Визначення теплового навантаження на конденсатор, розрахунок та вибір конденсатора

Лабораторна робота № 5

Тема: Визначення теплового навантаження на конденсатор,

розрахунок та вибір конденсатора

Мета роботи:

1.  Вивчити будову та принцип роботи теплообмінного обладнання холодильної машини.

2.  Вивчити метод визначення теплового навантаження на конденсатор.

3.  Вивчити метод розрахунків площі конденсатора та його вибору.

Обладнання, інструменти та прилади:

холодильний агрегат АВ6-1-2 холодильної машини 5МВВ6-1-2 з конденсатором АВ6-1-2-10, площа якого 35,2 м² з продуктивністю вентилятора до конденсатора 2550 м³/год і теплообмінником "труба в трубі"; холодильний агрегат типу ВС-630~3, вбудований в шафу ШХ-0,80Ю; вимірювач потужності (ватметр); манометр та мановакууметр; термопари; електроконтактний термометр ЕТП-М; два спиртових термометри; схема стенду.

Література: 1, с. 191-214, 4, с. 154.

Контрольні питання на допуск до лабораторної роботи

1.  Мета роботи?

2.  Які холодильні агрегати підлягають дослідженню?

3.  Які параметри необхідно заміряти у ході роботи?

4.  Мета заміру кожного параметра?

5.  Що і як необхідно розрахувати?

6.  Про що необхідно зробити висновок в кінці роботи?

7.  За яким параметром вибирається конденсатор?

8.  Як розрахувати середню логарифмічну температуру між температурами повітря на виході з конденсатора, вході в конденсатор і конденсації?

Методика виконання роботи.

1. Оглянути холодильний агрегат типу АВ6-1-2 та ВС-630~3. З’ясувати призначення кожного вузла агрегатів та спиртових термометрів за схемою стенда, ватметра, електроконтактного термометра.

2. Перевірити придатність агрегату ВС-630~3 до пуску (відсутність місць витікання фреону і обриву струмоведучих проводів, наявність занулення).

3. З дозволу керівника робіт запустити агрегат ВС-630~3 при зачинених дверях шафи і дати змогу пропрацювати йому 15...20 хв.

4. Після закінчення вказаного часу виконати одночасно наступні виміри:

-  температуру повітря на вході в конденсатор t_п1, ^оС;

-  температуру повітря на виході з конденсатора t_п2, ^оС;

-  споживану потужність (за допомогою ватметра) N_е, Вт;

-  температуру конденсації холодильного агента за манометру - t_к, ^оС, встановленому на боці підвищеного тиску агрегату ВС-630~3.

Зняті параметри занести в таблицю 11, виконану в лабораторному журналі.

Таблиця 11

Результати експериментальних досліджень і розрахункові параметри агрегату ВС-630~3

Агрегат	Зняті та розрахункові параметри
	tп1, оС	tп2, оС	tк, оС	Nе, Вт	Δt, оС	Qк, Вт	Q0, Вт
ВС-630~3
АВ6-1-2

5. За відомими формулами (див. лабораторну роботу № 1) розрахувати теплове навантаження на конденсатор Q_к, Вт, індикаторну потужність N_і, Вт, холодопродуктивність холодильної машини Q₀, Вт.

При розрахунках слід використовувати наступні довідкові дані:

-  питома теплоємність повітря с = 1005 Дж/(кг·^оС);

-  густина повітря при t = 20^оС ρ = 1,205 кг/м³;

-  продуктивність вентилятора, що подає повітря на конденсатор V = 7,5 м³/хв. = 0,124 м³/с;

-  η_мех = 0,84;

-  η_{ел.двиг} = 0,73;

-  коефіцієнт теплопередачі конденсатора k = 30...50 Вт/(м²·^оС).

Дані занести в табл. 11, виконану в лабораторному журналі.

6. Користуючись табличними даними необхідно розрахувати теплоохолоджувану поверхню конденсатора F_к. За допомогою літератури [4, с. 154] виявити розходження в розрахунках показників поверхні та поверхні конденсатора агрегату ВС-630~3. За розходженнями зробити висновок.

7. Знаючи поверхню конденсатора (F_к = 35,2 м²) на агрегаті АВ6-1-2-10, продуктивність вентилятора конденсатора (V = 2550 м³/хв.), коефіцієнт теплопередачі (k = 30...50 Вт/(м²·^оС)), а також замірявши температуру повітря на вході в конденсатор t_п1, ^оС, та на виході з нього t_п2, ^оС, за допомогою термометра, розрахувати:

-  теплове навантаження на конденсатор Q_к, Вт;

-  числове значення середньої логарифмічної різниці між температурами повітря на вході t_п1 і виході з конденсатора t_п2 та температурою t_к конденсації Θ, ^оС, за формулою

.

Дані занести в таблицю 11, виконану в лабораторному журналі.

8. Зробити висновки за роботою.

Зміст звіту

1.  Найменування та мета роботи.

2.  Заповнена таблиця 11.

3.  Розрахунки Q_к, N_і, Q₀, F_к, Θ.

4.  Висновки за розходженням розрахункової поверхні конденсатора і вмонтованого в агрегат ВС-630~3.

5.  Висновки за роботою.

Контрольні питання

1.  Які теплові процеси проходять у конденсаторі, випарнику, теплообміннику?

2.  Вкажіть методи розрахунку теплового навантаження на конденсатор.

3.  За яким параметром вибирається конденсатор?

4.  Як розрахувати поверхню конденсатора?

5.  Як розрахувати коефіцієнт теплопередачі конденсатора?

6.  Що таке холодопродуктивність холодильної машини?

7.  Методи розрахунку холодопродуктивності холодильної машини?

8.  Поняття про тепловий баланс холодильної машини.

Літературні джерела

1.  Процеси і апарати харчових виробництв. Під ред. проф. Манежика І.Ф. – Київ.: НУХТ, 2003 р.

2.  Чумак И.Г и др. Холодильные установки. - М.: Легкая промышленность, 1981 г.

3.  Технологическое оборудование пищевых производств. Под ред. Азарова Б.М. М.: Агропромиздат, 1988 г.

4.  Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологи. – М.: Пищевая промышленность, 1975 г.

5.  Драганов Б.Х. і інші . Теплотехніка : підручник – 2-е видання, перероблене і доповнене. – Київ: фірма «Інкос», 2005 р.

6.  Ильясов В.С. и др. Холодильная технология продуктов в мясной и молочной промышленности М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983 г.