Контрольные вопросы

1. Непосредственное и косвенное охлаждение.

2. Достоинства непосредственного охлаждения.

3. Недостатки непосредственного охлаждения, преимущества использования хладоносителей в таких случаях.

4. Какой зависимостью дается изменение температуры в нестационарном случае охлаждения аппарата c работающей системой охлаждения?

5. Контактное и бесконтактное охлаждение.

6. Выбор расчетного режима в случае непосредственного охлаждения.

7. Выбор расчетного режима в случае косвенного охлаждения.

8. Методика построения цикла одноступенчатой холодильной машины.

Отчет должен содержать:

1. Краткую теоретическую часть.

2. Описание процессов в охлаждаемой холодильной установке.

3. Описание холодильной установки.

4. Результаты измерений в виде таблиц и графиков.

5. T-S диаграмму с нанесенными на нее циклами ХМ непосредственного охлаждения (с регенеративным ТОА и без) и косвенного охлаждения.

6. Выводы по работе.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Определение холодопроизводительности

парокомпрессорного холодильника

Цель работы: приобретение навыков определения и расчета энергетических характеристик холодильных установок, подбора основного оборудования, а также оценки термодинамической эффективности обратных циклов, реализуемых в данных установках.

Аппаратура: холодильный шкаф ШХ – 0.7, ларь морозильный СНЕЖ МЛК 350, термометры, хронометр.

Теоретическая часть: определение нагрузок на холодильное оборудование, в первую очередь на компрессоры и охлаждающие устройства, является основной целью теплового расчета охлаждаемых объектов. Выполнение его необходимо для подбора оборудования такой мощности, которая обеспечит требуемый режим работы.

Тепловой расчет состоит в последовательном учете количеств теплоты, поступающих в охлаждаемое помещение от каждого из различных источников теплоты, которые могут оказать влияние на установление и поддержание заданного теплового режима в охлаждаемом объекте. В процессе расчета теплопритоков для каждого охлаждаемого помещения находятся производительность камерного оборудования, достаточного для отвода всей поступившей теплоты, а также холодильная мощность оборудования машинного отделения, необходимая для поддержания заданной температуры во всех охлаждаемых помещениях, имеющихся на предприятии.

В установившемся состоянии в охлаждаемое помещение будут проникать, и возникать внутри самого помещения следующие виды теплопритоков:

1) теплоприток от окружающей среды Q₁, вызванный проникновением теплоты через ограждения;

2) теплоприток от продуктов (грузов) Q₂ при их термической обработке или выделение теплоты при совершении реакций;

3) теплоприток с наружным воздухом Q₃ при вентиляции помещений;

4) эксплуатационные (прочие) теплопритоки Q₄ от различных источников.

Сумма всех теплопритоков Q = ΣQi в данный момент времени определяет тепловую нагрузку на холодильное оборудование.

Важнейшей особенностью теплопритоков, накладывающей отпечаток на весь ход расчета, является непостоянство их во времени. Все теплопритоки непрерывно изменяются и в общем случае без достаточной закономерности. Так, теплопритоки Q₁ и Q₃, обусловленные влиянием наружной окружающей среды, меняются в связи с сезонными и суточными колебаниями температуры и влажности атмосферного воздуха. В свою очередь, величина Q₂ зависит от сезонности поступления грузов или от графика нагрузки на аппараты. Другая особенность теплопритоков состоит в том, что их максимальные значения по времени, как правило, не совпадают и могут наблюдаться в разное время суток или года.

Поскольку при машинном охлаждении расходуется механическая энергия, которую трудно аккумулировать в большом количестве, то холодильная установка машинного охлаждения только тогда будет способна отвести все теплопритоки, если ее мощность будет определена по самому неблагоприятному из всех возможных сочетаний. Для этого необходимо отыскать такой период времени, которому отвечает наибольшая сумма теплопритоков и который окажется наиболее напряженным периодом для всего холодильного оборудования. Такой период называется расчетным периодом, а максимальная сумма теплопритоков (но в общем случае не сумма максимальных значений) - расчетной тепловой нагрузкой, по которой и подбирается или рассчитывается холодильное оборудование. Выбор расчетного периода проводят, исходя из следующих соображений. Во-первых, из всех теплопритоков наибольшее численное значение имеют первые два: Q₁ и Q₂. Поэтому достаточно найти период, которому соответствует максимальная сумма этих двух теплопритоков. Во-вторых, что касается теплопритоков со стороны наружного воздуха (Q₁ и Q₃), то очевидно, что их максимальное значение совпадает с наиболее жарким временем года в данной местности. Колебания теплопритока Q₂ определяются грузооборотом или графиком нагрузки предприятия.

При выполнении расчета теплопритоков для нескольких помещений, охлаждаемых одной холодильной машиной, возникает еще одна особенность теплопритоков, из которой вытекает разница между расчетными нагрузками на камерное (местное) оборудование и оборудование машинного отделения или, как обычно говорят, на компрессор. Под расчетной нагрузкой на камерное (местное) оборудование понимают величину теплопритоков, определяющую необходимую производительность этого оборудования и его теплопередающую поверхность. Под расчетной нагрузкой на компрессор понимают величину теплопритоков, по которой должна быть определена необходимая холодильная мощность компрессора и другого оборудования машинного отделения.