Экспериментальное исследование особенностей работы холодильной машины | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 7 декабря, печатный экземпляр отправим 11 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №25 (159) июнь 2017 г.

Дата публикации: 24.06.2017

Статья просмотрена: 31 раз

Библиографическое описание:

Романов В. В., Прохорова А. И., Копылова О. А. Экспериментальное исследование особенностей работы холодильной машины // Молодой ученый. — 2017. — №25. — С. 80-83. — URL https://moluch.ru/archive/159/44899/ (дата обращения: 23.11.2019).



Для экспериментального исследования особенностей работы холодильной машины (ХМ) с автоматической системой саморазмораживания использовалась p-i диаграмма фреона R600a и электронные контроллеры для измерения температуры. Известно, что значения давления однозначно определяются по показаниям датчиков температуры (контроллеров) только в области испарения и конденсации фреона. Поэтому абсолютные значения давления рк конденсации и давления ри испарения, полученные нами (с некоторой погрешностью), определяются равенствами рк=8,195 бар, ри=1,048 бар.

Используя р-i диаграмму, построим теперь изобары в области испарения и конденсации (линии 3–4 и 6–7 на диаграмме, рисунок 1), так как в указанных областях изобары будут совпадать с изотермами.

По показаниям контроллеров определяем температуру на входе и выходе в компрессор, конденсатор и испаритель:

Твх.к=-5 С Твх.конд.= 57 С Твх.исп=-1 С

Твых.к=79 С Твых.конд.= 27 С Твых.исп=-11 С

Цикл ХМ с саморазмораживающейся системой.

C:\Users\Алексей\Desktop\htmlconvd-1Cty6D_html_m40df3833 (1).png

Рис. 1. р-i диаграмма хлаагента R600а

Используя данные цикла, рассчитаем основные эксплуатационные параметры исследуемой ХМ:

Удельная массовая холодопроизводительность холодильного агента (в кДж/кг):

(1)

Массовый расход хладагента:

Используя холодопроизводительность установки (из паспортных данных БХМ)

(2)

Удельная работа сжатия в компрессоре:

(3)

Полезная мощность компрессора:

(4)

Электрическую мощность, подводимую к компрессору, определим по паспорту ХМ или маркировке на компрессоре, используя формулу:

(5)

Коэффицент полезного действия ХМ:

(6)

Степень повышения давления в компрессоре:

(7)

Мощность тепла, отводимого от охлаждаемых тел в холодильной камере БХМ:

(8)

Мощность тепла, поступающего в помещение от БХМ:

(9)

Холодильный коэффициент БХМ равен:

(10)

Теоретический расчет площади теплообмена конденсатора с окружащей средой:

(11)

Где

Экспериментальный расчет площади теплообмена конденсатора с окружащей средой:

(12)

Измерив длину и диаметр трубки конденсатора, найдем площадь. В нашем случае длина 14370 мм,а радиус трубки 2,625 мм:

Теоретический расчет площади теплообмена испарителя с внутреней воздушной средой:

Из формулы 8, теоретический расчет площади теплообмена конденсатора с окружащей средой ;

(13)

Плотность теплового потока воздуха из морозильной камеры к испаряющемуся фреону с установленными элементами (ТЭН,вентилятор):

Средняя температура морозильной камеры :

Твых.исп=-11 С и Твх.исп=-1 С

(14)

Используя данные полученные из формулы 14 определим плотность теплового потока:

(15)

Где — коэффициент теплоотдачи воздуха.

Плотность теплового потока воздуха из морозильной камеры к испаряющемуся фреону с учетом слоя инея на стенках без указанных элементов для саморазмораживания:

Вывод: бытовая холодильная машина с установленной саморазмораживающейся системой потребляет на 31682 Вт/год больше, чем холодильная машина без системы No Frost. Достижение уровня комфортности происходит за счет минимальной электрической энергии обогрева.

Экспериментально определена площадь теплообмена конденсатора с окружающей средой, S= 0,23 м2. Теоретически рассчитана площадь теплообмена конденсатора с окружающей средой, S= 0,27 м2, погрешность в исследовании составляет 14 %.

Литература:

  1. Доссат Рой Дж. Основы холодильной техники / Доссат Рой Дж. Перевод с англ.— М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1984. – 520 с.
  2. Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача: учеб. пособие для вузов / В. В. Нащокин. 3-е изд., испр. и доп. — Москва: Высш. школа, 1980. — 469 с.
  3. Кругляк И. Н. Бытовые холодильники (устройство и ремонт): учеб. пособие / И. Н. Кругляк — М.: Легкая индустрия, 1974, — 205 с.
Основные термины (генерируются автоматически): морозильная камера, окружающая среда, испаряющийся фреон, площадь теплообмена конденсатора, область испарения, мощность тепла, тепловой поток воздуха, холодильная машина, теоретический расчет площади теплообмена конденсатора, компрессор.


Похожие статьи

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

‒ увеличением площади поверхности теплообмена

Обычно мощность отводимого тепла от работающей холодильной машины больше чем мощность получаемого холода.

Обозначим разность температур на поверхности конденсатора и окружающего воздуха — .

Описание теоретической модели бытовой холодильной...

После компрессора перегретый хладагент (газ) направляется в конденсатор. [2] Конденсатор представляет из себя змеевик (чаще всего медная трубка), где и происходит отдача тепловой энергии за счет теплообмена с окружающей средой...

Анализ эффективности работы саморазмораживающейся...

площадь теплообмена конденсатора, система, холодильная машина, холодильная камера, установленная система, бытовая холодильная машина, окружающая среда, область испарения, компрессор, диаграмма...

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Теоретический тепловой поток в конденсаторе: (13).

Объёмный расход нагреваемой среды (охлаждающего воздуха), поступающей в конденсатор, будем находить по формуле

Принимаем конденсатор T-600R с площадью поверхности теплообмена 1,31 м2.

Термодинамическое исследование работы холодильной...

Наличие разности температур в конденсаторе и испарителе холодильной установки

Интенсификация процесса теплообмена при пленочной конденсации паров веществ на

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой газовой среде с...

Экспериментальное исследование теплообмена при испарении...

Поэтому исследование теплообмена при испарении жидкости с теплонапряженных

Необходимое количество тепла получаемой каплей при испарении определялось формулой (1).

, (4). где Fn м2 — площадь поверхности пятна капли, с нагретой поверхности, которую...

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Если конденсатор грязный, теплообмен между хладагентом и воздухом ухудшается, так как грязь, покрывающая трубки и ребра конденсатора, играет роль теплоизоляции.

Также нами был построен цикл холодильной машины автокондиционера [4].

Бытовой холодильник с подвижным конденсатором

В бытовых и торговых компрессионных холодильниках тепло от конденсатора передается окружающему воздуху путем естественного теплообмена, либо путем обдува его поверхности вентилятором [7].

Использование теплонасосных установок (ТНУ) в промышленности

Рис. 1. Схема теплового насоса, вырабатывающего теплоноситель двух уровней: КМ-компрессор; К-конденсатор; ДР-дроссельный

Затем переохлажденный фреон, поступая в дроссельный вентиль, дросселируется до давления испарения и в жидком состоянии...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

‒ увеличением площади поверхности теплообмена

Обычно мощность отводимого тепла от работающей холодильной машины больше чем мощность получаемого холода.

Обозначим разность температур на поверхности конденсатора и окружающего воздуха — .

Описание теоретической модели бытовой холодильной...

После компрессора перегретый хладагент (газ) направляется в конденсатор. [2] Конденсатор представляет из себя змеевик (чаще всего медная трубка), где и происходит отдача тепловой энергии за счет теплообмена с окружающей средой...

Анализ эффективности работы саморазмораживающейся...

площадь теплообмена конденсатора, система, холодильная машина, холодильная камера, установленная система, бытовая холодильная машина, окружающая среда, область испарения, компрессор, диаграмма...

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Теоретический тепловой поток в конденсаторе: (13).

Объёмный расход нагреваемой среды (охлаждающего воздуха), поступающей в конденсатор, будем находить по формуле

Принимаем конденсатор T-600R с площадью поверхности теплообмена 1,31 м2.

Термодинамическое исследование работы холодильной...

Наличие разности температур в конденсаторе и испарителе холодильной установки

Интенсификация процесса теплообмена при пленочной конденсации паров веществ на

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой газовой среде с...

Экспериментальное исследование теплообмена при испарении...

Поэтому исследование теплообмена при испарении жидкости с теплонапряженных

Необходимое количество тепла получаемой каплей при испарении определялось формулой (1).

, (4). где Fn м2 — площадь поверхности пятна капли, с нагретой поверхности, которую...

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Если конденсатор грязный, теплообмен между хладагентом и воздухом ухудшается, так как грязь, покрывающая трубки и ребра конденсатора, играет роль теплоизоляции.

Также нами был построен цикл холодильной машины автокондиционера [4].

Бытовой холодильник с подвижным конденсатором

В бытовых и торговых компрессионных холодильниках тепло от конденсатора передается окружающему воздуху путем естественного теплообмена, либо путем обдува его поверхности вентилятором [7].

Использование теплонасосных установок (ТНУ) в промышленности

Рис. 1. Схема теплового насоса, вырабатывающего теплоноситель двух уровней: КМ-компрессор; К-конденсатор; ДР-дроссельный

Затем переохлажденный фреон, поступая в дроссельный вентиль, дросселируется до давления испарения и в жидком состоянии...

Похожие статьи

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

‒ увеличением площади поверхности теплообмена

Обычно мощность отводимого тепла от работающей холодильной машины больше чем мощность получаемого холода.

Обозначим разность температур на поверхности конденсатора и окружающего воздуха — .

Описание теоретической модели бытовой холодильной...

После компрессора перегретый хладагент (газ) направляется в конденсатор. [2] Конденсатор представляет из себя змеевик (чаще всего медная трубка), где и происходит отдача тепловой энергии за счет теплообмена с окружающей средой...

Анализ эффективности работы саморазмораживающейся...

площадь теплообмена конденсатора, система, холодильная машина, холодильная камера, установленная система, бытовая холодильная машина, окружающая среда, область испарения, компрессор, диаграмма...

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Теоретический тепловой поток в конденсаторе: (13).

Объёмный расход нагреваемой среды (охлаждающего воздуха), поступающей в конденсатор, будем находить по формуле

Принимаем конденсатор T-600R с площадью поверхности теплообмена 1,31 м2.

Термодинамическое исследование работы холодильной...

Наличие разности температур в конденсаторе и испарителе холодильной установки

Интенсификация процесса теплообмена при пленочной конденсации паров веществ на

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой газовой среде с...

Экспериментальное исследование теплообмена при испарении...

Поэтому исследование теплообмена при испарении жидкости с теплонапряженных

Необходимое количество тепла получаемой каплей при испарении определялось формулой (1).

, (4). где Fn м2 — площадь поверхности пятна капли, с нагретой поверхности, которую...

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Если конденсатор грязный, теплообмен между хладагентом и воздухом ухудшается, так как грязь, покрывающая трубки и ребра конденсатора, играет роль теплоизоляции.

Также нами был построен цикл холодильной машины автокондиционера [4].

Бытовой холодильник с подвижным конденсатором

В бытовых и торговых компрессионных холодильниках тепло от конденсатора передается окружающему воздуху путем естественного теплообмена, либо путем обдува его поверхности вентилятором [7].

Использование теплонасосных установок (ТНУ) в промышленности

Рис. 1. Схема теплового насоса, вырабатывающего теплоноситель двух уровней: КМ-компрессор; К-конденсатор; ДР-дроссельный

Затем переохлажденный фреон, поступая в дроссельный вентиль, дросселируется до давления испарения и в жидком состоянии...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

‒ увеличением площади поверхности теплообмена

Обычно мощность отводимого тепла от работающей холодильной машины больше чем мощность получаемого холода.

Обозначим разность температур на поверхности конденсатора и окружающего воздуха — .

Описание теоретической модели бытовой холодильной...

После компрессора перегретый хладагент (газ) направляется в конденсатор. [2] Конденсатор представляет из себя змеевик (чаще всего медная трубка), где и происходит отдача тепловой энергии за счет теплообмена с окружающей средой...

Анализ эффективности работы саморазмораживающейся...

площадь теплообмена конденсатора, система, холодильная машина, холодильная камера, установленная система, бытовая холодильная машина, окружающая среда, область испарения, компрессор, диаграмма...

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Теоретический тепловой поток в конденсаторе: (13).

Объёмный расход нагреваемой среды (охлаждающего воздуха), поступающей в конденсатор, будем находить по формуле

Принимаем конденсатор T-600R с площадью поверхности теплообмена 1,31 м2.

Термодинамическое исследование работы холодильной...

Наличие разности температур в конденсаторе и испарителе холодильной установки

Интенсификация процесса теплообмена при пленочной конденсации паров веществ на

Исследование углубленной холодильной камеры в регулируемой газовой среде с...

Экспериментальное исследование теплообмена при испарении...

Поэтому исследование теплообмена при испарении жидкости с теплонапряженных

Необходимое количество тепла получаемой каплей при испарении определялось формулой (1).

, (4). где Fn м2 — площадь поверхности пятна капли, с нагретой поверхности, которую...

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Если конденсатор грязный, теплообмен между хладагентом и воздухом ухудшается, так как грязь, покрывающая трубки и ребра конденсатора, играет роль теплоизоляции.

Также нами был построен цикл холодильной машины автокондиционера [4].

Бытовой холодильник с подвижным конденсатором

В бытовых и торговых компрессионных холодильниках тепло от конденсатора передается окружающему воздуху путем естественного теплообмена, либо путем обдува его поверхности вентилятором [7].

Использование теплонасосных установок (ТНУ) в промышленности

Рис. 1. Схема теплового насоса, вырабатывающего теплоноситель двух уровней: КМ-компрессор; К-конденсатор; ДР-дроссельный

Затем переохлажденный фреон, поступая в дроссельный вентиль, дросселируется до давления испарения и в жидком состоянии...

Задать вопрос