Методическая разработка
методическая разработка на тему

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ № 28

Жданов В.М.

Для студентов, обучающихся по специальности  150414

Москва

2010

В представленной методической разработке даны инструкции по выполнению лабораторных работ студентами 5-го курса по специальности 150414 «Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессорных машин и установок».

Автор: Жданов Владимир Михайлович, мастре производственного обучения, преподаватель специальных дисциплин.

Рецензент: Стойник Татьяна Николаевна, зам.директора по учебно-производственной работе.

Редактор: Малькова Людмила Алексеевна, зам. директора по учебно-методической работе.

Рукопись рассмотрена на заседании ЦМК специальных дисциплин и холодильной техники, протокол №      от «__» ______________ 2010 г.

Лабораторная работа № 1.

Испытание одноступенчатой

фреоновой холодильной установки.

Правила выполнения лабораторной работы

Студент должен:

• строго выполнять объем домашней подготовки, указанный в описанной соответствующей лабораторной работе;
• знать, что выполнению работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем;
• знать, что после выполнения работы бригада которая назначается преподавателем на весь период работы, должна представить отчет о проделанной работе с обсуждением результатов и выводов.

Цель работы.

1. Получить навыки по эксплуатации, поддержанию и регулированию режимных параметров одноступенчатой холодильной установки.
2. Установить влияние режимных параметров холодильной установки на основные ее показатели – холодопроизводительность, затрату энергии. Удельную эффективную холодопроизводительность.

Пояснение к работе

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности, инструкциями по обслуживанию, методикой проведения испытания и обработки результатов испытания.
2. Получение навыков правильно анализировать режим работы одноступенчатой холодильной установки для выявления отклонений от оптимального режима работы.
3. Систематический контроль за режимом работы одноступенчатой холодильной установкой и анализ его с целью выявления и устранения отклонений от оптимального  является  важнейшей задачей при эксплуатации одноступенчатой холодильной установки.

Задание

1. Ознакомиться с рабочей схемой испытаний, инструкциями по обслуживанию оборудования приборами измерения.

2. Ознакомиться с порядком проведения работы, журналами наблюдений, методикой обработки результатов.

3. становление рабочих режимов; измерение в каждом режиме температур кипения, конденсации, всасывания, нагнетания, температуры после регулирующего вентиля, а также температуры воды. Подаваемой на конденсатор и отходящей от него; расхода электроэнергии и удельную эффективную холодопроизводительность.

Работа в лаборатории

1. Ознакомиться с установкой на месте (рисунок 43 стр.179 Автор Чуклин С.Г., Чумак И.Г.

2. Подготовить установку к пуску для чего:

проверить наличие воды в системе и подать ее в конденсатор 12, мерный бак 10 или водомерное устройство 16;

проверить включение электроэнергии на щите управления;

убрать предметы у текстропной передачи компрессора работающий на фреоне-22;

проверить работоспособность термопарной установки.

3. Включить в работу компрессор 11 и после стабилизации температуры и давления всасывания и нагнетаемых паров фреона-22 приступить к измерению основных параметров:

расхода воды на конденсатор с помощью мерного бачка или водомерного устройства Gвод (кг/с).

Рис. 1. Схема каскадной низкотемпературной установки:

1-охладитель водяной; 2-теплообменник газовый; 3-компрессор (фреон-13); 4-электродвигатель компрессора (фреон-13); 5-конденсатор-испаритель; 6-калориметр; 7-нагреватель; 8-поплавковое устройство; 9-змеевик (фреон-13); 10-мерный бачок; 11-компрессор (фреон-22); 12-конденсатор (фреон-22); 13-электродвигатель компрессора (фреон-22); 14-фильтр-осушитель (фреон-22); 15-сборник (фреон-22); 16-водомерное устройство; 17-терморегулирующий вентиль (фреон-13); 18-ручной регулирующий вентиль (фреон-13); 19-ручной регулирующий вентиль (фреон-22); 20-терморегулирующий вентиль (фреон-22); 21-приемник (фреон-22); 22-фильтр-осушитель (фреон-13); 23-регенеративный теплообменник (фреон-13).

давления кипения фреона-22 по манометру Ро (Па);

давления конденсации фреона-22 по манометру Рк (Па);

температуры входящей воды в конденсатор t вод 1 (оС);

температуры выходящей воды  из конденсатора t вод 2 (оС);

температуры всасываемых паров фреона-22 t вс (оС);

температуры нагнетаемых паров фреона-22 t нагн (оС);

температуры кипения фреона-22 по давлению t о (оС);

температуры конденсации фреона-22 по давлению t к (оС);

температуры жидкости до регулирующего вентиля t р.в1 (оС);

температуры парожидкостной смеси после регулирующего вентиля, tр.в2 (оС);

потребляемую мощность электродвигателя компрессора N (Вт).

Последующие измерения производить через 15мин.

4. Подготовить установку к выключению и выключить, для чего:

перекрыть подачу фреона-22 из сборника фреона  15 и продолжать работу;

при достижении давления на всасывании (9,8÷19,6)10 в кубе Па, выключить электродвигатель компрессора;

прекратить подачу охлаждающей воды на конденсатор;

обесточить щит управления.

       5. По измеренным параметрам построить рабочий цикл установки в

          i – lg P- или  Т- S-диаграмме.

После проведения лабораторной работы представить протокол.

По данным цикла определяют удельную холодопроизводительность qо(Дж/кг), объемную холодопроизводительность qv(Дж/м3),холодильный коэффициент; тепловую нагрузку на конденсатор Qк (Вт) из выражения

Qк = Qвод свод (tвод2 – tвод1);

Холодопроизводительность – брутто

Qк = Q0бр+Nе;

Nе = Nэлηэдηпер.

Удельную эффективную холодопроизводительность установки

            Q0бр

Kебр = ——

            Ne

Содержание отчета

Дата выполнения работы-

Дата защиты работы-

Ф.И.О. преподавателя-

Ф.И.О. студента выполняющего работу-

1. Эскизы и схемы одноступенчатой холодильной установки, технические характеристики контрольно-измерительных приборов и автоматики.
2. Журнал наблюдений о проделанной работе.
3. Анализ измеряемых показателей

Контрольные вопросы

1. Перечислите требования,  предъявляемые к работе одноступенчатой холодильной установки.
2. Объясните схему включения, отключения одноступенчатой холодильной установки.
3. Перечислите способы подачи жидкости в конденсатор холодильной установки.
4. Объясните работу испарительной части холодильной установки по предъявленной схеме.
5. В чем особенность схем фреоновых холодильных установок от аммиачных.

Лабораторная работа №2

Испытание каскадной фреоновой холодильной установки.

Правила выполнения лабораторной работы

Студент должен:

• строго выполнять весь объем домашней подготовки, указанный в описанной соответствующей лабораторной работе;
• знать, что выполнению. Работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем;
• знать, что после выполнения работы бригада, которая назначается преподавателем на весь период работы, должна представить отчет о проделанной работе с обсуждением результатов и выводов.

Цель работы

1. Ознакомиться с правилами эксплуатации каскадной установки, получить навыки по регулированию и поддержанию режимов ее работы.
2. Установить взаимосвязь между режимами работы и основными характеристиками каскадной холодильной установки.

Пояснение к работе

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности, инструкциями по обслуживанию оборудования, методиками проведения испытания и обработки результатов испытания.
2. Установление взаимосвязи между режимами работы и основными характеристиками каскадной холодильной установки.
3. Систематический контроль, за режимом работы каскадной холодильной установкой и анализ  его  с целью выявления и устранения отклонений от оптимального  является важнейшей задачей, при эксплуатации каскадной холодильной установки

    Задание

1. Ознакомление с рабочей схемой испытаний, инструкциями по обслуживанию оборудования, приборами измерения.
2. Ознакомление с порядком проведения работы, журналом наблюдений, методикой обработки результатов;
3. Тщательно проверить работу комплекса фреона-22 и 13 при установившемся режиме и измерить основные параметры: измерение в каждом режиме температур кипения, конденсации, всасывания, нагнетания, температуры до и после регулирующего вентиля, а также температуры воды, входящей и выходящей из конденсатора и охладителя.

 Работа в лаборатории

1. Ознакомится с правилами техники безопасности, инструкциями по обслуживанию оборудования, методикой проведения испытания и обработки результатов испытания.
2. Составление технической характеристики машины и аппаратов, включенных в испытания.
3. Проверить наличие на установке контрольно-измерительных приборов, их включение и исправность, выписать техническую характеристику измерительных приборов.
4. Убедившись в установившемся режиме работы холодильной установки (режим настраивается на оптимальный), произвести  измерение величин, отчет показаний вести по контрольно-измерительным приборам не менее трех раз.
5. Подготовить и осуществить новый режим, соответствующий работе холодильной установки при повышенном давлении конденсации. Это достигается в лабораторной установке либо уменьшением количества охлаждающей воды, подаваемой на конденсатор и охладитель, либо уменьшением теплообменной поверхности конденсатора, либо обоими способами одновременно. Температуры  кипения tо холодильных агентов R-13; и R-22 в новом режиме  должны оставаться неизменной и соответствовать температуре кипения, установившимися в предыдущем режиме. После того как установится стационарный режим,  зарегистрировать его в протоколе испытаний. Вновь измерить давление конденсации, произвести измерение и зафиксировать данные измерений в журнал наблюдений.

Таким образом, испытание каскадной холодильной установки при постоянной температуре кипения производят не менее чем для трех различных значений температур конденсации.

1. Ознакомиться с установкой на месте.
2. Подготовить установку к пуску, для чего:

проверить наличие воды в системе и подать ее в конденсатор 12 (см. рис 43 стр. 179 Автор Чуклин С.Г., Чумак И.Г. Лабораторный практикум по курсу «Холодильные установки», мерный бачок 10 или  водомерное устройство 16 и охладитель водяной 1;

проверить включение электроэнергии на щите управления;

убрать предметы у текстропных передач компрессоров 11 и 3;

проверить работоспособность термопарной установки;

проверить включение электроэнергии на пусковую аппаратуру грелки калориметра 6;

проверить, открыты ли вентили на расширительной емкости фреона-13, нагнетательный и всасывающий компрессоров 11 и 3.

3. Включить в работу компрессор 11 и подать жидкость на регулирующий вентиль конденсатора-испарителя 5.
4. При достижении давления кипения фреона-22 в конденсаторе-испарителе 5 ниже (0,3÷0,5)·105 Па включить в работу компрессор 3, при этом давление всасывания фреона-13 должно быть не выше (14,7÷19,6)·104 Па.
5. Следить за давлением конденсации фреона –13 в аппарате 5, в пусковом режиме оно не должно превышать (1,18÷1,275)·103 кПа.
6. При стабилизации давления конденсации фреона-13 подать жидкий фреон-13 на регулирующий вентиль калориметра 6.
7. Поддерживая стабильное давление в калориметре 6, включить в работу грелку калориметра, медленно повышая напряжение с помощью автотрансформатора.
8. Тщательно проверить работу комплекса фреона-22 и 13 при установившимся режиме и измерить основные параметры:

расход воды на конденсатор 12 и охладитель 1 с помощью мерного бачка или водомерного устройства Gвод (кг/с);

давление кипения фреона-22 по манометру  pо (Па);

давление конденсации фреона-22 по манометру pк (Па);

давление кипения фреона-13 по манометру ро (Па);

давление конденсации фреона-13 по манометру pк (Па);

давление теплоносителя в калориметре 6 по манометру рт (Па);

температуру воды, входящей в конденсатор, tвод1 (оС);

температура воды, выходящей из конденсатора, tвод2 (оС);

температура воды, входящей в охладитель 1, t1охл (оС);

температура воды, выходящей из охладителя 1, t2охл (оС);

температура всасываемых паров фреона-22 tвс ф-22 (оС);

температура нагнетания паров фреона-22 tнаг-22 (оС);

температура всасываемых паров фреона-13 tвс ф-13 (оС);

температура нагнетаемых паров фреона-13 tнаг-13 (оС);

температура кипения фреона-22 по давлению t0 ф-22 (оС);

температура конденсации фреона-22 по давлению tк ф-22 (оС);

температура кипения фреона-13 по давлению t0 ф-13 (оС);

температура конденсации фреона-13 по давлению tк ф-13 (оС);

температура жидкости до регулирующего вентиля фреона-22 t1р.в ф-22 (оС);

температура парожидкостной смеси после регулирующего вентиля фреона-22 t2р.в ф-22 (оС);

температура жидкого фреона-13 до регенеративного теплообменника и после него t1ф-13 , t2ф-13 (оС);

температура перед регулирующим вентилем t1р.в ф-13 (оС);

температура парожидкостной смеси фреона-13 после регулирующего вентиля перед калориметром 6 t2р.в ф-13 (оС);

температура парожидкостной смеси фреона-13 после регулирующего вентиля перед калориметром 6 и входящих в регенеративный теплообменник 23;

температура теплоносителя в калориметр 6 по давлению;

температуру паров фреона-13 после регенеративного теплообменника 23 и входящих в газовый теплообменник 2;

температура выходящих паров фреона-13 из газового теплообменника 2 – всасывание паров фреона-13 после водяного охладителя 1 и входящих в газовый теплообменник 2;

температуру паров фреона-13 на выходе из газового теплообменника 2 и входящих в конденсатор - испаритель 5;

потребляемую мощность грелкой калориметра 6 Nгр (Вт);

потребляемую мощность электродвигателем компрессора 11 Nе ф-22(Вт); 

потребляемую мощность электродвигателем компрессора 3 Nе ф-13(Вт);

Последующие измерения производить через 15мин.

9. Подготовить установку к выключению и выключить, для чего:

выключить электропитание грелки калориметра 6;

выключить электродвигатель компрессора 3, оставив открытыми все запорные вентили схемы;

прекратить подачу фреона-22 из сборника фреона 15 и продолжать работу;

при достижении давления всасывания фреона-22 (0,1÷0,2)·105 Па;

выключить электродвигатель компрессора 11;

выключить измерительную установку;

прекратить подачу охлаждающей воды на конденсатор 12 и охладитель 1;

обесточить управление.

10.  По измеренным параметрам построить рабочий цикл установки

i – lg  p- или Т – S-диограмме.

11.  На основании данных нескольких протоколов проанализировать опытные данные:

сравнить для нескольких режимов величины kебр и установить влияние температуры кипения агента в нижнем каскаде на основании характеристики установки:

Q0бр ; Q0нет ; Nе ф-22 ; Nе ф-13 и др.;

сравнить двухступенчатые установки с каскадными по основным характеристикам и обсудить области рационального их применения.

По данным цикла определить: удельную холодопроизводительность

q0ф-22 и q0ф-13; объемную холодопроизводительность qv ф-22 и qv ф-13; холодильный коэффициент εф-22 и εф-13 ; холодопроизводительность – нетто ф-13  

Q0нет. ф-13 = Nгр,

Где Nгр – мощность, потребляемая грелкой калориметра 6.Вт;

Nгр = I2 U;

Удельную эффективность холодопроизводительности каскадной установки

               Q0нет. ф-13

Kебр = ——————

             Nе ф-13 + Nе ф-22

Для каждого компрессора

Nе = Nэлηэдηпер ;

Тепловую нагрузку на конденсатор 12 из выражения

Qк ф-22 = Gвод свод ( t2 – t1) – Qохл;

Тепловую нагрузку на конденсатор – испаритель 5 из выражения

Qк-и = Q0нет + Nе ф-13 – Qохл;

Холодопроизводительность – Ф-22 из выражения

Q0бр = Qк-и + Nе ф-22;   Qк-и  = Q0бр ф-22;

Удельную эффективную холодопроизводительность ветви Ф-22

            Q0бр.ф-22

kе = —————

            Ne ф-22

Величину теплового потока от перегретых паров фреона-13, снимаемую водой в охладителе 1,

Qохл = Gвод охл свод (t2охл – t1охл);

Часовой расход фреона-13 из выражения

Gвод охл свод (t2охл – t1охл) = Gф-13 (i1ф-13 – i2ф-13)

Или

Qохл = Qф-13 Δ I,

i1ф-13 и  i2ф-13   определить на диаграмме по t и p; холодопроизводительность

компрессора 3 по материальному балансу

Q0ф-13 = Gф-13 (iвс – i2 р.в);

определить погрешность расчетов Q0 ф-13

Сравнить двухступенчатые установки с каскадными по основным характеристикам и обсудить области рационального их использования.

Содержание отчета

Дата выполнения работы-

Дата защиты работы-

Ф.И.О. преподавателя-

Ф.И.О. студента, выполняющего работу-

1. Рабочая схема испытания холодильной установки, техническая характеристика оборудования и измерительных приборов.
2. Журнал наблюдений.
3. Обработка результатов испытания, параметров работы установки.
4. Построение цикла работы холодильной установки Т-S- или  i-Ig- диаграммы.
5. После проведения лабораторной представить протокол работы, включающий:

особенности эксплуатации лабораторной холодильной установки;

последовательность пуска компрессоров и подключения камерного оборудования;

данных замеров режимных параметров;

цикл работы установки Т-S- или  i-Ig р- диаграммы;

описание режима работа установки, указав отклонения от нормального.

Контрольные вопросы

1. Перечислите требования,  предъявляемые к работе каскадной холодильной установки.
2. Объясните схему включения, отключения каскадной холодильной установки.
3. Перечислите способы подачи жидкости в конденсатор холодильной установки.
4. Объясните работу испарительной части холодильной установки по предъявленной схеме.
5. В чем особенность схем фреоновых холодильных установок от аммиачных.
6. Назовите преимущества каскадной холодильной установки по сравнению с одноступенчатой.

Лабораторная работа №3

Подготовка к пуску, пуск ввод в режим и остановка лабораторной холодильной установки

Правила выполнения лабораторной работы

Студент должен:

• строго выполнять объем домашней подготовки, указанный в описанной соответствующей лабораторной работе;
• знать, что выполнению работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем;
• знать, что после выполнения работы бригада которая назначается преподавателем на весь период работы, должна представить отчет о проделанной работе с обсуждением результатов и выводов.

Цель работы

1. Ознакомиться с монтажной схемой лабораторной холодильной установки.
2. Приобрести навыки эксплуатации холодильных установок.

Пояснение к работе

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности, инструкциями по обслуживанию оборудования, методиками проведения испытаний и обработки результатов испытания.

2. Составить техническую характеристику машин и аппаратов,   включенных в испытания.

3. Проверить наличие на установке контрольно-измерительных приборов, их включение и исправность, выписать техническую характеристику измерительных приборов.
4. Убедившись в установившемся режиме работы холодильной установки (режим настраивается на оптимальный), произвести измерение величин значений.

Задание

1. Ознакомление с рабочей схемой испытаний, инструкциями по обслуживанию оборудования, приборами измерения.
2. Ознакомление с порядком проведения работы, журналом наблюдений, методикой обработки результатов.
3. Установление рабочих режимов; замер основных параметров работы установки.
4. Построить цикл работы холодильной установки Т – S- или  i – Ig р- диаграмме.

Работа в лаборатории

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности на аммиачных холодильных установках.
2. Подготовить и пустить лабораторную холодильную установку.
3. Ввести установку в заданный режим работы. Замерить основные параметры работы установки.
4. Построить цикл работы холодильной установки Т – S- или i-lg р-диаграмме.
5. Перед пуском холодильной установки выполняют подготовительные работы, заключающие в следующем: проверяют по журналу причину последней остановки компрессора; если остановка произошла вследствие какой либо неисправности, необходимо убедиться, что эта неисправность устранена. Затем осматривают компрессор и другие элементы холодильной установки и убеждаются в отсутствии на компрессоре и аппаратах посторонних предметов, мешающих пуску машины. Проверяют наличие пломб на предохранительных клапанах и исправность ограждений. Открывают запорные вентили у манометров.

Пуск водяного насоса.

1. Открыть подачу воды в мерный бак. Заполнить бак  вентиляторной  градирни до нормальной отметки.
2. Включить электродвигатель, после чего открыть подачу воды на конденсаторы компрессора 4АУ-8 либо компрессора 2АВ-18 и слив воды из конденсатора. Открыть вентили подачи воды на градирню.
3. Давление воды определяют по манометру, установленному на нагнетательном патрубке насоса. Давление в сети должно быть в пределах (14,7÷24,6) 10 Па.
4. Подать воду на рубашку цилиндров компрессора 4АУ-8 из водопровода.

Включение опытной камеры и камерного оборудования в работу.

1. Открыть вентили отсоса паров из батарей камеры, подлежащих работе, а также вентили отсоса из циркуляционного ресивера.
2. Открыть вентили подачи жидкости в батареи камеры. Питание батарей жидкостью осуществляется от регулирующей станции либо от аммиачного насоса.
3. После включения батарей давление в испарительной системе проверить манометром, установленным на циркуляционном ресивере.
4. При работе установки по насосно-циркуляционной схеме аммиачный насос включается в работу при соблюдении следующих условий: давление в испарительной системе не превышает 2,84·104 Па;                  в масляном бачке насоса имеется достаточный уровень масла;              предварительно открыты вентили масляного бачка, а также вентили подачи жидкости из ресивера к насосу и байпас насоса.
5. Пуск в работу аммиачного насоса производить при закрытом нагнетательном вентиле. После включения аммиачного насоса в работу нагнетательный вентиль открывать постепенно. Вентиль отсоса паров из всасывающей стороны насоса должен быть открыт.

Включение воздухоохладителя в работу.

1. Открыть вентили отсоса паров аммиака из воздухоохладителя.
2. Открыть подачу жидкости на воздухоохладитель. Перекрыть вентили при работе установки по насосному варианту либо от регулирующей станции.

Подготовка ресивера к работе холодильной установки.

1. Уровень аммиака в ресивере фиксировать с помощью стеклянного указателя – он не должен превышать половину высоту сосуда.
2. Открыть вентили отсоса паров аммиака из ресивера.
3. При работе системы по насосному варианту холодильный агент подавать в ресивер; по безнасосному – батареи питать агентом от регулирующей станции.

Пуск компрессора 4АУ-8 в работу.

1. Перед пуском проверить, чтобы всасывающий и нагнетательный вентили были закрыты, а вентиль байпаса открыт. Проверить уровень масла в картере по мерному стеклу. Уровень должен быть виден.
2. Провернуть вручную маховик компрессора, чтобы убедиться в свободном перемещении движущих частей.
3. Открыть вентили, обеспечивающие проход пара на конденсатор и жидкости к регулирующему вентилю.
4. Включить электродвигатель компрессора и после достижения полной частоты вращения открыть нагнетательный вентиль и закрыть байпас.
5. Медленно открыть всасывающий вентиль, прислушиваясь, нет ли толчков в цилиндре компрессора от проникновения жидкого аммиака.
6. При пуске компрессора в ход необходимо:

следить за показаниями манометров на нагнетательной стороне компрессора и масляном насосе. Давление масляного насоса при этом должно быть на (4,9÷9,8)·104 Па больше, чем давление всасывания;          не допускать повышенного перегрева корпуса сальника, картера и стенок цилиндров компрессоров. Допустимый нагрев 50 – 70 оС;                проверить температуру воды, выходящую из рубашек цилиндров компрессора и отрегулировать ее подачу.

7. Открыть регулирующий вентиль для подачи агента в испарительную систему. Руководствуясь перегревом пара на всасывании компрессора.
8. Записать в журнал время пуска холодильной установки и данные по температурному режиму ее работы:

давление pо  (Па) и температуру кипения  tо (оС);

давление рк  (Па) и температуру конденсации  tк (оС);

давление рпр (Па) и температуру в промежуточном сосуде (для двухступенчатого сжатия) tпр (оС);

температуру пара на всасывании и нагнетании компрессоров tвсас, tнагн (оС);

температуру воды на входе в конденсатор и выходе из него t вод1, tвод2 (оС);

температуру перед регулирующим вентилем t р.в. (оС);

температуру воздуха в камере tкам (оС);.

9. В процессе эксплуатации следить за температурой перегрева на нагнетательной стороне и давлением в конденсаторе. При увеличении температуры перегрева свыше 80 С следует увеличить подачу агента через регулирующий вентиль.

Пуск компрессора 2АВ-8. 

При работе компрессора 2АВ-8 по одноступенчатому варианту пуск его проводят аналогично пуску компрессора 4АУ-8.

Пуск установки двухступенчатого сжатия  в работу.

Для холодильных установок двухступенчатого сжатия показателем работы, кроме температур кипения, конденсации и переохлаждения, является также давление в промежуточном сосуде. Давление не регулируется, оно зависит от соотношения часовых объемов, описываемых поршнями ц.н.д. и ц.в.д., и от температурного режима работы установки.

1. Сначала систему включить в работу по одноступенчатому циклу для достижения в испарительной системе давления не более 9,8 х10  Па. При этом параллельно работают оба компрессора.
2. По достижении заданного давления произвести следующие переключения:                                                                               компрессор 2АВ-8 переключить для отсоса паров из промежуточного        сосуда;                                                                                               включить дистанционный указатель уровня, наполнить промежуточный сосуд жидкостью до уровня  30% объема (горит желтая лампа ДУ). При этом следить, чтобы не возникло заливов II ступени (2АВ-8). Эту операцию необходимо проводить одновременно с необходимыми мерами предосторожности. Следить за давлением в промежуточном сосуде, не допуская его повышения свыше 4Х10 Па.
3. Промежуточный сосуд может работать без осуществления сброса жидкости либо со сбросом. В первом случае подача жидкости обеспечивается для охлаждения паров, поступающих с I ступени установки, а питание испарительных приборов – обычным способом из конденсаторов. Нормальной считается работа установки при следующих режимах:

температура испарения – 25 оС и ниже;

температура всасываемых I ступенью паров должна быть на 5 – 15оС выше температуры испарения;

температура перегрева I ступени – в пределах 70 – 100 оС;

давление в промежуточном сосуде должно быть равным (19,6÷37,3)·104 Па;                                                                                                               уровень жидкого аммиака в промежуточном сосуде должен составлять 25 – 30% общей высоты корпуса промежуточного сосуда. В этом случае горит желтая лампа ДУ;

температура всасываемых II ступенью паров должна быть на 5 – 10 оС выше температуры парожидкостной смеси в промежуточном сосуде;

температура перегрева паров II ступени находится в пределах 70 – 100 оС.

Перед остановкой компрессоров производят подготовку системы к последующему пуску.  С этой целью за 30 мин до остановки прекращают подачу жидкости в испаритель. Остановка компрессоров  в обратном порядке пуска с указанием в журнале причин и время остановки.

Содержание отчета

Дата выполнения работы-

Дата защиты работы-

Ф.И.О. преподавателя-

Ф.И.О. студента, выполняющего работу-

1. Рабочая схема испытания холодильной установки, техническая характеристика оборудования и измерительных приборов.
2. Журнал наблюдений.
3. Обработка результатов испытания, параметров работы установки.
4. Построение цикла работы холодильной установки Т-S- или  i-lg- диаграммы.
5. После проведения лабораторной представить протокол работы, включающий:

особенности эксплуатации лабораторной холодильной установки;

последовательность пуска компрессоров и подключения камерного оборудования;                                                                                                      данных замеров режимных параметров;                                                              

цикл работы установки Т-S- или  i-lg р- диаграммы;

описание режима работа установки, указав отклонения от нормального.

Контрольные вопросы

1. Перечислите требования,  предъявляемые к подготовке к пуску, пуск, ввод в режим холодильной установки.
2. Объясните схему включения, отключения лабораторной  холодильной установки.
3. Перечислите способы подачи жидкости в конденсатор холодильной установки.
4. Объясните работу испарительной части холодильной установки по предъявленной схеме.
5. В чем заключаются подготовительные работы при подготовке к пуску, пуск, ввод в режим и остановка холодильной установки.
6. Расскажите о пуске установки двухступенчатого сжатия (последовательность операций).

Лабораторная работа №4

Снятие схемы холодильной установки и определение характеристик оборудования

Правила выполнения лабораторной работы

Студент должен:

• строго выполнять объем домашней подготовки, указанный в описанной соответствующей лабораторной работе;
• знать, что выполнению работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем;
• знать, что после выполнения работы бригада которая назначается преподавателем на весь период работы, должна представить отчет о проделанной работе с обсуждением результатов и выводов.

Цель работы

1. Ознакомиться с монтажной схемой холодильной установки.
2. Определить основные характеристики холодильного оборудования.
3. Составить принципиальную схему разводки трубопроводов лабораторной холодильной установки.

Пояснение к работе

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности, инструкциями по обслуживанию оборудования, методиками проведения испытаний и обработки результатов испытания.
2. Составить техническую характеристику машин и аппаратов, включенных в испытания.
3. Проверить наличие на установке контрольно-измерительных приборов, их включение и исправность, выписать техническую характеристику измерительных приборов.

4. Убедившись в установившемся режиме работы холодильной установки (режим настраивается на оптимальный), произвести измерение величин значений.

   Задание

1. Ознакомиться с принципом работы холодильной установки, устройством основных и вспомогательных аппаратов, обеспечивающих ее работу.
2. Ознакомиться с условными обозначениями, принятыми при составлении аммиачных схем.
3. Снять характеристики холодильного оборудования.
4. Составить схему разводки аммиачных и водяных трубопроводов.
5. Составить протокол по выполненной работе.
6. После проведения лабораторной работы представить протокол, включений:

схему разводки трубопроводов холодильной установки и описание принципа ее работы;

описание принципа работы холодильного оборудования, назначение, устройство и основные характеристики его.

Работа в лаборатории

1. Познакомиться с принципом работы холодильной установки и устройством аппаратов в литературе.
2. При определении характеристик холодильного оборудования необходимо учитывать следующее:

основными характеристиками холодильного компрессора являются марка компрессора и его холодопроизводительность; часовой объем, описанный поршнем (найти в таблицах); число цилиндров и их расположение; мощность электродвигателя и частота вращения вала компрессора;

основными характеристиками конденсаторов, испарителей, камерных батарей. Воздухоохладителей и т. д. являются теплопередающая поверхность; удельный теплосъем определяется по параметрам, снятым в №3.

3. При составлении схемы разводки трубопроводов использовать применяемые в холодильной технике специальные цветовые обозначения:

трубопровод жидкого холодильного агента – желтый;

нагнетательный трубопровод – красный;

всасывающий трубопровод – синий;

водяной трубопровод – голубой;

рассольные трубопроводы: подача рассола – зеленый, слив рассола – коричневый;

аппараты и арматура – черный, контурный.

Содержание отчета

Дата выполнения работы-

Дата защиты работы-

Ф.И.О. преподавателя-

Ф.И.О. студента, выполняющего работу-

1. Монтажная схема холодильной установки, техническая характеристика оборудования и измерительных приборов.
2. Журнал наблюдений.
3. Снятие характеристик холодильного оборудования.
4. Схема разводки аммиачных и водяных трубопроводов.
5. Схема разводки трубопроводов холодильной установки и описание принципа ее работы.
6. Описание принципа работы холодильного оборудования, назначение, устройство и основные характеристики его.
7. После проведения лабораторной представить протокол работы, включающий:

Контрольные вопросы

1. Расскажите об условных обозначениях, принятых при составлении аммиачных схем.
2.  Перечислите требования,  предъявляемые к подготовке к пуску, пуск, ввод в режим холодильной установки.
3. Объясните схему включения, отключения лабораторной  холодильной установки.
4.  Расскажите схему разводки трубопроводов холодильной установки.
5. Расскажите принцип работы холодильного оборудования, назначение, устройство и основные характеристики.

Лабораторная работа № 5

Определение удельного расхода электроэнергии на выработку 1000 ккал холода. Анализ режимов работы холодильной установки одноступенчатого сжатия.

Правила выполнения лабораторной работы

Студент должен:

• строго выполнять весь объем домашней подготовки, указанный в описанной соответствующей лабораторной работе;
• знать, что выполнению, работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем;
• знать, что после выполнения работы бригада, которая назначается преподавателем на весь период работы, должна представить отчет о проделанной работе с обсуждением результатов и выводов.

Цель работы

 Ознакомление с методикой определения удельного расхода электроэнергии на выработку искусственного холода и получение навыков правильно анализировать режим работы холодильной установки для выявления отклонений от оптимального режима работы.

Пояснение к работе

  Основным показателем, характеризующим экономичность работы холодильных установок, является удельный расход электроэнергии на выработку 1000 ккал холода. Для определения удельного расхода необходимо знать количество выработанного холода (в тыс. ккал) и расход электроэнергии на холодильное оборудование компрессорного цеха.

В производственных (лабораторных) условиях холодопроизводительность установки за отчетный период определяется расчетным путем исходя из данных температурного режима работы, числа часов работы машины и характеристики оборудования. Более совершенным методом определения количества выработанного холода является использование данных замеров, учитывающих количество циркулирующего холодильного агента, проходящего через регулирующую станцию.

 Физический удельный расход электроэнергии на выработку холода находит как частное отделение количества израсходованной электроэнергии на количество выработанного холода

                                                        ΣNe

А  = ——— квт·ч/1000 ккал,

                                                        ΣQо

где ΣNe  - суммарный расход электроэнергии на привод машин участвующих в выработке и транспортировке искусственного холода (компрессоры, водяные рассольные насосы, вентиляторы, воздухоохладители и др.), в квт ч;

ΣQо  - количество искусственного холода, выработанного за отчетный период   , в тыс. ккал.

        При сопоставлении фактического удельного расхода электроэнергии с нормами удельного расхода электроэнергии выясняется, насколько экономично работает холодильная установка. Систематический контроль за режимом работы холодильной установки и анализ его с целью выявления и устранения отклонений от оптимального является важнейшей задачей при эксплуатации холодильных установок.

        Компрессор 1 (рис. 1) нагнетает парообразный аммиак через маслоотделитель 2 в конденсатор 3, откуда конденсат сливается в линейный ресивер 4. Жидкий аммиак при давлении конденсации проходит через водяной переохладитель 5 и поступает в коллектор регулирующей станции 9. Под разностью давлений конденсации и кипения аммиак после регулирующего вентиля подается на делитель жидкости 12, который служит одновременно и распределителем жидкого аммиака. Из отделителя жидкий аммиак поступает в испаритель 11. Во избежание переполнения отделителя жидкости и для проведения оттайки испарителя использован дренажный ресивер 10.

        В холодильной установке применена оборотная система водоснабжения. Водяной насос 8 забирает воду из подземного резервуара 7 и подает ее на конденсатор 3, после чего отепленная вода поступает на градирню 6.

Рис. 1. Принципиальная схема лабораторной аммиачной холодильной установки

        На рис. 1 показаны места подключения приборов для измерения температур давления и расходов холодильного агента и охлаждающей воды. Расход холодильного агента определяется с помощью диафрагм и дифференциальных манометров, установленных на жидкостном трубопроводе – разность уровней   , на всасывающем трубопроводе  -  h2 , а расход воды на водяном трубопроводе к конденсатору – h3

Задание

1) ознакомление с рабочей схемой испытаний, инструкциями по обслуживанию оборудования, приборами измерения;

2) ознакомление с порядком проведения работы, журналами наблюдений, методикой обработки результатов;

3) установление рабочих режимов; измерение в каждом режиме температур кипения, конденсации, всасывания, нагнетания, температуры перед регулирующим вентилем, а также температуры воды, подаваемой на конденсатор и отходящей от него; измерение часовых расходов агента и воды, а также расхода электроэнергии, потребляемой компрессорами и вспомогательным оборудованием;

4) обработка результатов испытания; определение удельного расхода электроэнергии на выработку 1000 ккал холода; построение графиков изменения  холодопроизводительности, потребляемой мощности и удельного расхода электроэнергии на выработку 1000 ккал холода в зависимости от изменения  температур кипения и конденсации; оформление отчета.

Работа в лаборатории

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности, инструкциями по обслуживанию оборудования, методиками проведения испытания и обработки результатов испытания.
2. Составить техническую характеристику машин и аппаратов, включенных в испытания.
3. Проверить наличие на установке контрольно-измерительных приборов, их включение и исправность, выписать техническую характеристику измерительных приборов.
4. Убедившись в установившемся в режиме работы холодильной установки (режим настраивается на оптимальный), произвести измерение величин значений, указанных в табл. 1. Время работы оборудования и показания электросчетчиков фиксируются в табл. 2. В этом и последующих режимах отсчет показаний по контрольно-измерительным приборам производится не менее трех раз.
5. Подготовить и осуществить новый режим, соответствующий работе холодильной установки при повышенном давлении конденсации. Это достигается в лабораторной установке либо уменьшением количества охлаждающей воды, подаваемой на конденсатор, либо уменьшением теплообменной поверхности конденсатора, либо обоими способами одновременно.

Температура кипения t0  холодильного агента в новом режиме должна оставаться неизменной и соответствовать температуре кипения, установившейся в предыдущем режиме. После того, как установится стационарный режим, зарегистрировать его в протоколе испытаний. Вновь изменить давление конденсации, произвести измерения и зафиксировать данные измерений в журнал наблюдений.

Таким образом, испытание холодильной установки при постоянной температуре кипения производят не меньше чем для трех различных значений температур конденсации.

6. Во второй части работы произвести испытание холодильной             установки при постоянной температуре конденсации и при переменной, более низкой по сравнению с оптимальной, температуре кипения. Понижение температуры кипения достигается уменьшением поверхности охлаждения приборов, снижением расхода холодильного агента или изменением тепловой нагрузки на испаритель. Испытание провести не менее чем для тех различных значений температур кипения. Данные измерений занести в журнал наблюдений.
7. В течение всего периода испытаний фиксировать в табл.1 величину h1    на дифманометре, установленном на жидкостном аммиачном трубопроводе перед регулирующей станцией, как по величине, так и по времени. Снятие показаний производить во время измерения при любом изменении открытия регулирующего вентиля. Одновременно с измерением построить график изменения величины h1  , в координатах τ - h  (рис. 2).
8. Построить графики изменения холодопроизводительности компрессора Q0 , суммарной потребляемой мощности ΣNe и удельного расхода электроэнергии a в зависимости от изменения температур кипения и конденсации (рис.3).
9. Провести анализ режима работы холодильной установки путем сравнения действительных температурных перепадов с оптимальными, на основе данных состояния испытываемого оборудования и сопоставления характеристик, включенных в работу машин и аппаратов.

        Часовой расход агента и воды, циркулирующих в системе,

                                                                        __________

Ga = 1,264·10-4αεd2√ hγ(γу – γр)g  кг/ч,

где   α - коэффициент расхода диафрагмы;

ε - коэффициент сжатия струи;

d - диаметр отверстия диафрагмы в мм;

h - разность уровней жидкости в дифманометре диафрагмы в мм вод. Ст.;

γу - плотность жидкости, заполняющей трубки дифманометра при

рабочем давлении и температуре 20 оС, в кг/м3 ;                                                                                                                                            

γр - плотность измеряемой среды (жидкого, парообразного аммиака,

                                                                                                             1

воды) при рабочем давлении и температуре 20 оС в кг/м3 ; γ  = —  (υp 

                                                                                                            υp

- удельный объем измеряемой среды при рабочем давлении и температуре 20 оС в м3 /кг);

γ - плотность измеряемой среды при рабочем давлении и

                                                                                        1

температуре среды перед диафрагмой в кг/м3 ; γ  = —  ( υ - удельный

                                                                                         υ

объем измеряемой среды при рабочем давлении и температуре среды перед диафрагмой в м3 /кг).

Рис. 2. График измерения разности уровней ртути            Рис. 3. Характеристики работы холодильной установки при различных температурных       в дифференциальном манометре,                                                                                                 режимах                                                                                                установленном      перед        

                                                                                                               регулирующей станцией                                                            

         Часовой расход аммиака при различных режимах работы находят с помощью двух дифференциальных манометров, установленных на паровой и жидкостной линиях.  Для  диафрагмы на жидкостной линии перед регулирующей станцией часовой расход   Gа  определяется для каждого участка с постоянной величиной h1 (рис.2), а найденные по участкам значения Gа суммируются. Определение расхода агента с помощью диафрагмы, установленной на  всасывающем друбопроводе компрессора, производится по среднему для данного режима значению разности уровней жидкости в дифференциальном манометре h2ср. Аналогичным образом находится часовой расход охлаждающей воды по h3ср.

 Расход агента

                                     G`a  = Gaτ  кг,

где  Ga   - часовой расход агента в кг/ч;

        τ - продолжительность участка с постоянной величиной h1 (либо время режима) в ч.

Найденное по периодам количество агента суммируется, а результат заносится  в  табл.3.

Следует иметь в виду, что при кратковременном периоде испытаний в линейном ресивере может накапливаться  или, наоборот, расходоваться  в большой степени аммиак по сравнению с его поступлением из конденсатора. Поэтому при определении расхода аммиака по количеству жидкости, протекающей через регулирующую станцию, необходимо вводить соответствующую поправку.

Рис. 4. Определение поправки на объем жидкости в линейном ресивере

  Если обозначить объем жидкого агента в начале испытаний Vн , а в конце испытания Vк   , то величина поправки составит

(Vк  – Vн) γж ,

где -  γж -  плотность жидкого агента при температуре конденсации.

        Начальные и конечные объемы жидкого аммиака в ресивере определяются по высоте уровня аммиака Hр в линейном ресивере с помощью указателя уровня (рис. 4, а), либо по высоте уровня Hр с помощью градуировочного графика (рис. 4, б).

        Количество холода, выработанного установкой,

ΣQ0 = G`a (i1 – i2) ккал.

Здесь  i1  - энтальпия пара аммиака, поступающего в компрессор, в ккал/кг;

          i2   - энтальпия жидкости перед регулирующей станцией  в ккал/кг.

             Количество выработанного холода определяется как средняя     арифметическая по результатам обоих измерений.

        Нагрузка на конденсатор

Q = Gв (tв2 – tв1) ккал/ч,

где  Gв  - часовой расход охлаждающей воды в кг/ч.

        Удельная тепловая нагрузка на конденсатор

                                                            Q

qF = —   ккал/(м2·ч),

                                                             F

где   F  - теплопередающая поверхность конденсатора в м2  .

        Вычисленные для каждого режима величины заносятся в табл. 3.

        Удельный расход электроэнергии на выработку 1000 ккал холода

                                                      ΣNe

А  = ——— квт·ч/1000 ккал,

                                                        ΣQо

        Значения величины  ΣNe  и ΣQо  применяются соответственно для каждого режима табл. 2 и 3.

        Холодопроизводительность компрессора

                                                              ΣQо

Q0 = ——   ккал/ч.

                                                                τp

Здесь  τp   - время одного режима в  ч.

           Суммарная потребляемая мощность

                                                                ΣNe

                                                      Ne = ——   кВт.

                                                                 τp 

Действительный коэффициент подачи компрессора

                                                                Q0υ1

                                                       λ д = —— ,

                                                                Vhq0

где  υ1 - удельный объем пара, всасываемого в компрессор, в м3  /кг.

        Найденные величины коэффициента подачи компрессора сравнить со значениями коэффициента подачи для испытываемого компрессора по данным справочной литературы.

        В табл.4 заносятся полученные значения, характеризующие эффективность работы холодильной установки.

Содержание отчета

Дата выполняемой работы –

Дата защиты работы –

Ф.И.О. преподавателя –

Ф.И.О. студента –

1. Рабочая схема испытания холодильной установки, техническая характеристика оборудования и измерительных приборов.
2. Журналы наблюдений.
3. Обработка результатов испытания, графики изменения холодопроизводительности, суммарная эффективность мощности и удельного расхода электроэнергии в зависимости от температур кипения и конденсации.
4. Анализ режима работы холодильной установки.
5. Выводы и предложения по мерам повышения экономичности работы холодильной установки.

Контрольные вопросы

1. Расскажите принципиальную схему лабораторной аммиачной холодильной установки.

2. Расскажите инструкции по обслуживанию оборудования.

3. Расскажите о приборах  измерения.

4. Расскажите о порядке проведения работы.

5. Расскажите о журнале наблюдений и методике обработки результатов.

6. Расскажите об установлении рабочих режимов работы холодильной установки.

Лабораторная работа №6

Анализ изменения температур в холодильной камере и на поверхностях аппаратов домашнего холодильника

Правила выполнения лабораторной работы

 Студент должен:

• строго выполнять весь объем домашней подготовки, указанный в описанной соответствующей лабораторной работе;
• знать, что выполнению, работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем;
• знать, что после выполнения работы бригада, которая назначается преподавателем на весь период работы, должна представить отчет о проделанной работе с обсуждением результатов и выводов.

Цель работы

Анализ изменения температур воздуха внутри холодильного шкафа и температур на поверхности аппаратов по времени при различных коэффициентах рабочего времени при заданной величине тепло проходимости шкафа.

Пояснение к работе

      При цикличной работе компрессора температура воздуха внутри холодильного шкафа и температуры на поверхностях испарителя и конденсатора изменяются по времени. Изменение температур происходит и в зависимости от коэффициента рабочего

времени.

       Для различной конструкции шкафа и различного расположения испарителя распределение температур внутри шкафа неодинаково. Температура воздуха в шкафу само устанавливается  и для различных режимов тоже неодинакова. Температуры на поверхности аппаратов также переменны как во времени, так и с изменением режима работы холодильной машины.

Задание

1. ознакомление с рабочей схемой испытания и измерительными приборами;
2.  ознакомление с журналом наблюдений и методиками проведения испытаний и обработки результатов испытания;
3.  измерение температур воздуха внутри шкафа и температур на поверхности аппаратов для нескольких циклов при различных коэффициентах рабочего времени
4.  обработку результатов испытания, построение графиков изменения температур в зависимости от времени цикла, оформление отчета.

Работа в лаборатории

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности, рабочей схемой испытания, методиками проведения испытания и обработки результатов испытания.
2. Проверить наличие на опытном стенде измерительных приборов, их включение и исправность вписать в журнал наблюдений техническую характеристику измерительных приборов.
3. Установить переключатель термореле в заданное положение. Произвести измерение температур воздуха внутри шкафа и температур на поверхности аппаратов. Размещение термометров показано на рис.1. Замеры температур для заданного режима  повторить три-четыре раза (три-четыре полных цикла). Данные замеров занести в журнал наблюдений  (табл.1). Измерение температур производить в момент включения и выключения компрессора холодильника. Момент включения определяется по зажиганию сигнальной лампы; в момент выключения лампа гаснет. Записи температур в периоды работы и стоянки производить с интервалом 1-2мин.
4. Установить термореле в другое положение, повторить наблюдение и произвести записи данных измерения в журнал наблюдений.
5. По окончании испытания произвести подсчеты среднего коэффициента рабочего времени и средних  температур воздуха внутри шкафа и на поверхности аппаратов. Построить для каждого режима графики изменения температур по времени в одной системе координат (рис 2).

Рис. 1. Схема размещения термопар: а – внутри шкафа и на поверхности испарителя; б – на поверхности конденсатора (l1 – высота промежутка между стенками испарителя и шкафа; l2 – высота низкотемпературной камеры; l3 – высота отделения шкафа с плюсовой температурой; l4 и l5 – внутренняя ширина и длина шкафа)

    Рис. 2. Графики изменения температуры воздуха внутри шкафа и температур на поверхностях аппаратов

Средняя приближенная температура в шкафу

            t'к.ср + t''к.ср + t'''к.ср + tIVк.ср

Tк.ср = ———————————  оС.

                              4

Средняя приближенная температура на поверхности испарителя

              t'0ср + t''0ср

    t0ср = —————   оС.

               2

Средняя приближенная температура на поверхности конденсатора

         t'ср + t''ср

tср = ————   оС.

                     2

Средний коэффициент рабочего времени

        Στраб

b = ——— ,

        Στ ц

где  Στраб  - суммарное время работы холодильной машины в течение испытания одного режима в мин   (Στраб = τраб1 + τраб2 + …);

 Στ ц  - суммарное время циклов одного режима  (время  одного режима)        в ч   (Στ ц = τ ц1 + τ ц2 + …).

Содержание отчета

Дата выполнения работы –

Дата защиты работы –

Ф.И.О. преподавателя –

Ф.И.О. студента –

1. Схема расположения термометров сопротивления внутри шкафа и на аппаратах. Техническая характеристика измерительных приборов.
2. Журнал наблюдений.
3. Обработка результатов испытания, графики изменения температур в зависимости от времени цикла.

Контрольные вопросы

1. Каким прибором автоматики регулируется температурный режим в холодильном шкафу.

2. Чем объясняется изменение температуры по высоте охлаждаемого отделения.
3. Каково устройство и принцип действия компрессионного холодильника.
4. Расскажите рабочую схему испытания.
5. Дайте техническую характеристику холодильника и приборов измерения.
6. Какие данные измерений заносятся в журнал наблюдений.

Лабораторная работа № 7

Определение влияния различных факторов на эффективность работы охлаждающих приборов

Студент должен:

• строго выполнять весь объем домашней подготовки, указанный в описанной соответствующей лабораторной работе;
• знать, что выполнению, работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем;
• знать, что после выполнения работы бригада, которая назначается преподавателем на весь период работы, должна представить отчет о проделанной работе с обсуждением результатов и выводов.

Цель работы

Ознакомление с методикой и техникой проведения промышленных (лабораторных)  испытаний камерных приборов охлаждения и получение навыков по экспериментальной проверке влияния различных факторов на эффективность охлаждающих приборов

Пояснение к работе

В процессе эксплуатации на теплообменных поверхностях камерных приборов охлаждения образуются снеговая шуба и масляная пленка, в результате чего снижается теплосъем и вследствие этого нарушается температурный режим работы холодильной установки. На эффективность работы камерных приборов охлаждения влияет также подача достаточного количества холодильного агента и поддержания заданной температуры кипения.

        Контроль за эффективной работой приборов охлаждения в процессе эксплуатации осуществляется методом регулярного сопоставления фактических температур входа и выхода обеих сред, скорость движения воздуха или хладоносителя, а также визуальным наблюдением за состоянием наружных поверхностей приборов охлаждения.

        Систематическая очистка теплообменных поверхностей приборов охлаждения от снеговой шубы и масла является важнейшей задачей при обслуживании и проведении профилактического осмотра и ремонта камерных приборов охлаждения.

        Недооценка различных факторов, влияющих на эффективность работы охлаждающих приборов, приводит к нарушению температурного режима в охлаждаемых объектах или к работе при пониженной температуре кипения, вызывающей значительное увеличение удельных энергетических затрат.

        Проведение технологических испытаний камерных приборов охлаждения позволяет определить фактические (эксплуатационные) значения теплосъема и коэффициента теплопередачи, количественно оценить факторы (снеговая шуба, замасливание), влияющие на теплосъем, определить оптимальные сроки (для данной холодильной установки) проведения оттаивания батарей горячим паром агента для очистки их от масла и снегового инея.

        Таким образом, экспериментальное определение теплосъема камерных батарей и получение данных для оценки факторов, влияющих на их эффективность, будет способствовать поддержанию заданного режима при минимальных энергетических затратах.

Задание

1. Ознакомление с рабочей схемой испытания, инструкциями по обслуживанию оборудования, приборами измерения, порядком проведения работы, журналом наблюдений и методикой обработки результатов.
2. Установление рабочих режимов с целью определения тепловых характеристик (удельного теплосъема и коэффициента теплопередачи) при условиях работы, когда охлаждающая батарея имеет снеговую шубу, масляную пленку, и для условия работы батареи после проведения оттаивания горячим паром аммиака.
3. Измерение в каждом режиме температур кипения, температур пара, выходящего из охлаждающей батареи и на входе и выходе из диафрагмы, часового расхода холодильного агента, толщины снеговой шубы, количества растворяющего инея и масла, полученных после проведения оттаивания охлаждающей батареи, а также температуры воздуха в охлаждаемой камере. Температура воздуха в камере должна быть одинаковой для обоих режимов.
4. Обработка результатов испытания. Определение удельного теплосъема и коэффициента теплопередачи охлаждающей батареи до и после удаления снеговой шубы и масла и термического сопротивления загрязнений.

Работа в лаборатории

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности, инструкциями по обслуживанию камерных приборов непосредственного охлаждения, методиками проведения и обработки результатов испытания.
2. Ознакомиться со схемой лабораторной установки, проверить наличие контрольно-измерительных приборов, их включение и исправность. Составить техническую характеристику испытываемой батареи непосредственного охлаждения и применяемых при испытании контрольно-измерительных приборов.
3. При достижении стационарного режима работы холодильной установки при наличии снеговой шубы и масляной пленки произвести измерение величин, указанных в табл. 1.
4. Определить толщину снеговой шубы по изменению показаний термопар, размещенных над трубой и ребрами на расстоянии 1 мм между ними. Произвести испытание батареи горячим паром холодильного агента, собрать и взвесить воду, полученную при оттаивании батареи, и масло, слившееся в дренажный ресивер.

Данные по измерениям снеговой шубы и масла занести в табл. 1.

5. Произвести испытание охлаждающей батареи в условиях                работы, когда с теплообменных поверхностей охлаждающей батареи удалены снеговая шуба и масляная пленка; данные измерений также занести в табл.1.
6. В лабораторных условиях заданный температурный режим устанавливается заранее, до проведения работы: продолжительность эксперимента составляет 3-4 ч, а показания снимаются через каждые 10-20 мин.

Усредненная температура камеры

                                                               Σtкi

tк = —— оС

                                                                 n

Где    Σtкi - значение температуры в данной точке камеры -     С;

                n   -  число точек, где производилось измерение температуры камеры.

Часовой расход холодильного агента

                                                                        _________

Ga = 1,264·10-4α·εd2√ h(γу – γр)g  кг/ч,

Где   α  - коэффициент расхода диафрагмы;

ε - коэффициент расширения измеряемой среды;

d - диаметр диафрагмы мм;

 h - разность уровней жидкости дифманометра в мм рт. ст;

γ - плотность пара холодильного агента при давлении кипения и температуре холодильного агента после диафрагмы кг/м3 ;

γу - плотность жидкости, заполняющей трубки дифференциального манометра при давлении кипения и температуре 20  оС, кг/м3 ;

γр - плотность парообразного холодильного агента при давлении кипения и температуре 20 оС в кг/м3 .

Тепловая нагрузка на охлаждающие приборы

Q0 = Gar  ккал/ч,

           Где r   - тепловая теплота испарения холодильного агента в ккал/кг.

Удельный теплосъем

                                                   Q0

                                        qF = ——  ккал/(м2·ч)

                                                    F

           Здесь F - полная наружная теплопередающая поверхность охлаждающего прибора.

Коэффициент теплопередачи охлаждающих приборов

                                             qF

R = ———  ккал /(м2·ч·град).

                                            tк – tо

                    Термическое  сопротивление  загрязнений

                                                                    1     1

R = — – — ,

                                                 R     R'

   Где R - коэффициент теплопередачи охлаждающего прибора при наличии снеговой шубы и масляной пленки в ккал/ (м2·ч·град).

  R' - коэффициент  теплопередачи того же прибора после оттаивания в кккал/ (м2·ч·град).

Средняя приведенная толщина снеговой шубы

                                                      Vc

δс = —  103   м.

                                                       F

             Где Vc - объем снеговой шубы; определяется по средним толщинам  снеговой шубы и поверхности охлаждающих приборов в м3 .

Плотность снеговой шубы

                                                        Gв

γс = —  кг/м3

                                                        Vс

            Здесь  Gв - количество оттаявшего инея в кг.

                   Термическое сопротивление слоя снеговой шубы

                                             δ

Rc = —  ккал/(м2·ч·град),

                                                        λ с

           Где λс - коэффициент теплопроводности снеговой шубы в ккал/ (м2·ч·град); значение λ с  определяется в зависимости от плотности снеговой шубы γс.

                  Термическое сопротивление масляной пленки        

Rм = R – Rc м2·ч·град/ккал.

                  Толщина слоя масла, соответствующая этому термическому сопротивлению,

δм = Rм λм    м.

          Здесь λм – коэффициент теплопроводности смазочного масла  в ккал/ (м2·ч·град).

                  Средняя приведенная толщина масляной пленки, отнесенная к внутренней поверхности труб охлаждающих приборов,

                                                                 Vм

δм.ср = — 10-3мм,

                                                                  F0

          Где Vм - объем собранного масла в м 3.

Определение степени влияния на снижение коэффициента теплопередачи снеговой шубы и масляной пленки производится методом сопоставления величин термического сопротивления снеговой шубы и масляной пленки.

Содержание отчета

Дата выполнения работы –

Дата защиты работы –

Ф.И.О. преподавателя –

Ф.И.О. студента –

1. Схема установки, проведение испытаний, характеристика измерительных приборов.

2. Журнал наблюдений.

3.Обработка результатов испытаний.

Контрольные вопросы

1. Расскажите правила техники безопасности при обслуживании камерных приборов.

2. Для каких целей ведут контроль, за работой приборов охлаждения.

3. Назовите важнейшие задачи при обслуживании и ремонте камерных приборов охлаждения.

4. Каковы последствия могут привести на неэффективность работы охлаждающих приборов.

5.  Что будет способствовать поддержанию заданного режима при минимальных энергетических затратах.

Департамент образования города Москвы.

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение  

«Технологический колледж № 28».

Жданов В.М.

для специальности:

151022 Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессорных машин и установок (по отраслям)

2014

Тема: «Диагностика и ремонт бытовых “холодильников – морозильников”, кондиционеров “оконного типа”.

 Группы 21Х и 22Х,  специальность 151022 «Монтаж  и техническая эксплуатация холодильно – компрессорных машин и установок» (по отраслям).

 Цель конкурса: формирование у студентов профессиональных навыков, эффективной диагностики и ремонта бытовых “ холодильников – морозильников” и кондиционеров “ оконного типа”.

  Цель образовательная: познакомить студентов:

1. С правилами проведения конкурса «Лучший по профессии».
2. Расширить  специальные производственные представления о бытовой холодильной технике.
3. Углубить (закрепить) практические, технологические знания о специальном  холодильном оборудовании и инструменте.

  Цель развивающая:

1. Формирование профессиональных умений и навыков:

- выделять главное в проблеме дефектовке и ремонте холодильного оборудования,

- анализировать,

- делать обобщение, выводы,

- ставить вопросы,

- принимать самостоятельные решения,

- контролировать свои действия,

- решать проблемные ситуации, задачи и т. п.,

 Цель воспитательная: воспитывать у студентов:

1. Добросовестное, осознанное, творческое отношение к производственному обучению.

2. Понимание значения мобильности профессиональных знаний.

3. Воспитывать инициативу и самостоятельность в трудовой деятельности.

 Тип конкурса – практическая направленность профессиональной подготовки.

 Вид конкурса – профессиональное мастерство.

 Методы – проблемно – поисковые.

 Учебно – методическое обеспечение и оснащение:

1.  Холодильники – “морозильники, кондиционеры”, “ оконного типа”.
2. Измерительные приборы для обнаружения неисправностей.
3. Манометрические станции. 4.Санция, баллон для сбора хладагента.

5. Баллон с фреоном R-134А. 6. Монтажныи нструмент, медные трубки, клапан “Шредера”,прокалыватель, трубогиб и пружина, разбортовка, расширитель, горелка, баллон с газом.

7.Электронный  течеискатель.

План проведения конкурса

ХОД  КОНКУРСА