Книга: Определение равновесной температуры воздуха в охлаждаемом помещении на примере низкотемпературны

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

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

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:
Холодопроизводительность испарителя:
Из уравнений (1) и (2) следует, что равновесная температура воздуха в охлаждаемом помещении:
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 равновеснаятемпература:
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:
- 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.
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, м 3
_________________________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.
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

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.
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;
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;
тип__________________ребристо-трубный воздушного охлаждения;
площадь поверхности охлаждения, м 2
________________________2,2;
тип________________________________________ребристо-трубный;
площадь поверхности F o
, м 2
_______________________________4,33;
- ресивер вертикального типа емкостью, м 3
_________________0,0014;
- электродвигатель компрессора мощностью, N ДВ.К
, Вт__________370;
- электродвигатель вентилятора мощностью N ДВ. В
, Вт___________30.
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:
(Необходимо иметь ввиду, что время цикла складывается из продолжительности работы компрессора и продолжительности - его остановки, т.е. ).
Таблица 1
. Характеристика наружного ограждения
А=2м, В=0.8 м, С=0.87 м, Д=0.42м, Е=0.58 м
Таблица 2.
Параметры работы холодильной установки
ПРОВЕДЕНИЕ РАСЧЕТОВ. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ. ВЫВОДЫ
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.

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.
Проверьте полученные температуры и (табл. 2). Для ориентировочных расчетов можно рекомендовать уравнения:
- для температуры конденсации (расчетной):
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 .
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:
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:
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
где: - холодопроизводительность 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:
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 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 toпри известном значении .
Расчет холодопроизводительности компрессора.
Удельная массовая холодопроизводитель-ность
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 .
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:

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.
Коэффициент теплопроводности некоторых материалов
Таблица параметров насыщенных паров R134а
Таблица параметров насыщенных паров R22

Название: Определение равновесной температуры воздуха в охлаждаемом помещении на примере низкотемпературны
Раздел: Промышленность, производство
Тип: книга
Добавлен 03:00:56 27 апреля 2011 Похожие работы
Просмотров: 260
Комментариев: 11
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Температура воздуха в камере прилавка:
а) по показанию потенциометра КСП-4 или манометрического термометра
Температура охлаждающей поверхности воздухоохладителя:
Температура конденсации в соответствии с давлением конденсации,
Температура кипения в соответствии с давлением кипения,
Время первоначального включения компрессора холодильного агрегата
Время отключения компрессора холодильного агрегата
Время повторного включения компрессора холодильного агрегата
Равновесная температура воздуха в охлаждаемом помещении (по рис. 5.)
Холодопроизводительность холодильной машины при установившейся равновесной температуре кипения и температуре конденсации (по рис.5)
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)
- температура воздуха в охлаждаемом помещении
- сумма теплопритоков, холодопроизводительность холодильной машины и испарителя
Объемная масса в сухом состоянии, кг/м 3

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м 2
К)
Платы теплоизоляционные из пенопласта полистирольного самозатухащего ПСБ-С
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Ребятки, кто на FAST-REFERAT.RU будет заказывать работу до 26го мая - вводите промокод iphone, и тогда будете учавствовать в розыгрыше iphone xs)) сам только что узнал, что у них такие акции бывают (п.с. кстати не удивляйтесь что вас перекидывает на сайт с другим названием, так и должно быть)
Мне с моими работами постоянно помогают на FAST-REFERAT.RU - можете просто зайти узнать стоимость, никто вас ни к чему не обязывает, там впринципе всё могут сделать, вне зависимости от уровня сложности) у меня просто парень электронщик там какой то, тоже там бывает заказывает))
Спасибо, Оксаночка, за совет))) Заказал курсач, отчет по практике, 2 реферата и дипломную на REFERAT.GQ , все сдал на отлично, и нервы не пришлось тратить)
Я обычно любые готовые работы покупаю на сайте shop-referat.tk , и свои все там же на продажу выставляю, неплохой доп.заработок. А если там не нахожу то уже на referat.gq заказываю и мне быстро делают.
Да, но только в случае крайней необходимости.

Книга: Определение равновесной температуры воздуха в охлаждаемом помещении на примере низкотемпературны
Сложный План Сочинения 6 Класс
Заказать Дипломную По Праву
Реферат: Теорія комунікації в маркетингу
Реферат: Революція 1905 року
Реферат по теме Управление рисками в инвестиционной деятельности
Реферат: Инсентив-туризм
Эссе На Тему Современная Школа
Дипломная работа по теме Организационная система управления продажами
Картина Баян Сочинение Коротко
Традиционное Обучение Реферат
Курсовая Работа Дети С Онр
Сочинение По Повести Капитанская Дочка 8
Написать Реферат По Физкультуре 3 Класс
Контрольная работа: Свойства бюджетной линии. Олигополия. Дифференциация заработной платы
Курсовая работа по теме Общество и власть в правление Екатерины II
Оптимизация налогообложения в оффшорных зонах
Стили Руководства Реферат
Курсовая работа по теме Анализ туристического рынка зарубежных стран
Курсовая работа: Имидж руководителя 2
Артасов Контрольные Работы 6 Класс
Курсовая работа: Принципы налогообложения малого предпринимательства
Шпаргалка: Доказательства эволюции
Реферат: Теоретичні та методичні основи формування інформаційної культури майбутнього вчителя початкових класів