении холодильной машины в охлаждаемом помещении
устанавливается температура 
ниже температуры 
наружного (окружающего помещение)
воздуха. Тогда внутрь помещения начнут проникать теплопритоки через наружные
ограждения 
, при этом от продуктов (грузов),
располагаемых в охлаждаемом помещении, будет отводиться теплоприток 
. Кроме того, при эксплуатации
охлаждаемого помещения в него будут проникать теплопритоки 
, вносимые при открывании дверей и
выделяемые различными источниками, находящимися внутри помещения (от людей, от
осветительных приборов, от двигателей и др.). Все эти теплопритоки должны быть
отведены испарителем холодильной машины (
). В
установившемся состоянии наступит равенство подводимых в камеру теплопритоков и
отводимых испарителем, т.е. при балансе:
При наступлении равновесия между теплопритоками и
теплоотводом в камере установится определенная температура, называемая равновесной
температурой.
Рассмотрим наиболее
простой случай, когда внутрь охлаждаемого помещения проникают только наружные теплопритоки
. Такое допущение вполне реально. Например,
если в камеру хранения положили охлажденные или замороженные грузы, имеющие
температуру , то от них теплопритока не будет. Не
будет теплопритока от грузов и в случае, если это камера длительного хранения,
куда грузы заложены уже давно и их температура стала равна температуре в
охлаждаемом помещении. Исключение составляют плоды и овощи, которые при
хранении (при температуре выше температуры замерзания) выделяют теплоту
"дыхания".
При закрытых дверях в камеры не будут поступать теплопритоки,
вызванные открыванием дверей, а специальные камеры для хранения продуктов в
регулируемой газовой среде вообще открываются редко и доступ в них людей
возможен только в специальном противогазе, защищающем органы дыхания. При
отсутствии людей в камерах освещение должно выключаться, следовательно,
теплопритока от освещения не будет. Поэтому возможно (для простоты) принять,
что 
. Для ограждения, не подверженного действию
солнечной радиации:
(1)
Холодопроизводительность испарителя:
(2)
Из уравнений (1) и (2) следует, что равновесная температура
воздуха в охлаждаемом помещении:
,
(3)
где: 
, 
-
коэффициенты теплопередачи наружного ограждения камеры и охлаждающего прибора
(батареи, воздухоохладителя) соответственно, 
;
, 
- площади поверхностей наружных
ограждений охлаждаемого помещения и охлаждающих приборов соответственно, 
;
- температура рабочего тела
(кипения хладагента) в приборах охлаждения, 
.
Наличие других (кроме ) теплопритоков
приведет к повышению температуры в охлаждаемом помещении. При этом установится
равновесная температура:
(3а)
Холодильные установки работают при переменных внешних
условиях, поэтому рассматриваемое равновесие является временным явлением.
Соответствующие преобразования уравнения (3) приводят к выводу, что температура
воздуха в охлаждаемом помещении в общем виде устанавливается на уровне: 
Выполнение работы рассчитано на 4 часа. При этом значительная
часть расчетов и оформление работы проводится во внеаудиторное время (в
аудитории, библиотеке, дома).
В содержание отчета должно входить:
- титульный лист
- оформленные журнала наблюдений; расчеты; построенные на их
основе графики зависимостей 
, , , 
; выводы об установлении ,
, коэффициента рабочего времени машины 
; проведенные сравнения расчетных и
наблюдаемых в лабораторной работе величин;
- умение ответить на поставленные вопросы.
Порядок выполнения работы
УСТРОЙСТВО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
Лабораторный стенд
смонтирован на базе холодильного низкотемпературного прилавка ПХН-1-0,4 М с
холодильной машиной. Стенд включает потенциометр КСП-4 многоточечный,
инструмент, приборы КИП.
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
ХОЛОДИЛЬНОГО НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРИЛАВКА
Прилавок ПХН-1-0,4 М предназначен для кратковременного
хранения и продажи непосредственно из него предварительно замороженных
продуктов в продовольственных магазинах и имеет следующую техническую характеристику:
- средняя температура за цикл в центре охлаждаемого объема
(при температуре окружающего воздуха не более 32°С и его относительной
влажности не более 55%) °С____________________________________- 13;
- номинальный внутренний объем, м3_________________________0,4;
- максимальная одновременная загрузка продуктов,
кг___________80;
Характеристика холодильного агрегата:
- тип_________________________________________________ВН 400;
- холодопроизводительность,
Вт_____________________________410;
- расположение____________________________________встроенный;
- холодильный агент_____________________________R134а или R22 ;
-
ток______________________________________________трехфазный;
- установленная мощность, Вт, не
более_______________________411;
-
коэффициент
рабочего времени холодильного агрегата, не более
________________________________________________________0,75;
- оттаивание испарителя автоматическое, с помощью трубчатого
электронагревателя мощностью, Вт_____________________________400;
- масса, кг, не более_______________________________________210.
Описание конструкции прилавка
Прилавок холодильный
низкотемпературный (рис. 1) состоит из холодильной камеры и машинного
отделения.
Холодильная камера
представляет собой короб, внутренняя обшивка которого выполнена из листового
алюминия. Наружные обшивки прилавка выполнены из листовой стали, окрашенной в
белый цвет. Между наружными обшивками и внутренним коробом уложен
теплоизоляционный материал ПСБ-С. Изоляционный материал окрашен с обеих сторон
битумом толщиной по 1 мм для уменьшения возможности его увлажнения.
Рис. 1. Продольный
разрез прилавка холодильного низкотемпературного ПХН-1-0,4 М:
1 – машинное
отделение; 2 – поддон; 3 – воздухоохладитель; 4, 5 – манометры; 6 - термометр
наружного воздуха; 7 – манометрический термометр; 8 – створки раздвижные; 9 –
потенциометр КСП-4; 10 – холодильная камера; 11 – решетки для продуктов; 12 –
щитки воздуховодов; 13 – теплоизоляция; 14 – термореле ТР-1-02Х.
Доступ в камеру осуществляется сверху через две раздвижные
створки. Машинное отделение с трех сторон имеет легкооткрывающиеся решетки.
Внутри машинного отделения установлен холодильный агрегат и при боры
автоматики. Температура в охлаждаемом объеме поддерживается на расчетном режиме
работой холодильной машины (рис. 2), которая состоит из холодильного агрегата,
испарителя, терморегулирующего вентиля, конденсатора.
Циркуляция охлажденного воздуха в объеме камеры -
искусственная.
Автоматическое управление работой холодильного агрегата
осуществляется с помощью термореле TP-I-02X. Для контроля температуры в объеме камеры предусмотрен
манометрический термометр, смонтированный на стенке с наружной стороны
прилавка.
Оттаивание инея с испарителя осуществляется трубчатым
электронагревателем, а автоматическое управление оттаиванием испарителя осуществляется
реле времени и температуры РВТ 12/24. Конденсат из испарителя стекает в поддон,
расположенный в машинном отделении. Дальнейшее удаление влаги из поддона
необходимо производить в какую-либо емкость не реже одного раза в сутки.
Рис. 2. Схема холодильной Рис. 3. Конструкция
наружного
машины: ограждения прилавка:
1 – компрессор холодильного 1 – алюминиевый лист;
агрегата; 2 – вентиль двуххо- 2 – теплоизоляция;
довой; 3,7 – манометры; 3 – слой пароизоляции(битум);
4 – испаритель(воздухоохла- 4 – стальной
лист.
дитель); 5 – вентилятор с дви-
гателем воздухоохладителя;
6 – вентиль терморегулирую-
щий 22ТРВ-0,6В; 8 – конден-
сатор; 9 – вентилятор с двига-
телем конденсатора; 10 - ресивер.
Холодильный агрегат ВН 400
Агрегат холодильный герметичный поршневой низкотемпературный
ВН 400 является частью холодильной установки и располагается в машинном
отделении. Холодильная установка работает нормально при температуре окружающего
воздуха от -5 до +45°С.
Техническая характеристика агрегата:
- холодопроизводительность номинальная (при температуре
кипения хладагента -35°С и температуре окружающего воздуха +20°C), Вт____410;
- компрессор:
тип__________________________________герметичный поршневой;
число цилиндров N , шт.____________________________________2;
диаметр цилиндров Dц, м________________________________0,036;
ход поршня S ,
м________________________________________0,018;
синхронная частота вращения вала n , с-1______________________25;
- конденсатор:
тип__________________ребристо-трубный воздушного охлаждения;
площадь поверхности охлаждения, м2________________________2,2;
- воздухоохладитель:
тип________________________________________ребристо-трубный;
площадь поверхности Fo, м2_______________________________4,33;
- ресивер вертикального типа емкостью, м3_________________0,0014;
- электродвигатель компрессора мощностью, NДВ.К, Вт__________370;
- электродвигатель вентилятора мощностью NДВ. В, Вт___________30.
Потенциометр КСП-4
Потенциометр КСП-4
многоточечный предназначен для измерения температуры воздуха в камере, на
поверхности ребер и на поверхности трубок воздухоохладителя. В качестве
датчиков применяются хромель-копелевые термопары.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
1. Изучите устройство изолированного ограждения. Для этого
откройте крышку прилавка над воздухоохладителем. Измерьте штангенциркулем
толщину составляющих элементов изолированного ограждения (стенки): стального листа,
алюминиевого листа, теплоизоляции (рис. 3). Примите, что толщина слоя
пароизоляции (битума) с каждой стороны изоляции составляет по 0,001 м.
Познакомьтесь с материалами, их структурой, свойствами. Результаты запишите в
журнал наблюдений (табл. 1) в колонки 3 и 5. При этом учтите "Описание
конструкции прилавка”. Используя приложение 1, впишите в табл. 1, колонку 7
значения коэффициентов теплопроводности материалов.
Для простоты проведения лабораторной работы и расчетов
примите, что все ограждения, в том числе покрытие (створки) и днище прилавка,
однотипны, и их конструкции соответствуют рис. 3. Следовательно, размеры
элементов конструкций такие же, как у стенки.
2. Нарисуйте схему, как на рис. 4. Определите наружные
размеры А, В, С, Д, Е (в метрах) наружного ограждения и запишите на схеме
значения снятых размеров.
3. При работе холодильной установки определите температуру в
следующих точках и запишите ее в табл. 2:
- с помощью термометра 6 (рис. 1) - температуру наружного воздуха;
- потенциометром КСП-4 9 (рис. 1) - температуру воздуха в камере прилавка и уточните ее
по манометрическому термометру 7 (рис. 1) (
);
при этом и должны
быть равны;
- с помощью потенциометра КСП-4 - температуру охлаждающей
поверхности воздухоохладителя: на поверхности ребра (
)
и на поверхности стенки трубы (
).
4. Определите избыточное давление конденсации и кипения 
и 
(в атм) по манометрам 5 и 4
соответственно (рис.1) или 7 и 3 соответственно (рис.2), Результаты занесите в
табл. 2.
5. С помощью часов
заметьте для одного из циклов время включения (
),
выключения (
) и повторного включения (
) компрессора холодильного агрегата при
данной настройке термореле холодильного агрегата. Определите продолжительность 
работы, например, в минутах:
и продолжительность 
цикла:
Результаты запишите в табл. 2.
(Необходимо иметь ввиду, что время цикла складывается из
продолжительности работы компрессора и
продолжительности 
- его остановки, т.е. 
).
Журнал наблюдений
Таблица 1. Характеристика наружного ограждения
|
№ пп слоев
|
Наименование
|
Вид материала
|
Толщина
|
Коэф. теплопроводности
|
|
Условное
обозначение
|
Численное значение, м
|
Условное
обозначение
|
Численное
значение, Вт/(мК)
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
1
|
Внутренняя обшивка
|
Алюминий
|
|
0.001
|
|
|
|
2
|
Тепловая изоляция
|
Пенополиуретан
|
|
0.086
|
|
|
|
3
|
Слой пароизоляции
|
Битум
|
|
0.001
|
|
|
|
4
|
Наружная обшивка
|
Сталь
|
|
0.0011
|
|
|
А=2м,
В=0.8 м, С=0.87 м, Д=0.42м, Е=0.58 м
Таблица 2. Параметры работы холодильной
установки
|
Наименование измеряемой величины
|
Условное обозначение
|
Размерность
|
Численное значение
|
Температура наружного воздуха
|
|
|
20
|
|
Температура воздуха в камере прилавка:
|
|
|
а) по показанию потенциометра КСП-4
или манометрического термометра
|
|
|
-10
|
|
Температура охлаждающей поверхности
воздухоохладителя:
|
|
|
а) поверхности ребра
|
|
|
-15
|
|
б) поверхности стенки трубы
|
|
|
-17
|
|
Давление конденсации хладагента:
|
|
|
а) избыточное по манометру
|
|
|
9
|
|
б) абсолютное
|
|
|
|
|
Давление кипения хладагента:
|
|
|
а) избыточное по манометру
|
|
|
2.7
|
|
б) абсолютное
|
|
|
|
|
Вид холодильного агента
|
-
|
-
|
R22
|
|
Продолжение Табл. 1.
|
|
Температура конденсации в
соответствии с давлением конденсации,
|
|
|
|
|
То же (расчетная)
|
|
|
|
|
Температура кипения в соответствии
с давлением кипения,
|
|
|
|
|
То же по (расчетная)
|
|
|
|
|
То же по (расчетная)
|
|
|
|
|
Время первоначального включения
компрессора холодильного агрегата
|
|
|
10.45
|
|
Время отключения компрессора холодильного
агрегата
|
|
|
11.15
|
|
Время повторного включения
компрессора холодильного агрегата
|
|
|
11.30
|
|
Продолжительность работы агрегата
|
|
|
30
|
|
Продолжительность цикла
|
|
|
45
|
ПРОВЕДЕНИЕ РАСЧЕТОВ. ПОСТРОЕНИЕ
ГРАФИКОВ. ВЫВОДЫ
Проведение расчетов
1. Определите коэффициент теплоотдачи от внутренней обшивки
ограждения камеры к воздуху камеры. При этом используйте уравнение Юргеса:
,
где: 
- коэффициент теплоотдачи от
внутренней обшивки ограждения камеры к воздуху камеры, ;
- скорость движения воздуха в
камере; по результатам исследований 
.
2. Примите коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к наружной
поверхности ограждения 
.
3. Определите коэффициент теплопередачи наружного
ограждения в по формуле:
При определении 
, значения величин
примите в соответствии с их значениями, приведенными в табл. 1.
4. Определите толщину ограждения и суммарную площадь
наружных ограждений из выражений:
,
где: 
- толщина наружного
ограждения, 
.
Рис. 4. Схема снятия
наружных размеров наружного ограждения прилавка.
5. Пользуясь выражениями:
и
,
определите абсолютные
давления и в МПа. Установите вид хладагента и
запишите в табл. 2.
Пользуясь таблицами параметров насыщенных паров хладогентов R134а или R22 (приложения 2 и 3), определите температуры конденсации и кипения соответственно
по давлениям и .
Полученные результаты запишите в табл.2.
По таблице: 
, 
.
Проверьте полученные температуры и (табл. 2). Для ориентировочных расчетов
можно рекомендовать уравнения:
- для температуры конденсации (расчетной):
C,
где 
C - температура воздуха на выходе из конденсатора;
при этом 
- температура
воздуха на входе в конденсатор;
- для температуры
кипения (расчетной):
C, исходя из температуры на
поверхности ребра воздухоохладителя;
C, исходя из температуры на стенке
трубы воздухоохладителя.
Результаты расчетов
запишите в табл. 2.
6. Определите объем,
описываемый поршнями компрессоров пользуясь выражением:
При расчетах используйте
сведения о компрессоре ВН 400.
7. Примите в дальнейших
расчетах, что коэффициент теплопередача воздухоохладителя составляет 
.
Построение графиков
Задача определения равновесной температуры воздуха в
охлаждаемом помещении и равновесной температуры кипения рабочего тела в
дальнейшем решается после графического построения зависимостей 
, 
, 
. Эти зависимости соответственно
называются характеристиками компрессора, испарителя, наружного ограждения.
Здесь же строится график, характеризующий суммарные теплопритоки 
. В общем виде они представлены на рис.
5.
Рис. 5. Характеристики компрессора, испарителя, наружного
ограждения, график суммарной тепловой нагрузки.
Для построения характеристик используйте координатную бумагу
(миллиметровку). Задайтесь масштабом по оси ординат - для нанесения значений 
(рекомендуется диапазон 
) и по оси абсцисс - для нанесения,
значений 
(рекомендуемый диапазон 
).
1. Постройте характеристику наружного
ограждения, используя выражение (1). Для этого температуре задайте несколько произвольных
значений:
а) 
, для которого 
;
б) 
от 
до
, 
в) 
от 
до
,
При расчетах значения примите
согласно табл. 2.
Для построения характеристики на оси абсцисс отложите значение и на оси ординат (точка 
),
далее в принятом масштабе отложите и и соответствующие им значения 
и 
(точки
и 
).
Через полученные точки , и проведите прямую линию .
2. Постройте характеристику испарителя,
используя выражение (2). Задайте температуре несколько
произвольных значений:
a) 
, для
которого 
;
б) 
из диапазона от 
до 
, 
в) 
из диапазона от 
до 
, 
При расчетах примите значения: по
данным табл. 2, , 
.
Для построения характеристики на
оси абсцисс в принятом ранее масштабе отложите значение температуры и на оси ординат соответствующее ей (точка 
).
Далее отложите температуры и и соответствующие им значения 
и 
(точки
и 
).
Через полученные точки , и проведите прямую линию .
3. Постройте характеристику 
компрессора
с использованием выражения
, (4)
где: - холодопроизводительность
компрессора, 
;
- объем, описываемый
поршнями, 
;
- коэффициент подачи компрессора;
- удельная объемная холодопроизводительность, 
;
- удельная массовая
холодопроизводительность, 
;
- удельный объем
пара хладагента, всасываемого в компрессор, 
(рис.
6).
Поскольку зависимость 
при 
криволинейна, рекомендуется ее строить
по пяти расчетным значениям . Для этого задайтесь
произвольными значениями : 
, 
, 
, 
, 
.
При этом целесообразно, чтобы они имели целые значения и
выбирались следующим образом:
С,
, С
С,
С,
С.
Для этих значений
произведите расчеты циклов паровой компрессионной холодильной машины. Результаты
расчетов занесите в табл. 3.
Во всех пяти расчетных случаях необходимо принять температуру
конденсации хладагента одинаковую и равную (табл.
2). Величина перегрева пара ∆
при всасывании его в
компрессор одинакова и принимается ∆
.
Так как в схеме данной фреоновой холодильной машины регенеративный
теплообменник не предусмотрен, то величина переохлаждения ∆
жидкого хладагента перед регулирующим
вентилем также одинакова и составляет ∆
.
Температура всасывания 
∆.
Температура жидкого хладагента перед регулирующим вентилем 
∆ и во
всех расчетных случаях одинакова.
По известным в каждом расчетном случае значениям , , 
, 
постройте циклы паровой компрессионной
холодильной машины в тепловой диаграмме 
для R134а или R22 в зависимости от вида применяемого хладагента. Значения
параметров в узловых точках цикла 
, 
, , запишите в табл.3. При этом
значения , соответствующие температурам кипения , , , , ,
более точно могут быть определены по приложениям 2 (для R134а) или 3 (для R22). Давление примите по табл.2.
Произведите расчет цикла для каждого расчетного случая и
определите:
- удельную массовую холодопроизводительность, , 
;
- отношение давления конденсации к давлению кипения 
;
- по рис. 7, в зависимости от величины отношения ,
коэффициент подачи компрессора (для каждого из
расчетных случаев в зависимости от вида применяемого хладагента).
Учитывая известные величины , а
для каждого расчетного случая , , ,
найдите значения из уравнения (4). Результаты
запишите в табл. 3.
Необходимо уточнить полученные значения , для этого по pиc. 8 при значениях
, , , , и
соответствующей 
(в
вашем случае при 
)
найдите паспортные значения 
. Результаты запишите
в табл.3 для сравнения с . При существенных
различиях в значениях и выясните
причину, внесите исправления.
На оси абсцисс (рис. 5) в принятом ранее масштабе отложите
значения температур кипения , , , , , а по оси ординат
соответствующие им значения . По полученным
точкам 
, 
, 
, 
, 
,
постройте график зависимости от to при известном значении .
Таблица 3.
Расчет
холодопроизводительности компрессора.
|
,
|
,
|
,
(таб.2)
|
,
(таб.2)
|
,
|
 ,
|
Энтальпия, 
|
Удельный объем пара, ,
|
Отношение
|
Коэффициент подачи,
|
Удельная
массовая холодопроизводитель-ность
|
Расчетное значение, ,
|
Паспортные
данные
 ,
(Рис. 8)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+∆=
|
–∆=
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+∆=
|
–∆=
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+∆=
|
–∆=
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+∆=
|
–∆=
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+∆=
|
–∆=
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. После определения
прочих теплопритоков постройте график суммарных теплопритоков .
К прочим теплопритокам 
в данном случае можно отнести
теплоприток от двигателя вентилятора воздухоохладителя:
где: 
- теплоприток от двигателя
вентилятора, ;
- мощность двигателя вентилятора
воздухоохладителя, 
.
Остальные теплопритоки (от грузов, от освещения, при
открывании дверей и др.) в данном случае отсутствуют.
Для построения графика суммарной тепловой нагрузки (рис. 5) от точек и (или
от любых других произвольных точек характеристики )
параллельно оси ординат отложите вверх отрезки 
,
равные в масштабе тепловой нагрузке . Через точки 
и 
проведите
график суммарной нагрузки .
ВЫВОДЫ
На пересечении характеристик и (рис. 5) получаем точку 
, которой соответствует значение 
(см. уравнение 3а). Следовательно, этой
точке соответствует значение равновесной температуры 
воздуха
в охлаждаемом помещении. Значения 
и 
запишите в табл. 4.
На пересечении характеристик и (рис. 5) получаем точку 
, которой соответствует значение 
. Этой точке соответствует значение
равновесной температуры 
кипения рабочего
тела. Полученные величины 
и 
запишите в табл. 4. Кроме того,
значение холодопроизводительности холодильного агрегата 
сравнить
с паспортными данными (рис. 8) при равновесной температуре и температуре наружного воздуха (значение найти
по графику методом интерполяции).
Определите коэффициент рабочего времени холодильного агрегата
в условиях работы при равновесном состоянии:
Рис. 6. Построение цикла паровой компрессионной холодильной
машины.
Рис. 7. Коэффициенты подачи компрессоров, работающих на:
1 – на R22; 2 – на R134а.
Рис. 8. Паспортные данные
зависимости холодопроизводительности агрегата ВН 400 от температуры кипения
хладагента и температуры окружающего воздуха.
Полученное значение
коэффициента рабочего времени сравните с опытным 
,
которое необходимо определять из уравнения:
,
где: и необходимо
принять по табл. 2. Результаты запишите в табл. 4.
Необходимо также определить, как изменятся температура кипения
и температура в охлаждаемом помещении, если компрессор агрегата будет работать
с коэффициентом рабочего времени 
, т.е. непрерывно.
При , 
. Для нахождения такого положения
необходимо построить такой единственно возможный прямоугольник 
, точки 
и 
которого лежали бы на одной прямой,
перпендикулярной оси ординат и принадлежали бы характеристикам компрессора и суммарной характеристике
теплопритоков соответственно, а одна из
диагоналей 
этого прямоугольника была бы
параллельна характеристике испарителя . Эта
диагональ и будет новой характеристикой испарителя 
при для данного агрегата. Точка 
будет характеризовать новую температуру
в охлаждаемом помещении 
, а соответствующую
ей температуру кипения 
рабочего тела характеризует
точка . При этом, холодопроизводительность
холодильной машины будет равна
.
С учетом масштаба определите все указанные значения и
занесите в табл. 4. Сделайте вывод о целесообразности работы агрегата при , т.е. при непрерывной его работе.
Таблица 4.
Результаты лабораторной работы
|
Наименование величин
|
Условное обозначение
|
Размерность
|
Численное значение
|
|
Равновесная температура воздуха в
охлаждаемом помещении (по рис. 5.)
|
|
|
|
|
То же (из табл.2)
|
|
|
|
|
То же (из табл.2)
|
|
|
|
|
То же (из табл.2)
|
|
|
|
|
Холодопроизводительность
холодильной машины при установившейся равновесной температуре кипения и
температуре конденсации (по рис.5)
|
|
|
|
|
Тоже по рис. 8 при  и
|
|
|
|
|
Суммарный теплоприток в охлаждаемое
помещение прилавка при температуре в нем (из
рис.5)
|
|
|
|
|
Коэффициент рабочего времени (по результатам
рис.5)
|
|
–
|
|
|
То же фактическое значение (по
результатам опытных данных)
|
|
–
|
|
|
Показатели работы оборудования :
|
|
|
- температура воздуха в охлаждаемом
помещении
|
|
|
|
|
- температура кипения хладагента
|
|
|
|
|
- сумма теплопритоков,
холодопроизводительность холодильной машины и испарителя
|
|
|
|
Приложение 1
Коэффициент теплопроводности некоторых материалов
|
Материал
|
Объемная масса в сухом состоянии, кг/м3
|
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м2К)
|
|
Платы теплоизоляционные из пенопласта полистирольного
самозатухащего ПСБ-С
|
25-40
|
0,047
|
|
Битум нефтяной
|
1050
|
0,18-0,30
|
|
Алюминий листовой
|
-
|
180
|
|
Сталь листовая
|
-
|
50
|
Приложение 2
Таблица параметров насыщенных паров R134а
|
Температура, °C
|
Абсолютное давле-ние, МПа
|
Температура, °C
|
Абсолютное давле-ние, МПа
|
Температура, °C
|
Абсолютное давле-ние, МПа
|
Температура, °C
|
Абсолютное давле-ние, МПа
|
|
-50
|
0,030
|
-26
|
0,107
|
-2
|
0,276
|
22
|
0,605
|
|
-48
|
0,034
|
-24
|
0,118
|
±0
|
0,300
|
24
|
0,640
|
|
-46
|
0,038
|
-22
|
0,129
|
2
|
0,325
|
26
|
0,680
|
|
-44
|
0,042
|
-20
|
0,140
|
4
|
0,350
|
28
|
0,725
|
|
-42
|
0,046
|
-18
|
0,152
|
6
|
0,375
|
30
|
0,770
|
|
-40
|
0,050
|
-16
|
0,164
|
8
|
0,400
|
32
|
0,815
|
|
-38
|
0,055
|
-14
|
0,176
|
10
|
0,425
|
34
|
0,860
|
|
-36
|
0,061
|
-12
|
0,188
|
12
|
0,450
|
36
|
0,905
|
|
-34
|
0,068
|
-10
|
0,200
|
14
|
0,481
|
38
|
0,950
|
|
-32
|
0,076
|
-8
|
0,216
|
16
|
0,510
|
40
|
1,000
|
|
-30
|
0,085
|
-6
|
0,233
|
18
|
0,542
|
42
|
1,100
|
|
-28
|
0,096
|
-4
|
0,254
|
20
|
0,570
|
44
|
1,200
|
Приложение 3
Таблица параметров насыщенных паров R22
|
Температура, °C
|
Абсолютное давле-ние, МПа
|
Температура, °C
|
Абсолютное давле-ние, МПа
|
Температура, °C
|
Абсолютное давле-ние, МПа
|
Температура, °C
|
Абсолютное давле-ние, МПа
|
|
-50
|
0,065
|
-26
|
0,194
|
-2
|
0,467
|
22
|
0,961
|
|
-48
|
0,071
|
-24
|
0,210
|
±0
|
0,499
|
24
|
1,015
|
|
-46
|
0,079
|
-22
|
0,228
|
2
|
0,532
|
26
|
1,071
|
|
-44
|
0,087
|
-20
|
0,246
|
4
|
0,567
|
28
|
1,130
|
|
-42
|
0,096
|
-18
|
0,265
|
6
|
0,603
|
30
|
1,190
|
|
-40
|
0,105
|
-16
|
0,286
|
8
|
0,641
|
32
|
1,253
|
|
-38
|
0,116
|
-14
|
0,308
|
10
|
0,648
|
34
|
1,319
|
|
-36
|
0,127
|
-12
|
0,331
|
12
|
0,723
|
36
|
1,387
|
|
-34
|
0,138
|
-10
|
0,356
|
14
|
0,767
|
38
|
1,457
|
|
-32
|
0,151
|
-8
|
0,381
|
16
|
0,812
|
40
|
1,530
|
|
-30
|
0,164
|
-6
|
0,408
|
18
|
0,860
|
42
|
1,606
|
|
-28
|
0,179
|
-4
|
0,437
|
20
|
0,910
|
44
|
1,685
|