Регулирование работы холодильной машины: Лабораторная работа

Лабораторная работа № 1

на тему: «Регулирование работы холодильной машины»

Цель работы: Закрепление знаний по способам регулирования работы холодильной машины. Выработка навыков по определению оптимального способа регулирования.

1.  Общие сведения.

Температура в камере зависит от температуры кипения холодильного агента, которая самоустанавливается в зависимости от производительности компрессора, давлений в испарителе и конденсаторе. В связи с этим выделяют следующие основные способы регулирования работы холодильной машины:

·  дросселирование на всасывании;

·  отключение цилиндров компрессора;

·  пуск и остановка компрессора.

2.  Расчет способов регулирования:

2.1  Регулирование производительности дросселированием на всасывании.

Исходные данные принимаются из [4] согласно порядковому номеру по списку.

Параметры компрессора:

давление: всасывания ,МПа

нагнетания ,МПа

температура всасывания ,°С

хладагент

газовая постоянная R, кДж/(кг·°С)

показатель политропы сжатия n.

глубина регулирования  

Удельная работа компрессора на номинальном режиме:

,

где  - степень сжатия.

Давление всасывания при регулировании:

Удельная работа сжатия при регулировании:

,

где  - новая температура всасывания;

 - новая степень сжатия.

Относительное изменение удельной работы:

Рисунок 1 – Сравнительная схема циклов парокомпрессионной холодильной машины до(1-2-3-4) и после регулирования (1´-2-3-4´) путем дросселирования на всасывании.

2.2  Регулирование производительности путем отключения цилиндров

Удельная работа сжатия на номинальном режиме до регулирования:

,

где  - удельная индикаторная работа до регулирования;

 - удельная работа трения до регулирования;

 - индикаторная мощность до регулирования;

 - мощность трения до регулирования;

 - массовый расход хладагента.

Индикаторная мощность до регулирования:

Индикаторная мощность после регулирования:

Удельная индикаторная работа после регулирования:

Удельная работа трения после регулирования:

,

Удельная работа сжатия на номинальном режиме после регулирования:

,

Относительное изменение удельной работы:

,

где =0.9 – механический КПД компрессора.

Рисунок 2 - Сравнительная схема циклов парокомпрессионной холодильной машины до(1-2-3-4) и после регулирования (1-2´-3-4´) путем отключения цилиндров.

2.3  Регулирование производительности методом пуска-остановки компрессора.

Метод широко распространен при регулировании производительности холодильных машин. Он является наиболее экономичным, так как во время стоянки нет потребления электроэнергии. Кроме того, он прост во внедрении и позволяет добиваться больших глубин регулирования. Особенно этот способ выгоден в зимнее время года, когда теплопритоки в камеру резко уменьшаются и время простоя компрессора увеличивается.

Недостатки способа:

- резкое увеличение потребления двигателем энергии и его перегрев при запуске;

- повышенный износ трущихся частей (подшипников, сальников и т.д.) при пуске.

Однако общее увеличение износа незначительно, так как оно частично компенсируется отсутствием износа во время простоя компрессора.

Наибольшее число включений в час определяется из выражения:

,

где  - массовый расход хладагента;

 - средняя температура в ресивере, принимать ;

=3 м³ – объем ресивера;

 и  - допускаемое изменение давления в ресивере, принимать , .

3.  Выводы

Данный пункт отчета лабораторной работы должен содержать обоснование выбранного как наиболее оптимальный способа регулирования холодильной машины среди предложенных к сравнению.

4.  Контрольные вопросы

1.  Составляющие парокомпрессионной холодильной машины (ПКХМ). Привести схему цикла.

2.  Основные параметры, характеризующие ПКХМ.

3.  Определение работы компрессора. Процессы сжатия.

4.  Основные способы регулирования работы холодильной машины. Преимущества и недостатки.

5.  Регулирование производительности дросселированием на всасывании.

6.  Регулирование производительности путем отключения цилиндров.

7.  Регулирование производительности методом пуска- остановки компрессора.

5  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  К.В. Егоров Основы теории автоматического регулирования: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергия, 1967, 648 с.: ил.

2.  Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. – М.: Машиностроение, 1978.

3.  Канторович В.И., Подлипенцева З.В. Основы автоматизации холодильных установок, - 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ВО «Агропромиздат», 1987, 287 с.: ил.

4.  Методические указания к практическим занятиям по курсу «Основы теории управления и автоматизации», - Сумы: Изд-во СумГУ, 1997.

5.  Холодильные машины: Учебник для втузов по специальности «Холодильные машины и установки»/ Н.Н. Кошкин, И.А. Сакун и др.; Под общ. ред. И.А. Сакуна. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1985. – 510 с., ил.