Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Стенд для калориметрических испытаний компрессоров

Стенд для калориметрических испытаний компрессоров
В ЮРГУЭС разработана конструкция стенда для испытания герметичных агрегатов бытовых холодильников и морозильников с различными системами охлаждения хладоновых компрессоров, конденсаторами и фильтрами-осушителями. Принципиальная схема стенда представлена на рис. 8.29.

Стенд включает в себя балансовый калориметр 20 с электронагревательным элементом 21 мощностью 300 Вт и змеевиком испарителя 22, компрессор 21 типа ХКВ по ГОСТ 17008—75 со змеевиком охлаждения, воздушный и водяной форконденсаторы 1, которые могут попеременно соединяться на входе с нагнетательным патрубком компрессора, регулирующим вентилем и дросселем, а на выходе имеют три разветвления, одно из которых подсоединено к хладоновому контуру перед воздушным или водяным форконденсаторами 1, а два других включены соответственно в системы охлаждения масляной ванны и головки цилиндра компрессора 5, ресивер 15, технологический фильтр-осушитель 18, маслоотделитель 17 и терморегулирующий вентиль.

Для многоцелевого использования стенда дополнительно предусмотрен водяной конденсатор 10, в котором требуемое давление конденсации обеспечивается водяной системой, состоящей из сосуда 9 с постоянным уровнем и системы ротаметров 7. Определение расхода воды через конденсатор осуществляется расходомерами весовым методом.

Для определения влияния проходимости элементов системы испытываемого холодильного агрегата на его основные показатели качества стенд укомплектован дифференциальным ртутным манометром 6 типа ДТ. Отдельные элементы стенда соединены поблочно друг с другом муфтами типа ИП-29, что позволяет быстро подключать их к исследуемым узлам и деталям холодильных агрегатов или осуществлять замену блоков стенда.

Давление хладона в системе стенда измеряется образцовыми манометрами класса 0,4 по ГОСТ 2403—72. Пределы измерений манометров на стороне низкого давления 0,98 МПа, высокого — 2,45 МПа, вторичного хладагента — 1,57 МПа. Величина атмосферного давления определяется барометром-анероидом, температура хладона, воды и воздуха — ртутными лабораторными термометрами с ценой деления 0,1 °С по ГОСТ 215 — 73. Электрические параметры компрессора и калориметра регистрируются с помощью комплектов К-505, в состав которых входят амперметры и вольтметры класса 0,5 по ГОСТ 8711 — 93 и ваттметры класса 0,5 по ГОСТ 8476-93.


Рис. 8.29. Принципиальная схема стенда для калориметрических испытаний компрессоров:
1 — воздушный и водяной форконденсаторы; 2 — теплоизолированная камера; 3, 10 — конденсаторы; 4, 16 — муфты; 5 — система охлаждения головки цилиндра компрессора; 6— дифференциальный ртутный манометр; 7, 12— ротаметры; 8 — кондиционер; 9 — сосуд; 11 — расходомер; 13 — вентилятор; 14 — электронагреватель; 15—ресивер; 17— маслоотделитель; 18 — технологический фильтр- осушитель; 19 — смотровое стекло; 20 — балансовый калориметр; 21 — электронагревательный элемент; 22 — испаритель; 23 — компрессор; 24 — блок термопар; 25 — система охлаждения масляной ванны

Калориметр, водяной конденсатор и соединительные трубопроводы хладонового контура стенда теплоизолированы поролоном. Для калориметра и конденсатора определяется произведение коэффициента теплопередачи на величину теплопередающей поверхности.
Для установления и поддержания заданной температуры окружающей среды стенд помещен в теплоизолированную камеру 2 со встроенным кондиционером 8, вентилятором 13 и электронагревателем 14.

Для определения структуры температурного поля элементов испытываемого холодильного агрегата в стенде предусмотрен блок термопар 24, которые соединены с потенциометром ПП-63 (точность измерений до 0,5 °С).

Испытания на стенде осуществляются следующим образом. В зависимости от модификации испытуемого холодильного агрегата подключаются соответствующие блоки стенда. Например, для агрегатов с воздушным конденсатором (при естественном охлаждении) компрессор нагнетает хладон в воздушный форконденсатор, откуда жидкий хладон поступает в одну из систем охлаждения компрессора или, минуя форконденсатор, в воздушный конденсатор.

Жидкий хладон из конденсатора стекает в ресивер. На пути движения хладона из ресивера в калориметр установлен прибор для определения концентрации масла и технологический фильтр- осушитель, обеспечивающие чистоту масляно-хладоновой смеси.

Постоянное давление кипения холодильного агента в испарителе, встроенном в калориметр, устанавливается и поддерживается автоматическим регулирующим вентилем. Нижняя часть калориметра приблизительно до половины заполнена хладагентом, в котором установлен электрический нагревательный элемент. В качестве вторичного хладагента используется хладон 12. Мощность, подводимая к электронагревательному элементу, регулируется таким образом, чтобы давление вторичного хладагента оставалось постоянным. В этом случае количество подведенной к вторичному хладагенту теплоты будет равно количеству полученного холода с учетом теплообмена калориметра с окружающей средой. Из испарителя пары хладона всасываются в компрессор, и цикл повторяется.

Испытания проводятся в установившемся тепловом режиме, при котором отклонения средних величин температур кипения, конденсации, всасывания и переохлаждения хладона составляют не более 0,2 К, а температуры нагнетания — 0,5 К.

При подсчете результатов испытаний определяется среднее арифметическое значение семи последовательных показаний приборов. Температура кипения хладона и температура вторичного хладагента определяются с помощью таблиц насыщенных паров хладагентов по абсолютным давлениям перед всасывающим патрубком и в корпусе балансного калориметра.
Абсолютное давление хладагента (Па) определяют по формуле



где Р — показания манометра, МПа; Рб — показания барометра, мм рт. ст.

Холодопроизводительность агрегата определяют по формуле



где Gакл — массовая производительность агрегата по тепловому балансу калориметра, кг/с; iагр1 — энтальпия хладагента перед всасывающим патрубком, кДж/кг; iагр2— энтальпия хладагента после конденсатора, кДж/кг.

Массовая производительность агрегата по тепловому балансу калориметра определяется по формуле



где Nкл — мощность электронагревательного элемента калориметра, Вт; ∆Qкл — теплопотери калориметра, Вт; iкл2 — энтальпия хладона после калориметра, кДж/кг; iи — энтальпия хладона перед регулирующим вентилем, кДж/кг.

Энтальпии хладагента перед всасывающим патрубком iагр1 и после калориметра iкл2 определяются по тепловым диаграммам I—P или T—S, а энтальпии хладагента после агрегата iагр2 и перед регулирующим вентилем iагр1 — по таблицам насыщенных паров.

Разработка и применение средств очистки и контроля сточных вод

В результате исследований установлено, что эффект непрерывного процесса очистки воды от механических примесей в открытом гидроциклоне значительно выше эффекта периодического...

Мокрая газоочистка

В целом разработанные нормы водопотребления и водоотведения для отрасли промышленности строительных материалов носят прогрессивный характер, являются ценным...

В связи с интенсивным развитием промышленности и базированием в порту Новороссийск танкерного нефтеналивного флота произошло заметное загрязнение этого...


Опрос
Как вы относитесь к вступлению в ВТО?