Усовершенствованный метод расчета герметичного компрессора с использованием ограниченного количества испытаний на новом хладагенте-диметиловом эфире
Широкие исследования по применению диметилового эфира в качестве хладагента проводятся на кафедре «Холодильная, криогенная техника, системы кондиционирования и жизнеобеспечения» МГТУ им. Н. Э. Баумана. Разработаны методы расчета термодинамических свойств и циклов на диметиловом эфире, созданы опытные образцы транспортных холодильных установок, проведены исследования по применению диметилового… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Анализ методов описания характеристик холодильных герметичных компрессоров. Постановка задач исследования
- 1. 1. Методы описания характеристик холодильных герметичных компрессоров
- 1. 2. Влияние физических свойств хладагентов на характеристики холодильных герметичных компрессоров
- 1. 3. Диметиловый эфир как холодильный агент
- 1. 4. Постановка задач исследования
- ГЛАВА 2. Моделирование характеристик малых холодильных герметичных компрессоров
- 2. 1. Моделирование и методика расчета характеристик холодильных малых герметичных компрессоров
- 2. 2. Расчет термодинамических свойств хладагентов
- 2. 3. Методика расчета эмпирических коэффициентов kFoc, kFH, Я, tj
- ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования характеристик холодильного герметичного компрессора
- 3. 1. Экспериментальный стенд для исследования характеристик холодильного герметичного компрессора
- 3. 2. Объект испытаний, методика проведения и обработки результатов испытаний
- 3. 3. Оценка погрешностей измерений
- 3. 4. Анализ результатов испытаний холодильного герметичного компрессора на хладагенте R
- 3. 5. Анализ результатов испытаний холодильного герметичного компрессора на диметиловом эфире
- Выводы
Усовершенствованный метод расчета герметичного компрессора с использованием ограниченного количества испытаний на новом хладагенте-диметиловом эфире (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Венская конвенция об охране озонового слоя (1985 г.) и дополняющий ее Монреальский протокол о прекращении потребления веществ, разрушающих озоновый слой (1987 г.) и о временном и количественном ограничении применения веществ, имеющих малый потенциал разрушения озонового слоя, Киотский протокол к «Рамочной конвенции ООН об изменении климата» о регулировании эмиссии парниковых газов (веществ, имеющих высокий потенциал глобального потепления — GWP), другие международные и национальные документы послужили мощным толчком к интенсивной разработке альтернативных озонобезопасных хладагентов (обладающих низким озоноразрушаюбщим потенциалом — ODP), предназначенных для замены в первую очередь хладагента R-12, в последующем R-22.
Одним из перспективных направлений поиска явилось использование в качестве альтернативных так называемых «природных» хладагентов, прежде всего углеводородов: пропана, н-бутана, изобутана, диметилового эфира и их смесей.
Углеводороды, как хладагенты, обладают рядом достоинств: высокими термодинамическими свойствами, низкой себестоимостью, хорошей растворимостью в маслах, инертностью к большинству конструкционных материалов и др.
Существенным недостатком углеводородов, ограничивающим их широкое применение, является высокая пожарои взрывоопасность. Несмотря на это, они достаточно широко применяются в нефтехимии в промышленных холодильных установках, а в последнее время и в бытовых холодильниках, для которых характерна малая величина заправки хладагента (ГОСТ Р МЭК 66 035−2-24−2001, разрешающий использование в приборах бытовой холодильной техники углеводородов при ограниченной массе заправки — до 150 г).
Одним из наиболее перспективных углеводородов в качестве хладагента является диметиловый эфир, особенно для транспортных холодильных установок, поскольку может использоваться в качестве экологически чистого моторного дизельного топлива.
Широкие исследования по применению диметилового эфира в качестве хладагента проводятся на кафедре «Холодильная, криогенная техника, системы кондиционирования и жизнеобеспечения» МГТУ им. Н. Э. Баумана. Разработаны методы расчета термодинамических свойств и циклов на диметиловом эфире, созданы опытные образцы транспортных холодильных установок, проведены исследования по применению диметилового эфира в бытовых холодильниках и морозильниках. В то же время особенности работы холодильных герметичных компрессоров, теплообменной аппаратуры на диметиловом эфире изучены недостаточно.
выводы.
1. Разработан и обоснован метод расчета характеристик холодильного герметичного компрессора на новых хладагентах с ограниченным объемом испытаний, основанный на введении наряду с коэффициентами подачи и электрического к.п.д. компрессоров двух коэффициентов, учитывающих теплообмен хладагента под кожухом компрессора с окружающей средой и нагнетательным трубопроводомпоказано, что эти коэффициенты являются линейными функциями расхода.
2. Проведено экспериментальное исследование характеристик холодильного герметичного компрессора ВН 315(2) на хладагентах R-12 и диметиловом эфиреполучены эмпирические зависимости для расчета характеристик герметичного компрессора со среднеквадратичной погрешностью аппроксимации экспериментальных данных:
5{Х) = 5.63. .5.82%- б (пэ) = 2.64.5.71%;
S (kFoc) = 3.31.6.88%;
S{kFH)=3.13.3.66%.
3. Сравнительный анализ энергетических характеристик холодильного герметичного компрессора при работе на хладагенте R-12 и диметиловом эфире показывает, что в диапазоне температур кипения -15°С.-10°С эти хладагенты сопоставимыдля более высоких температур кипения диметиловый эфир превосходит хладагент R-12 по эффективности и объемной холодопроизводительности.
4. По результатам анализа экспериментальных данных установлено, что отношение температуры на всасывании в компрессор Т, к температуре хладагента под кожухом компрессора Г/ - величина, практически не Т зависящая от режима работы: для R-12 —1 = 0.892.0.908, для ДМЭ Т.
0.891.0.902, в связи с чем методика расчета характеристик Т] холодильного герметичного компрессора упрощается.
Список литературы
- Холодильные компрессоры: Справочник. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.- 421 с.
- Френкель М.И. Поршневые компрессоры 3-е изд.: — Л.: Машиностроение, 1969. — 398 с.
- Якобсон В.Б. Малые холодильные машины М.: Пищевая промышленность, 1977.-291 с.
- Якобсон В.Б. Тепловой расчет и обобщенные характеристики малых холодильных компрессоров // Холодильная техника. 1970. — № 3. — С.23−29.
- Якобсон В.Б. Теплообмен холодильных компрессоров с окружающей средой // Холодильная техника. — 1965. — № 5. С. 18−26.
- Быков А.В. Энергетическая эффективность низкотемпературных холодильных компрессоров // Холодильная техника. — 1974. — № 7. С. 3136.
- Быков А.В. Исследование рабочего процесса низкотемпературных малых поршневых герметичных компрессоров с целью повышения их эффективности: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Москва, 1979. — 154 с.
- Виденов И.И. Исследование тепловых процессов в герметичных фреоновых компрессорах: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Одесса, 1974. — 134 с.
- Виденов И.И. Влияние к.п.д. встроенного электродвигателя на характеристики герметичного компрессора // Холодильная техника. 1973. -№ 1.-С. 30−37.
- Клименко Т. А. Исследование низкотемпературных высокооборотных герметичных компрессоров: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Москва, 1980. 163 с.
- Шавра В.М. Влияние перегрева всасывающего пара на работу фреонового компрессора // Холодильная техника. 1963. — № 1. — С. 4−12.
- Элькин И. А. Влияние зазора поршень^цилиндр на характеристики герметичного компрессора // Холодильная техника. 1966. — № 2.-С. 14−22.
- Дорош B.C. Механические потери в высокооборотных герметичных компрессорах // Холодильная техника. — 1976. № 12. — С. 4148.
- Lenguth М. Lustandsanderungen und Warmeaust taush in einem Kaltehompressor uncldessen Energiebilanz // Luft und Kaltetechnic. 1970. -№ 1.-5. 42−44.V
- Зеликовский И. Х. Каплан Л.Г. Малые холодильные машины и установки М.: ВО Агропромиздат, 1989. — 235 с.
- Стандарт ASHRAE 41.9. Standart Method of Measurement of Fluid Flow.-1999.-40 c.
- Стандарт EN 12 900. Compresseurs pour fluid frigorigenes. Conditions de determination des csrscteristiques, tolerances et presentation des performances du fabricant AFNOR. 1999. — 32 c.
- ГОСТ 17 008–85. Компрессоры холодильные герметичные. Общие технические требования. -М., 1985. — 38 с.
- Температурные режимы испытаний малых герметичных холодильных компрессоров / И. А. Афанасьева, И. М. Калнинь, В. И. Смыслов, К. Н. Фадеков // Холодильная техника. 2003. — № 2. — С. 3948.
- Хмельнюк М.Г. Научно-технические основы совершенствования малых холодильных машин (альтернативные хладагенты, схемные решения): Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. — Одесса!, 2003. 23 с.
- L’UNITE HERMETIQUE. Герметичные компрессоры и агрегаты: Общий каталог. М., 1999. — 12 с.
- Кобулашвили Ш. Н. Холодильная техника: Энциклопедический справочник. Т.1 -М.: Госторгиздат, 1960. — 534 с.
- Бродянский В.М. От твердой воды до жидкого гелия (история холода) М.: Энергоатомиздат, 1995. — 231 с.
- Диметиловый эфир рабочее тело холодильных машин / А. А. Жердев, С. Д. Глухов, А. В. Поляков, А. В. Шарабурин // Вестник МГТУ имени Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. — 2002. — Специальный выпуск. — С. 43−53.
- Использование диметилового эфира как моторного топлива и хладагента / A.M. Архаров и др. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003. — № 6. — С. 12−28.
- Funer V., Mitt. D. Teil Methylather Kaltetechnik Inst TH Karlsruhe: 1948.-87 p.
- Поляков А.В. Применение диметилового эфира в качестве рабочего тела холодильных установок дизельных авторефрижераторов: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. технических наук. Москва, 2001. — 25 с.
- Жердев А.А. Разработка и исследование холодильных установок с использованием в качестве рабочих тел экологически безопасных газомоторных топлив: Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 2004. — 38 с.
- Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Справочное пособие. 3-е изд. — JL: Химия, 1982. — 235 с.
- DEA Mineraloel LG. Information about company and production. -2003.- 14 p.
- Braker W. Mossman Matheson Gas Data Book. Sixth Edition-New York- 1997.-32 p.
- Цветков О.Б. Природные холодильные агенты углеводороды //Холодильная техника. — 2002. — № 7. — С. 23−30.
- Шарабурин А.В. Исследование диметилового эфира и смесей хладонов R-22, RC-318 и R-142b для замены" R-12 в промышленных и бытовых холодильных установках: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — 2004. — 22 с.
- Железный В.П., Хлиева О. Я., Быковец Н.П. Перспективы и проблемы применения углеводородов в качестве хладагентовч
- Холодильная техника. 2002. — № 7. — С. 41−49.
- Дейч М.Е., Филиппов Г. А. Газодинамика двухфазных сред М.: Энергия, 1968.-378 с.
- Нестационарный теплообмен / В. К. Кошкин, Э. К. Калинин, Г. А. Дрейцер, Ярхо С. А. — М.: Машиностроение, 1973. 435 с.
- Гантмахер. Теория матриц —М.: Наука, 1979. 452 с.
- Ландау, Лифшиц. Механика сплошных сред -М.: Наука, 1982.233 с.
- Бадылькес И.С. Свойства холодильных агентов М.: Пищевая промышленность, 1974.— 323 с.
- Перельштейн И.И., Парушин Е. Б. Термодинамические и теплофизические свойства рабочих веществ холодильных машин и тепловых насосов М.: Пищевая промышленность, 1984. — 433 с.
- Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей -Л.: Химия, 1982. 3-е изд. — 345 с.
- Бер. Техническая термодинамика —М.: Наука, 1983. — 455 с.
- Жердев А. А. Определение термодинамических свойств хладагентов с помощью уравнения состояния Редлиха-Квонга // Вестник Международной академии холода. М.—2002. — № 2. — С. 56−62.
- ТО атд 2.710.003. В7−21А. Вольтметр универсальный. М., 1988.-20 с.
- Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы М.: Энергия, 1978. — Изд. 3. — 144 с.
- Долинский Е.Ф. Обработка результатов измерений М.: Изд. стандартов, 1973. — 89 с.
- Лавров Н.А.- Маринин Ю.В. Поверочный расчет холодильной машины // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение -2002. Специальный выпуск. — С. 28−34.