805

ся. При достижении давления, незначительно превышающего давление настройки выпускного клапана, пластинчатые пружины нагнетательной части головки деформируются, и через создавшующуюся щель воздух нагнетается в теплообменник. После охлаждения воздух всасывается второй ступенью, а затем сжимается и через обратный клапан нагнетается в ресивер. В обратный клапан вмонтирован трубопровод разгрузки, который при срабатывании клапана сообщает нагнетательную магистраль компрессора с атмосферой, что облегчает повторный запуск компрессора. В нижней точке ресивера установлен вентиль для слива конденсата.

Технические характеристики компрессорной установки

Проведение эксперимента

Меры безопасности:

1.Запуск компрессорной установки проводить только в присутствии преподавателя!

2.Во время работы компрессора находиться кому-либо в плоскости вращающихся агрегатов категорически запрещается!

Запустить компрессор. При срабатывании предохранительного клапана на ресивере зафиксировать показания манометра и выключить компрессор. Записать давление на выходе из компрессора. Принять давление на входе в компрессор равным барометрическому давлению, а температуру в лаборатории - за температуру воздуха на входе в компрессор.

61

Расчет показателей компрессора

1.Определить давление на выходе из первой ступени, используя выражение:

2.Рассчитать рабочий объем I ступени для двух цилиндров

Vp = 2 4 d2 h .

3.Определить теоретическую подачу I ступени компрессора

V m =Vp. .

4.Вычислить теоретический коэффициент объемной подачи ступени

5.Вычислить коэффициент объемной подачи ступени (действительный) через относительную величину вредного объема

6.Определить температуру газа на выходе из ступени при n=1,22;

7.Вычислить объемы в характерных точках цикла первой ступени.

8.Выполнить вычисления по пунктам 2…6 для второй ступени.

При определении λ v необходимо учесть, что для второй ступени

Vm увеличивается в число πст 1.

9.Вычислить объемы в характерных точках цикла второй ступени.

10.Построить цикл двухступенчатого компрессора в рv – координатах и изобразить процессы сжатия и процесс охлаждения между ступенями в Ts – координатах;

11.Оценить максимально возможное давление после первой ступени компрессора при 0,

12. Вычислить индикаторную мощность компрессора:

62

м ех

14.Определить запас мощности электродвигателя

К=

12.Сделать выводы по работе.

Отчет оформляется согласно требованиям п. 2.1.2 настоящего пособия. Кроме оформленного заголовка отчет должен содержать:

1.Схему и состав лабораторной установки.

2.Исходные данные.

3.Результаты измерений и вычислений в таблицах.

4.Цикл 2 х ступенчатого компрессора в рv – координатах и процессы сжатия и охлаждения между ступенями в Ts – координатах

6.Выводы.

Контрольные вопросы по теме лабораторной работы

1.Рассказать об устройстве компрессорной установки.

2.Перечислить технические характеристики СКБ/Ф- 500.W115/16 .

3.Пояснить принцип работы компрессора.

4.Что относят к показателям компрессора?

5.Что такое подача компрессора?

6.На что влияет вредный объем в компрессоре?

7.Чем ограничивается величина давления в ступени?

8.Как подсчитывается величина индикаторной мощности?

9.Как определяется число ступеней компрессора?

10. Зачем охлаждают газ между ступенями?

63

Лабораторная работа № 8 Исследование цикла паровой компрессорной

холодильной машины

Тема: «Компрессоры и холодильные машины»

Цель работы:

-изучить устройство и принцип действия паровой компрессорной холодильной машины;

-получить представление о значениях параметров хладагента в характерных точках цикла и технических данных ПКХМ.

Содержание работы

Объектом исследования является паровая компрессорная холодильная машина, предметом – параметры рабочего тела в характерных точках цикла.

При проведении работы необходимо:

-измерить температуры и давления в отдельных элементах ПКХМ;

-по диаграмме состояния хладагента в pi-координатах определить его параметры в характерных точках;

-построить цикл в Ts-координатах;

-сделать выводы.

Устройство и принцип работы лабораторной установки

Под лабораторную установку, принципиальная схема которой представлена на рис.2.13, переоборудована паровая компрессорная холодильная машина промышленного производства типа Х М– 0,57.

Рис. 2.13

В состав установки входят: 1– компрессор; 2,4,8,10 – термопары; 3 – конденсатор; 6, 11 – манометры; 7 – регулировочный вентиль (дроссель) ; 9 – испаритель.

64

65

Экспериментальная часть работы

Все операции на лабораторной установке выполнить под руководством преподавателя в такой последовательности:

-поместить «холодные» спаи термопар в термостат со льдом и проверить функционирование гальванометра;

-включить холодильную машину;

-подать напряжение на ТЭН;

-на работающей установке в течение десяти минут поддерживать неизменной температуру жидкости в сосуде при помощи реостата, регулирующего мощность ТЭНа;

-через десять минут провести измерения давления фреона до компрессора и после него, измерить наружную температуру трубок

вчетырех точках тракта хладагента, снять показания ваттметра;

-записать экспериментальные показания и выключить лабораторную установку.

Исходные данные

Технические показатели ХМ – 0,57: холодильная мощность – 570 Вт; мощность электродвигателя компрессора – 370 Вт; механический КПД – 0,87; холодильный коэффициент – 1,77.

Для оформления отчета по работе в качестве методического материала используется диаграмма состояния хладагента R 22 в координа-

тах ln p i (см. Приложение, диаграмма 1).

. Расчетная часть работы

1.По соответствующей диаграмме состояния хладагента в ln p i

–координатах для р1 и x=1 определить значения t 1, i 1, s1 .

2.По диаграмме для р2 и s2 = s1 найти значения t2 и i2.

3.Изобарный процесс охлаждения и конденсации дает возмож-

ность определить параметры в точках 2´ и 3, т.е. t2, , i2, , s2, и t3 , i3 , s3

,р3 = р2, = р2.

4.Параметры в точке 4 находятся на пересечении линий: изо-

энтальпы 3-4 и изобары р1.

5. Вычислить холодильный коэффициент:

6. Приняв допущение, что мощность Nтэн равна холодильной мощности ПКХМ, записать:

66

Qx Nтэна .

7. Вычислить массовый расход хладагента:

8. Найти потребную мощность на привод компрессора:

Nк = mx (i2 - i1) .

мех

9.Сравнить расчетные значения холодильного коэффициента, холодильной мощности и мощности компрессора с техническими показателями холодильной машины; измеренные температуры с температурами по диаграмме состояния хладагента R 22 (Приложение, рис.1)

10.Построить цикл ПКХМ в Ts – координатах.

Содержание отчета

Отчет должен содержать: цель работы; схему и состав установки; экспериментальные данные; расчетные формулы и результаты вычислений; выводы по работе.

Контрольные вопросы по теме лабораторной работы

1.Перечислить основные агрегаты ПКХМ.

2.Объяснить принцип работы ПКХМ.

3.Изобразить цикл ПКХМ в Тs - координатах и пояснить его.

4.Что понимается под холодильным коэффициентом?

5.Чем определяется давление после компрессора?

6.Какую функцию выполняет дроссель?

7.Какую функцию выполняет конденсатор?

8.Для чего нужен испаритель?

9.Что используется в качестве хладагента?

10.Что понимается под степенью сухости пара?

67

Лабораторная работа № 9.

Испытание отопительно-вентиляционного аппарата

Тема: «Теплоснабжение и вентиляция».

Цель:

-познакомиться с одной из используемых схем вентиляции и теплоснабжения сельскохозяйственного сооружения;

-получить навыки в оценке теплотехнических показателей отопи- тельно-вентиляционного аппарата.

Содержание работы

Объектом исследования является тепловентиляционная установка, предметом – теплотехнические параметры нагреваемого воздуха.

Впроцессе испытания необходимо:

-определить массовый расход воздуха через канал;

-установить величину изменения температуры воздуха в электронагревателе;

-оценить КПД электронагревателя;

-проанализировать правильность подбора вентилятора.

Устройство и принцип действия установки

Лабораторная установка, схема которой представлена на рис. 2.15, состоит из вентилятора 1,микроманометра 2, пневмометрической трубки 3, спиртовых термометров 4 и 6, электрокалорифера 5.

Рис. 2.15

Вентилятором 1 воздух подается для нагрева в электрокалорифер 5. Во входном канале пневмометрической трубкой 3 и микрома-

68

нометром 2 замеряется динамическое и статическое давление потока. В электрокалорифере 5 воздух нагревается, изменение его температуры при нагреве вычисляется по показаниям термометров 4 и 6. Показания амперметра и вольтметра используются при определении мощности электрокалорифера.

Экспериментальная часть работы

К проведению эксперимента допускаются студенты, прошедшие инструктаж по мерам безопасности при работе с электрическим током. Все операции выполняются согласно документации на установку и под руководством преподавателя.

Последовательность проведения эксперимента:

-проверить уровень жидкости в микроманометре и угол установки его измерительной трубки;

-записать число делений на измерительной трубке, соответствующих начальному положению жидкости в ней;

-проверить надежность установки пневмометрической трубки и термометров и включить вентилятор;

-включить электрокалорифер, и через десять минут работы установки замерить и записать показания амперметра и вольтметра, уровень жидкости в мерной трубке микроманометра, температуру воздуха на входе в электрокалорифер и на выходе из него;

-выключить электрокалорифер и, спустя две минуты, выключить вентилятор.

Исходные данные

В установке использован вентилятор типа ВЦ4-70 с электродвигателем Nдв= 0,8 кВт и n = 1400 об/м; электрокалорифер –типа ЭКОЦ-5/0,5. Размеры поперечного сечения канала 350 350 мм. Перед экспериментом измерить и записать барометрическое давление и температуру в помещении лаборатории.

Расчетная часть работы

1.Определить высоту подъема жидкости в микроманометре: h = l sin α ,

где I – длина столба жидкости в трубке, м;

α– угол наклона трубки к горизонту, град.

2.Вычислить скорость потока в замеряемой точке:

,

где ж - плотность жидкости в микроманометре, кг/м3; - плотность воздуха, кг/м3.

69

3. Принимая допущение, что скорость воздуха по сечению канала одинакова, определить массовый расход теплоносителя:

= с F

где F – площадь поперечного сечения канала, м2. 4. Вычислить подачу вентилятора:

5. Определить давление, создаваемое вентилятором:

рвх – разряжение на входе в вентилятор, принять рвх= 500 Па.

6.Используя номограмму для подбора центробежных вентиляторов, определить характеристики исследуемого вентилятора.

7.Вычислить тепловую мощность выходящего воздуха:

= cp (tвых – tвх),

где с р – теплоемкость воздуха при средней температуре, Дж/(кг∙К); t вх и t вых –температура воздуха на входе в калорифер выходе из него, соответственно, 0С.

8. Определить мощность электрокалорифера:

= I V .

9. Оценить потери мощности при нагреве воздуха: η = ∙ 100, % .

Содержание отчета

Кроме оформленного заголовка отчет должен содержать:

1.Схему лабораторной установки.

2.Расчетные формулы.

3.Исходные данные.

4.Результаты измерений и вычислений.

5.Выводы.

Ввыводах указать причины потерь мощности при нагреве воздуха и оценить правильность подбора вентилятора.

Контрольные вопросы по теме лабораторной работы

1.Что понимается под подачей вентилятора?

2.Как расшифровывается обозначение серии вентилятора?

3.Как осуществляется подбор вентилятора?

4.Каким образом в работе определяется скорость потока?

5.Перечислить возможные объекты для использования тепловентиляционной установки.

70