Методические указания

 

к лабораторной работе

 

 

“ИСПЫТАНИЕ КОНДЕНСАТОРА

И ВОДООХЛАДИТЕЛЯ ТХУ-14”

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

 

· получение навыков измерения режимных параметров работающего оборудования;

· построение действительного цикла работы холодильной машины;

· определение тепловых нагрузок, температурных напоров и коэффициентов теплопередачи конденсатора и водоохладителя.

 

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

 

Для проведения испытаний лабораторный стенд оснащён следующими контрольно-измерительными приборами:

· мановакууметром для определения давления всасывания компрессора Р_вс=Р_о, кг/см²;

· манометром для определения давления нагнетания компрессора Р_н= Р_к, кг/см²;

· расходомером для определения объёмного расхода воды, проходящей через конденсатор V_вд, м³/час;

· медь-константановыми термопарами и стеклянными термометрами для определения температур:

- пара R22 на нагнетательной стороне компрессора t₂, °С;

- пара R22 на входе в конденсатор t₃, °С;

- жидкого R22 после конденсатора t₄, °С;

- жидкого R22 после рекуперативного теплообменника t₅, °С;

- паро-жидкостной смеси R22 на входе в испаритель t₆, °С;

- пара R22 после испарителя t₇, °С;

- пара R22 на всасывающей стороне компрессора t₈, °С;

- воды на входе в конденсатор t₁₁, °С;

- воды на выходе из конденсатора t₁₂, °С;

- воздуха на входе в водоохладитель t₁₃, °С;

- воздуха на выходе из водоохладителя (до вентилятора) t₁₄, °С;

- воздуха, в нагнетательном канале водоохладителя (после вентилятора) t₁₉,°С;

· чашечным анемометром для определения скорости воздуха в нагнетательном канале водоохладителя, v_вых (м ¤ с).

 

 

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

 

Экспериментальный стенд работает в режиме холодильной установки.

Измерения проводятся после установления стационарного режима работы холодильной установки, о чем свидетельствуют стабильные значения параметров, фиксируемых всеми контрольно-измерительными приборами.

Показания контрольно-измерительных приборов снимать 3-4 раза через каждые 10 минут и заносить в таблицы №1 и №2, формы которых указаны в разделе7 данной методики .

Заполненные таблицы измерений представить преподавателю, ведущему занятия для проверки.

Опытные данные обработать.

После окончания испытаний обсудить их результаты совместно с преподавателем.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОБРАБОТКЕ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ

 

Результаты измерений усреднить для дальнейшего использования средних значений всех параметров.

По средним значениям давлений конденсации Р_к, испарения Р₀ и температур t_2, t_3, t_4, t_5, t_6, t_7, t₈ построить в диаграмме S-Т действительный цикл работы холодильной машины как показано на рис. 2. При этом вместо номеров точек проставить действительные значения их температур.

Положение точки 1 ориентировочно найти на пересечении изоэнтропы S₂ c изобарой Р₀.

По значениям давлений Р₀ и Р_к определить температуры кипения и конденсации R22 (t₀ и t_к, °С). Проставить значения t₀ и t_к на диаграмме S-Т.

Рис. 2. Изображение цикла холодильной машины в диаграмме S -Т.

 

Вычислить средние значения температур воды (`t<sub>вд</sub>) в конденсаторе и воздуха (`t_в) в водоохладителе:

`t_вд = 0.5×( t₁₁+ t₁₂ ), °С,

`t_в = 0.5×(t₁₃ + t₁₄ ), °С.

Определить энтальпии (h) точек цикла 3, 4 и занести их в таблицу № 3, форма которой дана в разделе 7.

Тепловая нагрузка конденсатора:

Q_к = , (кВт),

где:

r_вд - плотность воды определяемая по температуре`t_вд, (кг/м³);

с_вд - удельная теплоёмкость воды, определяемая по температуре`t_вд,

(кДж / кг×К);

V_вд - объёмный расход воды, проходящей через конденсатор, (м³/ час).

Количество холодильного агента, циркулирующего в системе:

, (кг/с).

Коэффициент теплопередачи конденсатора:

, (Вт/(м²×К)),

где q_к- общий температурный напор в конденсаторе

, (К).

Тепловая нагрузка водоохладителя

Q_во= F_н × r_вых ×`с_вых ×v_вых ×( t₁₄ – t₁₃ ) , (кВт),

где:

F_н – площадь поперечного сечения воздушного нагнетательного канала

водоохладителя, (м²);

r_вых – плотность воздуха при температуре t₁₉, (кг ¤ м³);

`с<sub>в</sub> - удельная теплоёмкость воздуха при температуре `t_в, (кДж ¤(кг^.К);

v_вых – средняя скорость воздуха в воздушном нагнетательном канале водоохладителя, (м ¤ с). Величину v_вых измеряют в точке

поперечного сечения воздушного нагнетательного канала, заранее определённой экспериментальным путём.

Коэффициент теплопередачи водоохладителя

, (Вт/(м²×К));

где q_во – общий температурный напор в водоохладителе

, (К),

e_q – поправочный коэффициент для аппаратов с перекрёстным

движением сред, определяемый по номограмме (рис. 3)

в зависимости от значений параметров P и R:

Рис. 3. Номограмма для определения поправочного коэффициента e_q.

 

ТАБЛИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица № 1

№ изм.

Давление кг ¤ см2

Ско- рость м ¤с

Рас- ход м3¤ час

Температуры, измеренные термометрами, °С

Pк

P0

vвых

Vвд

t2

t8

t11

t12

t13

t14

t15

111 1

Средн.

 

Таблица № 2

Точки измерения.	Термоэдс термопар, мкв.
t3	t4	t5	t6	t7	t8	t11	t12
Точки переключателя.
Изм. № 1
Изм. № 2
Изм. № 3
Eср, мкв.
tср, °С

 

Таблица № 3

№ точки
Энтальпия, h, кДж ¤ кг