Лабораторный практикум по курсу холодильная техника - файл n1.doc

Лабораторный практикум по курсу холодильная техника
скачать (1765.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1766kb.08.07.2012 20:53скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГОУВПО
«ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХОНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»
В.М. Кравченко, В.В. Пойманов, В.Ю. Овсянников,

В.Н. Шаршов, С.В. Шахов, А.С. Белозерцев

Лабораторный практикум по курсу

«холодильная техника»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ВОРОНЕЖ

2010

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГОУВПО
«ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХОНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

В.М. Кравченко, В.В. Пойманов, В.Ю. Овсянников,

В.Н. Шаршов, С.В. Шахов, А.С. Белозерцев

Лабораторный практикум по курсу «холодильная техника»

Утверждено

редакционно-издательским советом академии

в качестве учебного пособия

ттттттттттттттттттт
ВОРОНЕЖ

2010

УДК 621.56/.59

ББК З 392 я 7

Л12
Научный редактор профессор С. Т. АНТИПОВ
Р е ц е н з е н т ы:

кафедра технологий хранения, переработки и стандартизации сельскохозяйственной продукции Воронежского государственного университета имени К. Д. Глинки;
гл. инженер Д. И. Корольков

(ОАО «Хлебозавод №1» г. Воронеж)
Печатается по решению

редакционно-издательского совета

Воронежской государственной технологической академии



Л12

Лабораторный практикум по курсу «Холодильная техника» [Текст]: учеб. пособие / В. М. Кравченко, В. В. Пойманов, В. Ю. Овсянников и др.; Воронеж. гос. технол. акад.- Воронеж: ВГТА, 2010. – 56 с.

ISBN 5-89448-

Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями ГОС ВПО подготовки выпускников по направлениям 260600 – «Пищевая инженерия», 151000 – «Технологические машины и оборудование». Оно предназначено для закрепления теоретических знаний по дисциплине «Холодильная техника» цикла СД. Рассмотрены устройство и принцип действия различных видов холодильных машин, даны общие рекомендации по выполнению лабораторных работ, приведены контрольные вопросы и рекомендуемая литература.


Без объявл.

УДК 621.56/.59

ББК З 392 я 7


ISBN 5-89448-


© Кравченко В.М., Пойманов В.В., Овсянников В.Ю., Шаршов В.Н., Шахов С.В., Белозерцев А.С., 2010

© ГОУВПО «Воронеж. гос. технол. акад.», 2010



Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежской государственной технологической академии, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия академии запрещается.

Предисловие



Лабораторный практикум по курсу «Холодильная техника» предназначен для студентов, обучающихся по направлению 260600 – «Пищевая инженерия», 151000 – «Технологические машины и оборудование», дневной и безотрывной форм обучения.

Цель лабораторного практикума – дать общие рекомендации по выполнению лабораторных работ и обработке результатов, рассмотреть устройство и принцип действия различных видов холодильных машин, что поможет студентам в углубленном изучении теоретических и практических основ эксплуатации холодильного оборудования, овладении методами проектирования, усвоении техники расчетов и получении навыков моделирования с использованием ЭВМ.

Курс «Холодильная техника» относится к специальным дисциплинам и является одним из завершающих при подготовке инженеров пищевого профиля.

Основная цель изучения дисциплины заключается в подготовке студентов к производственно-технической деятельности в области эксплуатации холодильной техники в различных отраслях пищевой промышленности.

Задачи дисциплины:

- изучение термодинамических процессов, происходящих в машинах и аппаратах для получения искусственного холода и естественного охлаждения пищевых продуктов;

- изучение принципиальных схем, конструкций основных типов холодильных машин, теплообменных и вспомогательных аппаратов холодильных компрессорных установок, систем охлаждения с учетом отечественного и зарубежного опыта эксплуатации;

- изучение особенностей эксплуатации, автоматизации холодильной техники и систем охлаждения, допустимых нагрузок, техники безопасности и требований охраны окружающей среды;

– изучение применения холода в различных отраслях пищевой промышленности путем совершенствования холодильной техники систем охлаждения.
Методические рекомендации
Учебное пособие включает 8 лабораторных работ и состоит из предисловия, методических рекомендаций, заключения, приложений и библиографического списка.

Каждая лабораторная работа составлена по единому плану: цель работы, теоретическая часть, описание устройства и принципа действия установки, техническая характеристика, порядок выполнения работы, протокол испытаний, расчетная и графическая части, контрольные вопросы.

Предварительно студенты должны изучить теоретический материал по предлагаемой литературе или по лекциям, ознакомиться с предстоящей работой, оформить титульный лист, вычертить схему установки.

Включать машину разрешается только в присутствии преподавателя.

В процессе выполнения работы студенты делают необходимые замеры, заполняют протоколы испытаний (измерений), производят соответствующие расчеты. Окончив лабораторную работу, студенты должны выключить оборудование и предъявить преподавателю протокол испытаний.

Отчет о работе защищается студентом в конце текущего занятия или в начале следующего.

К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности с регистрацией в специальном журнале. Перед началом лабораторных работ студенты должны ознакомиться с основными правилами по технике безопасности при эксплуатации холодильного оборудования:

- проверить наличие и исправность защитного заземления (зануления) и ограждений изучаемого оборудования, а также исправность пусковых устройств;

- при работающем оборудовании категорически запрещается дотрагиваться до движущихся и вращающихся деталей, а также разбирать машину;

- ремонт следует производить после выключения оборудования и полной остановки электродвигателя.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1



Изучение устройства и принципа действия

поршневого компрессора
Ц е л ь р а б о ты : 1. Изучение устройства и принципа действия поршневого компрессора.

2. Приобретение практических навыков эксплуатации и ремонта компрессора.

Р е к о м е н д у е м а я л и т е р а т у р а : [1, 2, 4].
Теоретические сведения
Холодильные машины, работающие в области умеренного холода, в зависимости от вида используемой энергии делят на три основные группы: парокомпрессионные (использующие механическую энергию), абсорбционные и пароэжекторные (теплоиспользующие), термоэлектрические (использующие непосредственно электрическую энергию).

Наибольшее распространение в парокомпрессионных холодильных машинах получили поршневые компрессоры, которые классифицируются по следующим признакам:

1) виду хладагента – аммиачные, фреоновые и т.д.;

2) величине хододопроизводительности – малые компрессоры (до 12 кВт), средние компрессоры (от 12 до 120 кВт) и крупные компрессоры (более 120 кВт);

3) степени герметизации корпуса – герметичные, полугерметичные и негерметичные (открытые);

4) числу ступеней сжатия – одноступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые компрессоры;

5) рабочим полостям цилиндра – компрессоры простого действия (при сжатии паров только с одной стороны поршня) и компрессоры двойного действия (пары сжимаются поочередно обеими сторонами поршня);

6) движению паров в цилиндре – прямоточные компрессоры (с движением паров в одном направлении) и непрямоточные компрессоры (с меняющимся движением паров в цилиндрах);

7) расположению осей цилиндров – компрессоры горизонтальные, вертикальные и V-, W-, VV-образные;

8) числу цилиндров – одноцилиндровые и многоцилиндровые компрессоры (до 16 цилиндров);

9) числу оборотов коленчатого вала компрессора – тихоходные до 500  мин–1 и быстроходные – свыше 500 мин–1.

В цилиндре компрессора при ходе поршня из одного крайнего положения в другое происходят изменения давления р и объема V согласно индикаторной диаграмме (рис. 1).



Рис. 1. Диаграмма р-V рабочего процесса поршневого компрессора
Линия всасывания аb. Пары холодильного агента засасываются из испарителя приблизительно с постоянным низким давлением р0-?р0. Вследствие сопротивления во всасывающих клапанах давление всасывания ниже давления испарения р0. При открытии всасывающего клапана (точка «а») начинается всасывание паров.

Линия сжатия bс. При обратном ходе поршня пары в цилиндре сжимаются при соответствующем повышении давления и температуры.

Линия выталкивания cd. После преодоления сопротивления нагнетательного клапана (точка «с») сжатые пары холодильного агента до конца хода поршня нагнетаются в конденсатор Давление нагнетания, вследствие сопротивления в нагнетательных клапанах и трубопроводах выше давления конденсации рк+?р.

Линия расширения dа. При обратном коде поршня оставшиеся во «вредном пространстве» сжатые пары расширяются. Давление при этом снижается до давления всасывания. Затем открывается всасывающий клапан, и снова засасываются пары из испарителя.

Действительный рабочий процесс компрессора отличается от теоретического тем, что сжатие паров происходит по политропе вместо сжатия по адиабате, кроме того, компрессор всасывает не сухой насыщенный пар, а перегретый. При этом начальное давление засасываемых паров ниже давления испарения, а конечное давление сжатых паров выше давления конденсации.

Работа, затраченная в компрессоре на каждый килограмм агента, значительно больше, чем в теоретическом цикле ввиду дросселирования паров в каналах и клапанах при всасывании и нагнетании. Часть этой работы отводится в виде теплоты в воздух конвекцией и лучеиспусканием.
Порядок выполнения работы
В лаборатории студенты знакомятся с конструкцией герметичного, полугерметичного и негерметичного поршневых компрессоров, выполняют сборочный чертеж одного из узлов компрессора и заполняют спецификацию к нему в соответствии с требованиями ЕСКД.

Затем по исходным данным студенты строят р-V диаграмму рабочего процесса поршневого компрессора.
Построение р-V диаграммы рабочего процесса

поршневого компрессора
Объем цилиндра поршневого компрессора определяется исходя из диаметра и хода поршня с учетом «мертвого пространства» цилиндра, которое для непрямоточных компрессоров средней производительности составляет 4…5 %.
Расчетная часть
Vb=0,25D2s(1+0,05). (1)
Давление, соответствующее точке «b» составляет
рb = р0р0, (2)
где р0 – гидравлическое сопротивление на линии всасывания, зависящее от конструкции всасывающего вентиля и клапана (в среднем р0=0,03 МПа).

Точку «с» характеризует давление рс
рс = рк +рк, (3)
где рк – гидравлические потери на линии нагнетания, определяемые конструкциями нагнетательного клапана и вентиля (в среднем 0,06 МПа).

Можно считать, что сжатие в цилиндре происходит по адиабате, тогда из первого закона термодинамики
рb.Vbk = рс.Vсk (4)
где k – показатель адиабаты холодильного агента.
. (5)
Точка «d» лежит на изобаре «с – d» и рd = рс. Объем Vd определяется «мертвым пространством» цилиндра
. (6)

Точка «а» ограничивает адиабату «da», ей соответствует давление рb и объем Vа определяется выражением
. (7)
Контрольные вопросы


  1. По каким признакам классифицируются поршневые компрессоры?

  2. Каковы устройство и принцип действия герметичного компрессора?

  3. Каковы устройство и принцип действия полугерметичного компрессора?

  4. Каковы устройство и принцип действия негерметичного компрессора?

  5. Каким образом осуществляется построение индикаторной диаграммы компрессора?



  1   2   3   4   5   6   7


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации