МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ обучающимся по выполнению практических работ ОП15
методическая разработка

Пулатова Юлия Александровна

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ обучающимся по выполнению практических работ ОП.15 Бытовые холодильники и их ремонт 15.02.13 Техническое обслуживание и ремонт систем вентиляции и кондиционирование

 

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл op._15.docx346.62 КБ

Предварительный просмотр:

ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«БЕЛГОРОДСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

обучающимся по выполнению практических работ

ОП.15Бытовые холодильники и их ремонт

15.02.13 Техническое обслуживание и ремонт систем вентиляции и кондиционирование

БЕЛГОРОД, 2020

Одобрено

предметно-цикловой комиссией    дисциплин профессионального цикла специальностей 08.02.03,08.02.09,15.02.13

Разработано на основе

Рабочей программы ОП.15

по специальности 15.02.13 Техническое обслуживание и ремонт систем вентиляции и кондиционирование

Протокол №

от «__» __________ 2020 г.

Председатель предметно-

цикловой  комиссии

________________

Заместитель директора

______________Петрова Н..

«___»____________ 2020г.

Введение

Содержание методических указаний по выполнению практических занятий соответствует требованиям Государственного стандарта среднего профессионального образования.

Выполнение практических занятий должно способствовать более глубокому пониманию, усвоению и закреплению изучаемого материала, развитию логического мышления, аккуратности, умению правильно выполнять расчеты и  делатьсоответствующие выводы.

В методических указаниях дается теоретический материал, и приводятся примеры расчета  задач.

В результате выполнения расчетов студенты должны уметь определять параметры при гидравлическом расчёте воздуховодов, определять характеристики вентиляторов, производить аэродинамический расчёт воздуховодов.

Цель методической разработки

  1.  Дидактическая цель:

Оказание помощи студентам в выполнении задания по решению    ситуационных задач с использованием полученных знаний.

  1.  Воспитательная цель:

Воспитать ответственность и аккуратность, интерес к дисциплине.

  1.  Развивающая цель:

Сформировать у студентов новую идеологию экономического мышления, стратегию действий в условиях рынка;

Закрепить и расширить теоретические и практические знания.

Перечень практических работ

Наименование практического занятия

Кол-во часов

1

Расчет и подбор компрессора

2

2

Расчет и подбор конденсатора

4

3

Расчет и подбор испарителя

2

4

Тепловой расчет холодильника

4

Изучение схем холодильных установок.

4

ВСЕГО

16

Критерии оценки результата

Оценки

Критерии оценок

«5»

- обучающийся подбирает необходимые для выполнения предлагаемых работ источники знаний (литература,  материалы, инструменты), показывает необходимые для проведения практической работы теоретические знании . Правильно оформлена практическая часть работы -аккуратно выполнен эскиз, соблюдена технологическая последовательность выполнения данного вида работ, правильно подобраны инструменты, инвентарь, приспособления; конкретна описана техника безопасности при выполнении данного вида работ. Работа оформлена аккуратно.

«4»

- практическая работа выполняется обучающимся в  полном объёме и самостоятельно. Обучающийся использует указанные преподавателем источники  информации. Могут быть неточности и небрежность в оформлении работы. Работа показывает знания обучающимися основного теоретического материала, но имеются незначительные ошибки при оформлении практической части роботы.

«3»

 - обучающийся  выполняет  и оформляет практическую работу  полностью с помощью преподавателя или хорошо подготовленных и уже выполнивших на «отлично» данную работу других обучающихся

«2»

- практическая работа  невыполнена полностью за отведенное  время по неуважительной причине.

Практическая работа  №1

Тема: Расчет и подбор компрессора

В компрессоре могут быть сжаты различные газы. Необходимо предоставить термодинамические свойства газа или сжимаемой газовой смеси, для того, чтобы поставщик мог надлежащим образом рассчитать компрессорный агрегат. При выполнении расчета компрессора необходим полный состав газа, название газа, а также его химическую формулу. В спецификации компрессора должен быть указан анализ газа с перечислением названий каждого компонента, молекулярного веса, точки кипения и т.д. Эти данные очень важны, так как являются определяющими для многих параметров компрессора. Соотношение между основными параметрами газа (давлением, температурой и объемом) называется уравнением состояния газа.

Наиболее простое уравнение состояния газа – это уравнение состояния идеального газа.

P · V = R · T

где:
        P — давление,

V — молярный объём,

R — универсальная газовая постоянная,

T —температура.

Это уравнение применяется только к газу, температура которого намного выше критической температуры, или давление намного ниже, чем критическое давление. Воздух при атмосферных условиях подчиняется этому закону.

Реальный газ отличается от идеального фактором называемым сжимаемостью («Z»). Понятие «сжимаемость» используют в термодинамике для пояснения отклонения термодинамических свойств реальных газов от свойств идеальных газов.

P · V = Z · R · T

Значение «Z» - функциональная зависимость состава газа и его давления и температуры.

Это уравнение верно, если и только если «Z» определено. «Z» может быть рассчитано с адекватной точностью во многих случаях при использовании закона соответственных состояний:

Z = fn(PR,TR) = fn([P/PC],[T/TC])

Часто удобно использовать одно уравнение для расчета значения «Z».

Существуют много уравнений, наиболее простое - это уравнение состояния Редлиха — Квонга.

P = ([(R · T)/(v-b)] - [a/(v²+b · v)])

Другие уравнения более точные для широкого диапазона газов и условий, но более сложные.

Наиболее часто используемые для расчета производительности компрессора - это уравнение состояния Соаве-Редлиха-Квонга, уравнение состояния Пенга-Робинсона, уравнение Бенедикта-Вебба-Рубина, Старлинга-Хана, методы API и другие.

Коэффициент сжимаемости Z можно рассчитать на компьютере для чистых газов или их смесей, используя готовые общие таблицы сжимаемости газов на основе отношения фактических и критических значений температуры и давления, имеющиеся в доступе в различных источниках.

Параметры газа также можно найти с помощью диаграмм состояния, таблиц термодинамических свойств конкретного газа или из соответствующего уравнения состояния.

Практическая работа №2

Тема:Расчет и подбор конденсатора

Расчет конденсаторов сводится к определению их теплопередающей поверхности и количества охлаждающей воды или воздуха. Прежде всего, рассчитывают тепловую нагрузку (производительность) конденсатора по формуле

Qк = Q0брутто + 1000·Nтеор,

где Q0брутто – холодопроизводительность брутто с учетом потерь на тепловой эквивалент вентилятора, теплопередачу в испарителе и в трубопроводах на пути от регулирующего вентиля до компрессора, Вт;

Nтеор – теоретическая мощность компрессора, кВт.

В тепловой нагрузке конденсатора эквивалент работы компрессора составляет примерно 20–25% заданной холодопроизводительности. Поверхность теплопередачи F (м2) определяют по формуле

190214_f11

tл – средняя логарифмическая разность температур;

qF – удельный тепловой поток, Вт/(м2·К).

190214_f12

где ∆t1 и ∆t2 – величины разности температур в начале и конце теплообмена.

При незначительных разностях температур в начале и конце теплообмена можно ограничиться определением средней арифметической разности

190214_f13

где tк и tʹк – температура конденсации, принимается на 2,5 – 5° С выше температуры отходящей из конденсатора воды и на 8–10° С выше температуры отходящего воздуха (для воздушного конденсатора);

tʹв и tв – температура поступающей и отходящей воды (воздуха).

Далее рассмотрим примеры расчета и подбора конденсаторов.

Пример 1. Определить среднюю арифметическую разность температур хладагента и охлаждающей воды в конденсаторе при следующих данных: температура конденсации tк = 30°С; начальная температура воды tʹв = 20°С; конечная температура воды tв = 26°С.

Средняя логарифмическая разность:

190214_f14

Средняя арифметическая разность

190214_f15

Значения коэффициентов теплопередачи К и удельной тепловой нагрузки qF конденсаторов, приведенные в таблице 23, даны из расчета на наружную поверхность.

Количество охлаждающей воды Gв (кг/ч) для конденсаторов закрытого типа (кожухотрубных, кожухозмеевиковых, элементных и противоточных) определяют по формуле

190214_f16

где с – теплоемкость воды, кДж/(кг·К).

Вода в конденсаторах нагревается на 4–6°С, а воздух – на 8–12°С.

Пример 2. Определить теплопередающую поверхность аммиачного горизонтального кожухотрубного конденсатора и расход охлаждающей воды для него. Тепловая нагрузка конденсатора Qк = 300000 Вт. Средняя логарифмическая разность температур ∆tл = 6°С. Вода в конденсаторе нагревается на 5°С.

Из таблицы 23 принимаем коэффициент теплопередачи К = 1000 Вт/(м2·К) и по формуле (1) определяем поверхность конденсатора

190214_f17

По табл. 19 (предыдущей лекции) подбираем конденсатор с поверхностью 50 м2. Расход охлаждающей воды определяем по формуле (2):

190214_f18

Кроме поверхности теплопередачи воздушных конденсаторов, определяют производительность вентилятора по формуле

190214_f19

где ρв – плотность влажного воздуха, засасываемого вентилятором, кг/м3;

i1 и i2 – энтальпия воздуха на входе и выходе конденсатора, кДж/кг.

Соответствующие значения плотности и энтальпии воздуха определяют по диаграмме i–d или таблицам.

Общую длину (м) труб конденсатора подсчитывают по формуле

190214_f20

где Fк – поверхность конденсатора, м2;

d – диаметр трубы, м.

Количество труб в конденсаторе составит

n = L/l,

где l – принятая длина трубы конденсатора, м.

Конденсаторы с водяным охлаждением подбирают по данным нормалей заводов-изготовителей.

190214_t10

Практическая работа №3

Тема:Расчет и подбор испарителя

Требуемую площадь теплопередающей поверхности испарителя Fu определяют по формуле:

http://ok-t.ru/studopedia/baza5/460378350467.files/image257.gif. (5.11)

Однако полной аналогии с расчетом конденсатора при этом не получается, поскольку величины коэффициента теплопередачи k (а, следовательно, и qF) зависят не только от рода холодильного агента, но и от температуры кипения t0 и температурного напора q в испарителе. При выполнении проверочных расчетов и подборе испарителей можно воспользоваться приблизительными значениями k, приведенными в табл. 11.6 [4, с. 89] с тем, чтобы, после вычисления Fu по (5.11), подобрать из каталога соответствующую марку испарителя [4, с. 104].

При необходимости выполнения более точного расчета, например, для проточного испарителя, вначале, аналогично рассмотренному выше примеру расчета горизонтального кожухотрубного конденсатора, записывают уравнение теплового баланса типа (5.5) с учетом того, что вместо оборотной воды в трубах проточного испарителя движется холодный рассол:

http://ok-t.ru/studopedia/baza5/460378350467.files/image259.gif. (5.12)

Расчет http://ok-t.ru/studopedia/baza5/460378350467.files/image261.gifявляется полной аналогией расчету http://ok-t.ru/studopedia/baza5/460378350467.files/image263.gif(вместо теплофизических характеристик воды подставляют аналогичные характеристики для рассола при соответствующей температуре).

Удельная тепловая нагрузка со стороны кипящего в большом объеме агента:

http://ok-t.ru/studopedia/baza5/460378350467.files/image265.gif

может быть определена на основе формулы проф. В.И. Толубинского для коэффициента теплообмена одной горизонтальной трубы

http://ok-t.ru/studopedia/baza5/460378350467.files/image267.gif, (5.13)

откуда для пучка труб http://ok-t.ru/studopedia/baza5/460378350467.files/image269.gif.

Коэффициенты eм, eр и eп учитывают поправки на загрязнение трубок маслом, наличие ребер и не в одной, а в целом пучке труб, соответственно.

В [1, с. 328] приведены следующие значения А для различных агентов при неизменном n = 0,25: R12 – 54; R22 – 62; R717 – 71.

С учетом (5.13) можно записать следующую систему уравнений:

http://ok-t.ru/studopedia/baza5/460378350467.files/image271.gif(5.14)

где B = Аeмeрeп.

Решая графически систему уравнений (5.14), найдем искомую величину q и по вычисленной величине Fu – марку соответствующего испарителя.

Вопросы для самоконтроля:

1. Требования, предъявляемые к теплообменным аппаратам.

2. Один и тот же компрессор в одном случае снабжен воздушным, а в другом – проточным конденсатором. Какой из конденсаторов будет большим по размеру?

3. Что такое оборотная система водоснабжения конденсаторов? Как определить необходимый расход воды через конденсатор?

4. Нарисуйте эскиз кожухотрубного горизонтального шестиходового конденсатора.

5. По какой величине конденсатор выбирают из каталога? Чем отличается фреоновый конденсатор от аммиачного конденсатора?

6. Что такое криогидратная точка рассола? Как практически определяют концентрацию рассола?

Практическая работа № 4

Тема:Тепловой расчет холодильника

Основное расчетное направление должно проходить через наиболее удаленную ветвь системы, имеющую наименьшее располагаемое давление:

https://studfiles.net/html/2706/830/html_bgKZptUjTC.D6CW/img-bxbxVU.png

где https://studfiles.net/html/2706/830/html_bgKZptUjTC.D6CW/img-mmqEtH.png– расстояние по вертикали от центра вытяжной решетки на входе воздуха в расчетное ответвление до устья вытяжной шахты;

https://studfiles.net/html/2706/830/html_bgKZptUjTC.D6CW/img-oprkmJ.png– расчетная разность плотности наружного и внутреннего воздуха;

https://studfiles.net/html/2706/830/html_bgKZptUjTC.D6CW/img-4U7cD6.png– ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2.

Потери давления по основному расчетному направлению должны быть меньшеhttps://studfiles.net/html/2706/830/html_bgKZptUjTC.D6CW/img-fW6vZl.pngна величину запаса 5-10%. Увязку ответвлений с основным направлением проводят с учетом разницы располагаемого давления для отдельных ответвлений.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные:

  1. Брюханов О.Н, Коробко В.И., Мелик-Аракелян А.Т. Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики. – М.: ИНФРА – М.: 2017.
  2. Будов В.М. Насосы АЭС.- М.: Энергоатомиздат, 2016.
  3. Евгеньев А.Е., Крупеник А.П. Гидравлика. – М.: Недра, 2013.
  4. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. – М.: Энергоатоииздат, 2014.
  5. Калицун В.И. Гидравлика, водоснабжение и канализация.-М.: Стройиздат, 2012
  6. Калинушкин М.П. Насосы и вентиляторы.Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 2015.
  7. Малющенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы. Справочноепособие.- М.: Энергоиздат, 2013.

Дополнительные:

  1. Пашутина Н.Г., Макашова О.В., Медведев Р.М. Техническая термодинамика с основами теплопередачи и гидравлики. – М.: Машиностроение. 1988г ГОСТ 9725 — 76. Вентиляторы центробежные.
  2. ГОСТ 17398- 72. Насосы. Термины и определения.
  3. ГОСТ 14059-68* Насосы поршневые. Ряды основных параметров.
  4. СНиП 2.04.08-87* Газоснабжение.

Практическая работа № 5

Тема:Изучение схем холодильных установок.

Цель работы:Изучить устройство и принцип работы промышленных и бытовых абсорбционных холодильных установок, исследовать температурное состояние хладоагента в термодинамическом цикле.

Устройство и принцип работы промышленной абсорбционной холодильной установки

Промышленные абсорбционные холодильные установки не имеют компрессора. Его роль выполняют кипятильник-парогенератор и абсорбер. Абсорбцией называется поглощение газа всем объемом жидкости.

Большей частью в таких установках в качестве рабочего тела применяют раствор из двух жидкостей с разными температурами кипения, полностью растворимыми друг в друге. Обычно такие растворы состоят из воды, которая при атмосферном давлении имеет температуру кипения 1000С, и аммиака NH3, температура кипения которого при том же давлении составляет – 340С. В таком растворе вода является абсорбентом (поглотителем), а аммиак – хладоагентом. Отношение массы аммиака к массе раствора называется массовым отношением аммиака. Когда оба компонента такого раствора находятся в жидком состоянии, т. е. когда температура раствора ниже – 340С, массовое отношение составляет 100%. Если раствор подогреть до – 340С, начнет испаряться аммиак и раствор будет находиться в двух фазах – жидкой и парообразной. По мере дальнейшего подогрева раствора, приближаясь к температуре кипения воды, соответствующей образовавшемуся давлению, весь аммиак выпаривается из раствора и его массовое отношение в растворе станет равным нулю, а пар будет представлять чистый аммиак с незначительной примесью воды, увлеченной частицами паров аммиака, вылетающими в процессе его кипения и испарения. Подогревание раствора не доводится до температуры кипения воды для того, чтобы она оставалась в жидком состоянии.

На этом свойстве раствора основана работа абсорбционных холодильных установок.

Промышленная абсорбционная установка состоит из газогенератора 1, в котором находится раствор аммиака в воде при значительном давлении. При подводе теплоты q1 от внешнего источника к раствору он закипает, из него выделяются пары аммиака и под воздействием образовавшегося давления по трубопроводу поступают в конденсатор 2, который охлаждается водой или воздухом.

При охлаждении паров аммиака отбирается теплота q2 и они конденсируются в жидкость, оставаясь при этом же давлении p1, как и в газогенераторе 1. После выхода из конденсатора 2 конденсат аммиака проходит через дроссельный клапан 3, после которого его давление резко понижается до р2, и он поступает в испаритель 4, находящийся в холодильной камере 5. При понижении давления конденсат закипает и испаряется. На испарение затрачивается его внутренняя энергия и температура паров резко понижается. Холодные пары аммиака через стенки испарителя отбирают теплоту q3 из холодильной камеры 5, нагреваются и поступают в абсорбер 6, где поглощаются обедненным раствором аммиака в воде. Для увеличения поглотительной способности раствора он охлаждается водой с отводом теплоты q4. В результате этого раствор становиться максимально насыщенным аммиаком.

https://pandia.ru/text/78/628/images/image001_117.jpg

Рис.1 Схема устройства и принцип работы абсорбционной холодильной установки

Охлажденный и обогащенный аммиаком раствор из абсорбера 6 перекачивается насосом 7 в газогенератор 1, восстанавливая в нем насыщение раствора аммиаком. Одновременно обедненный раствор из газогенератора 1 поступает через дроссельный вентиль 8 в абсорбер 6 под воздействием существующей между ними разности давлений. Термодинамический цикл, осуществляемый в абсорбционной установке, удобнее изучать на диаграмме T-s

https://pandia.ru/text/78/628/images/image002_66.jpg

Рис.2. Термодинамический цикл абсорбционной холодильной установки

Теплота q1, подводимая к раствору в абсорбере 1 при температуре кипения Т1, равная площади диаграммы 1-2-3-4, передается парам аммиака при его испарении.

Теплота q2, отводимая в конденсаторе 2, и теплота q4, отводимая из абсорбера 6, в сумме равны площади диаграммы .

Теплота q3, отводимая из холодильной камеры парами аммиака и идущая на их нагревание, равна площади диаграммы .

Эффективность работы абсорбционной холодильной установки оценивается холодильным коэффициентом

https://pandia.ru/text/78/628/images/image003_65.gif,

где https://pandia.ru/text/78/628/images/image004_50.gif - коэффициент преобразования теплоты ;

https://pandia.ru/text/78/628/images/image005_43.gif - работа привода насоса.

Тепловой баланс абсорбционной холодильной установки будет выражаться следующим образом:

https://pandia.ru/text/78/628/images/image006_37.gif.

Вследствие большой необратимости термодинамических процессов в абсорбционной установке ее эффективность низка. Так, при использовании водоаммиачного раствора при температурах Т1=400 К, Т2=258 К и температуре окружающей среды ТО. С.=298 К получим https://pandia.ru/text/78/628/images/image007_40.gif., а https://pandia.ru/text/78/628/images/image008_36.gif. Однако благодаря простоте и дешивизне конструкции абсорбционные холодильные установки нашли широкое применение.

Устройство и принцип работы безнасосных абсорбционных холодильных установок.

Достоинством безнасосных абсорбционных установок является отсутствие движущихся частей, что значительно увеличивает срок их эксплуатации. Работают они по тому же замкнутому циклу, что и насосные, однако их конструкция значительно отличается. Кроме этого в качестве хладоагента в них используется смесь, состоящая из трех компонентов: вода + аммиак NH3 + водород H2. Вся смесь находится в системе под давлением около 20 атм. Наличием водорода и разницы его парциальных давлений в газогенераторе, абсорбере и испарителе, обеспечиваемой разностью давлений температур растворов, обеспечивается циркуляция хладоагента. Принцип работы безнасосной абсорбционной холодильной установки (см. рис.3) состоит в следующем.

Крепкий раствор аммиака NH3 нагревается ТЭНом в газогенераторе. При этом газообразный аммиак выделяется из кипящего раствора и он также находится под давлением около 20 атм. Аммиак вытесняет водород из верхней части газогенератора и конденсатора в испаритель и абсорбер. Таким образом, аммиак в конденсаторе находится под собственным высоким давлением и поэтому сжижается при температуре, близкой к комнатной. Пройдя через дроссельный вентиль, жидкий аммиак попадает в испаритель, где его парциальное (собственное) давление резко падает, а водород, находящийся в испарителе, обеспечивает нужное суммарное давление около 20 атм., равное давлению в системе. При малом своем парциальном давлении жидкий аммиак кипит и испаряется, отчего его температура резко понижается. Отбирая теплоту из холодильной камеры, пары аммиака нагреваются и в смеси с парами водорода поступают в абсорбер. В абсорбере пары аммиака активно растворяются в воде, что вызывает нагревание раствора, а водород, пройдя через теплый раствор и нагревшись от него, благодаря конвекции переходит в холодный испаритель. На место паров аммиака, ушедших в абсорбер и растворившихся в нем, через дроссельный вентиль поступают новые порции жидкого аммиака и испаряются, вызывая дальнейшее охлаждение холодильной камеры.

Раствор, насыщенный аммиаком, из абсорбера поступает в газогенератор, а обедненный раствор из газогенератора поступает в абсорбер. Циркуляция аммиачного раствора между газогенератором и абсорбером осуществляется за счет разности плотностей раствора, а циркуляция водорода между абсорбером и испарителем происходит за счет разности его плотностей в абсорбере и испарителе, обусловленных разностью температур, так как температура раствора в газогенераторе выше, чем в абсорбере, а температура водорода в абсорбере выше, чем в испарителе, что и обеспечивает непрерывный термодинамический цикл в системе абсорбционной безнасосной холодильной установки.

https://pandia.ru/text/78/628/images/image009_26.jpg

Рис.3 Схема устройства и принцип работы безнасосной абсорбционной холодильной установки.

Таким образом, работа безнасосной холодильной установки обуславливается следующими основными процессами:

1)  Крепкий раствор NH3 (аммиака) нагревается ТЭНом в газогенераторе при давлении 20 атм. При этом пары NH3 выделяются из раствора и, имея высокую температуру, поступают в конденсатор, где охлаждаются и конденсируются в жидкость.

2)  Жидкий NH3 поступает к дроссельному вентилю.

3)  После дроссельного вентиля NH3 поступает в испаритель, испаряется, в результате чего температура его паров понижается, охлаждая воздух холодильной камеры, и нагревается.

4)  Отработавшая смесь газообразного аммиака и водорода поглощается водой в абсорбере. Температура раствора повышается, а выделившийся водород, нагревшись, снова поступает в испаритель.

5)  Крепкий раствор NH3 в воде поступает из абсорбера в газогенератор.

6)  Избыток обедненного раствора NH3 в воде переливается из газогенератора в абсорбер, уменьшая концентрацию NH3 в растворе, и делая его способным поглощать пары NH3, выходящие из испарителя.

7)  Перемещение раствора аммиака в воде между газогенератором и абсорбером, а водорода между абсорбером и испарителем происходит за счет разности их плотностей, обусловленной разностью температуры нагрева.

Изучив принцип работы абсорбционной безнасосной установки, представляется возможность изучить и понять конструктивное устройство и принцип работы промышленных и домашних безнасосных абсорбционных установок, которые имеют ряд дополнительных элементов, улучшающих их эксплуатационные характеристики.

Рассмотрим их работу на примере устройства и работы домашнего абсорбционного холодильника (рис.4)

https://pandia.ru/text/78/628/images/image010_27.gifhttps://pandia.ru/text/78/628/images/image011_20.jpg

Рис. 4 Схема бытовогоабсорционногобезнасосного

холодильника:

1 – генератор-кипятильник; 2 – ректификатор; 3 – конден - сатор; 4 – испаритель; 5 – газовый теплообменник; 6 – бачок абсорбера; 7 – абсорбер; 8 – жидкостный теплообменник; 9 – термо-сифон; 10 – бачок для водорода; 11 – электро-нагреватель

Герметичная система холодильника заполнена водоаммиачным раствором с добавлением водорода так, что их суммарное давление составляет 1,4…1,5 МПа т. е. 14…15 атм. При включении электронагреваиз водоаммиачного раствора, находящегося в термосифоне 9, выкипает аммиак, унося жидкий раствор в генератор-кипятильник 1, в котором аммиак продолжает выкипать из раствора вследствие подогрева. Пары аммиака и частично пары воды поступают в наклонную трубку-ректификатор 2. Водяные пары конденсируются здесь и стекают обратно в генератор 1, а пары аммиака идут дальше - в конденсатор 3 и, в результате конвективного охлаждения, конденсируясь в жидкость, поступают в испаритель 4.

В то время, как давление паров аммиака в генераторе 1 при подогреве раствора растет, давление паров аммиака в испарителе 4 падает, так как оставшийся в генераторе 1 слабый раствор попадает через теплообменник 8 в верхнюю часть абсорбера 7 и, стекая по трубкам, поглощает пары аммиака, отсасывая их из испарителя 4 через трубку, проходящую внутри теплообменника 5. Верхнюю часть испарителя начинает заполнять водород, который из верхней части бачка 6 абсорбера7 попадает в нее через газовую трубку теплообменника 5.

Суммарное давление паров аммиака и водорода в испарителе 4 и абсорбере 7 такое же, как и давление паров аммиака в генераторе 1. Однако температура испарения аммиака соответствует не суммарному давлению, а парциальному давлению паров аммиака, равному 0,2…0,3 МПа, т. е. 2…3 атм. Жидкий аммиак поступает из конденсатора 3 в испаритель 4 постепенно, по мере того как часть жидкого аммиака в испарителе 4 выкипает, а пары отсасываются в абсорбер 7. Благодаря такой конструкции испарителя и абсорбера регулирующего дроссельного вентиля не требуется.

Вследствие равенства полных давлений в генераторе 1 и абсорбере 7 жидкий раствор может перемещаться из одного в другой по принципу сообщающихся сосудов, поэтому не требуется для его перекачивания насос. По мере выбрасывания крепкого раствора из термосифона 9 в генератор 1 новые порции раствора из бачка 6 абсорбера 7 снова поступают в термосифон 9. Накопившийся в генераторе 1 слабый раствор переливается в верхнюю часть абсорбера 7.

Абсорбционных безнасосных холодильников выпускается более 20 моделей с вместительностью камеры от 30 до 100 литров. Максимальная мощность нагревательного элемента у них составляет 90…140 Вт. Большинство холодильников имеют ручное или автоматическое переключение на меньшую мощность 50…100 Вт. В этом случае используется только часть нагревателя. Некоторые модели имеют трехсекционный нагреватель.

Холодопроизводительность установок от 25 до 30 Вт примерно равна теплопритокам, поэтому холодильник работает непрерывно, поддерживая температуру в камере 2…40С. При снижении тепловой нагрузки холодильник переключается вручную или автоматически от реле температуры АРТ-2 на меньшую мощность нагревателя, иначе температура в камере снизится до – 2…00С, а расход электроэнергии возрастет от 2,5 до 3 кВт*ч в сутки.

ВЫПОЛНЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Познакомившись с устройством и принципом работы абсорбционных холодильных установок, определите на действующей лабораторной установке:

1) газогенератор, конденсатор, испаритель, абсорбер.

2) ознакомьтесь с особенностями конструкции этих узлов и агрегата в целом, их взаимосвязью.

3) используя ранее изученный материал, укажите пути движения: а) жидкой смеси; б) парообразного аммиака; в) конденсата аммиака; г) отработавших паров аммиака в смеси с водородом; д) выделяющегося водорода, поступающего в испаритель; е) смеси, обогащенной аммиаком; ж) обедненной смеси.

4) Включите холодильную установку и примерно через 10 мин. выполните с помощью мультиметра следующие замеры:

а)температуру окружающей среды; Токр;

б) температуры стенки газогенератора;

в) температуры стенок конденсатора;

г) температуры стенок испарителя;

д) температуры стенок абсорбера;

Замеры повторите через 5 мин., произведя их с пятикратной повторностью (т. е. пять раз), полученные результаты занесите в таблицу

Постройте диаграмму изменения температуры стенок в зависимости от времени нагрева. Шкалу температур нанесите самостоятельно, обозначьте принадлежность кривых к устройствам.

https://pandia.ru/text/78/628/images/image012_22.jpg

ОТЧЕТ ВКЛЮЧАЕТ

1.  Принципиальные схемы насосной и безнасосной абсорбционных установок (по указанию преподавателя).

2.  Краткое описание их работы.

3.  Таблицу измерений температуры.

4.  График изменения температуры указанных узлов.

5.  Устный рассказ о принципе работы абсорбционной установки (насосной, безнасосной) по выбору преподавателя.

отчет оформляется на отдельном листе (см. образец)


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методические рекомендации по выполнению практических работ по МДК.04.01 "Выполнение работ по профессии Агент коммерческий"

В методическом пособии приводится пояснительная записка, тематический план междисциплинарного курса, правила выполнения практических работ, содержание практических работ и список рекомендуемой литерат...

Методические указания по выполнению практических работ и организации самостоятельной работы по профессиональному модулю «Выполнение работ по рабочей профессии «Кассир» для студентов СПО специальности38.02.01Экономика и бухгалтерский учет (по отраслям)

Методические указания содержат общие указания по выполнению практических работ и организации самостоятельной работы студентов, задания для практических работ, задания для самостоятельной работы, тесты...

Учебно-методическое пособие к выполнению практических работ по МДК 02.01 Технология выполнения работ кассира билетногок

Учебно-методическое пособие к  выполнению практических работ МДК 02.01 по профессии "Оператор по обработке перевозочных документов"...

Методические рекомендации по выполнению практических работ по ПМ.05 Выполнение работ с прикладным программным обеспечением

Методические рекомендации могут быть использованы студентами при изучении междисциплинарного курса МДК.05.01 «Технология использования прикладного программного обеспечения персонального компьюте...

Методические указания по выполнению практических работ по МДК 03.02 «Контроль качества выполненных работ по техническому обслуживанию и ремонту систем вентиляции и кондиционирования»

Методические указания обучающимся по выполнению практических работ «ПМ.03. Организация и контроль работ по техническому обслуживанию и ремонту систем вентиляции и кондиционирования&raq...

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПМ 03. Выполнение работ по профессии 26353 Секретарь-машинистка МДК 03.02 Документы, корреспонденция, делопроизводство для обучающихся по специальности 46.02.01Документационное обеспечение управл

Методические рекомендации по выполнению практических работ по ПМ 03. Выполнение работ по профессии 26353 Секретарь-машинистка; МДК 03.02 Документы, корреспонденция, делопроизводство для обучающихся...

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ по выполнению практических работ по профессиональному модулю ПМ.03 Выполнение каменных работ», программы подготовки по профессии 08.01.07 «Мастер общестроительных работ» квалификации Каменщик, электросварщик ручной сварки

Методические указания предназначены для проведения практических работ по междисциплинарному курсу МДК. 03.01.Технология выполнения каменных работ ПМ.03.  Выполнение каменных работ....