Вивчення роботи холодильного агрегату типу при різних теплоприпливах до випарника

Лабораторна робота № 4

Тема: Вивчення роботи холодильного агрегату типу при різних теплоприпливах до випарника

Мета роботи:

1.  Вивчити будову та принцип дії холодильного агрегату.

2.  Визначити холодопродуктивність та споживану потужність в залежності від теплоприпливів до випарника.

3.  Провести аналіз раціональності використання холодильного агрегату, працюючого в стаціонарному режимі та режимі з великою кількістю теплоприпливів до випарника.

Обладнання, інструменти та прилади:

холодильний агрегат типу ВС-630~3, вбудований в шафу ШХ-0,80Ю; вимірювач потужності (ватметр); манометр та мановакууметр; електрорушник ЕК-3; два спиртових термометри; схема стенду.

Література: 1, с. 191-214.

Контрольні питання на допуск до лабораторної роботи

1.  З яких основних вузлів складається холодильний агрегат типу ВС-630~3?

2.  Призначення кожного вузлу холодильного агрегату типу ВС-630~3.

3.  Мета лабораторної роботи?

4.  Чим можна пояснити теплоприпливи в охолоджувану камеру під час стаціонарного режиму роботи холодильної машини?

5.  Які параметри необхідно зняти під час дослідження?

6.  З якою метою знімаються параметри під час проведення експериментального дослідження?

7.  З якою метою під час другої частини експерименту необхідно вмикати електрорушник?

8.  З якою метою використовують спиртові термометри під час проведення експерименту? 

 Методика виконання роботи.

1. Оглянути холодильний агрегат типу ВС-630~3, з’ясувати призначення манометра і мановакууметра, спиртових термометрів за схемою стенда, ватметра, електрорушника ЕК 3.

Перевірити придатність агрегату до пуску (відсутність місць витікання фреону й обриву струмоведучих проводів, наявність занулення).

2. З дозволу керівника робіт запустити агрегат при зачинених дверях шафи і дати змогу пропрацювати йому 15...20 хвилин. Після закінчення вказаного часу і в тому випадку, коли показники манометра та мановакууметра перестали змінюватися, виконати одночасно наступні виміри, враховуючи, що настав стаціонарний режим:

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

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

-  температуру кипіння холодильного агента за мановакууметром та тиск - t₀, ^оС, Р₀, кгс/см²;

-  температуру конденсації холодильного агента за манометром та тиск - t_к, ^оС, Р_к, кгс/см²;

-  температуру повітря в камері за допомогою показуючого термометру - t_п.к., ^оС;

-  споживану потужність за ватметром - N_е, Вт.

Для одночасного зняття параметрів студентам доцільно розділити підгрупу на бригади.

Зняті параметри занести в таблицю 4, виконану в лабораторному журналі під час підготовки до заняття.

Таблиця 4

Параметри при різних теплоприпливах до випарника при роботі холодильного агрегату ВС-630~3

Режим роботи	tп1, оС	tп2, оС	t0, оС	Р0, кгс/см2	tк, оС	Рк, кгс/см2	tп.к., оС	Nе, Вт	Qк, Вт	Nі, Вт	Q0, Вт
1. Стаціонарний
2. З отепленням камери

3. Після закінчення вимірювань перевести агрегат в режим з великою кількістю теплоприпливів до випарника.

Для цього необхідно ввімкнути тумблером на панелі керування шафою ШХ-0,80Ю електрорушник ЕК-3. При цьому ЕК-3 буде подавати тепле повітря до випарника, імітуючи внесення гарячих продуктів до охолоджуваної камери.

Прослідкувати за змінами в показниках приладів.

4. При досягненні температури кипіння холодильного агенту t₀ = 0...5 ^оС (по мановакууметру) одночасно виконати вимірювання за приладами аналогічно стаціонарному режиму. Зняті параметри занести в табл. 4.

Вимкнути ЕК-3 і шафу ШХ-0,80Ю.

5. Використовуючи формулу

, Вт,

розрахувати теплове навантаження на конденсатор Q_к для обох режимів.

При розрахунках необхідно використовувати наступні довідкові дані:

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

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

-  продуктивність вентилятора, який подає повітря на конденсатор V = 7,5 м³/хв (0,125 м³/с).

Результати розрахунків занести в табл. 4.

6. Враховуючи механічний коефіцієнт, виконати перерахунок потужності з N_е в N_і за формулою:

, Вт;

де: η_м = 0,84 - механічний ККД;

η_ел.дв. = 0,73 - ККД електродвигуна.

Дані занести в табл. 4 для обох режимів.

7. Знаючи Q_к і N_і за рівнянням теплового балансу визначити холодопродуктивність агрегату Q₀ в обох режимах; дані занести в табл. 4.

8. Порівнюючи одержані дані для обох режимів в таблиці, пояснити:

-  причину підвищення t₀ і t_к у другому режимі;

-  причину збільшення N_е, Q_к і Q₀ у другому режимі.

9. Враховуючи той факт, що в охолоджуваних камерах харчових підприємств необхідно підтримувати температуру в межах –1...6 ^оС та з урахуванням даних за t_п.к. для обох режимів (з табл. 4), дати висновки про доцільність отеплення камери великою кількістю теплоприпливів.

Зміст звіту.

1.  Найменування та мета роботи.

2.  Заповнена таблиця 4.

3.  Розрахунки N_е, Q_к і Q₀.

4.  Висновки з обґрунтуванням про доцільність використання холодильної машини в одному з досліджуваних режимів.

Контрольні питання.

1.  Поясніть, які теплові процеси проходять в кожному вузлі холодильної машини з агрегатом ВС-630~3?

2.  Вкажіть методи розрахунку і експериментального визначення температури кипіння холодильного агента t₀.

3.  За рахунок якого тепла кипить холодильний агент у випарнику?

4.  Як змінюється інтенсивність кипіння (пароутворення) холодильного агента при різних теплоприпливах до випарника?

5.  Як розрахувати теплове навантаження на конденсатор Q_к, холодопродуктивність машини Q₀?

6.  З якої причини підвищується температура кипіння t₀ при великій кількості теплоприпливів до випарника? Варіанти операцій по зниженню t₀?

7.  З якої причини збільшується потужність на привод компресора при великій кількості теплоприпливів до випарника? Варіанти операцій по зниженню споживаної потужності?

8.  З якої причини збільшується холодопродуктивність холодильної машини Q₀ при великій кількості теплоприпливів до випарника? Це явище позитивне чи негативне для машини?

9.  До зміни яких параметрів призведуть відчинені двері охолоджуваної камери при ввімкненій холодильній машині? Дайте обґрунтування цим змінам.

10.  Обґрунтуйте доцільність одного з досліджуваних режимів.

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.