Разработка и исследование абсорбционно-компрессионного холодильного агрегата

• Автор: Кирсанова, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
АБСОРБЦИОННОГО И КОМІ СЕССИОННОГО ТИПОВ
1.1 Общая характеристика современных бытовых холодильных приборов
1.2 Основные характеристики бытовых холодильных приборов
1.3. Анализ конструкций и факторов, влияющих на работу бытовых герметичных компрессоров
1.3.1. Конструктивные особенности бытовых герметичных компрессоров
1.3.2. Факторы, влияющие на показатели качества малых компрессоров
1.3.3 Способы охлаждения малых компрессоров
! .4 Влияние физических свойств хладона -12 на величину необратимых потерь
термодинамических циклов холодильников
1.5 Цель и задачи исследования
2 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ БЫТОВОГО
АБСОРБЦИОННО-КОМПРЕССИОННОГО ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА
2.1 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ АБСОРБЦИОННОГО КОНТУРА
2.1.1 Анализ процессов испарения и абсорбции
2.1.2 Выбор температурного режима парогазового теплообменника
2.1.3 Тепловой расчет дефлегматора
2.1.4 Тепловой расчет испарителя низкотемпературной камеры
2.1.5 Тепловой расчет жидкостного теплообменника
2.1.6 Тепловой расчет абсорбера
2.1.6 Тепловой расчет змеевика маслоохладителя герметичного компрессора
2.2 'Тепловой расчет компрессора
2.2.2 Математическая модель компрессора
2.2.2.1 Математическая модель серийного компрессора
22.2.2 Математическая модель температурного поля между элементами компрессора с охлаждением масляной ванны, хладоном, маслом и системой охлаждения герметичного агрегата, с учетом массы водоаммиачного раствора, подаваемог о в систему охлаждения
2.2.2.3 Математическая модель температурного поля между элементами компрессора с охлаждением головки всасывания и нагнетания цилиндра, хладоном, маслом и системой охлаждения герметичного агрегата с учетом массы водоаммиачного раствора, подаваемого в систему охлаждения
2.2.2.4 Математическая модель температурного поля между элементами компрессора с охлаждением масляной ванны и головки всасывания и нагнетания цилиндра, хладоном, малое и системой охлаждения герметичного агрегата, с учетом массы водоаммиачного раствора, подавармого в систему охлаждения
2.3 Программы расчета сборочных единиц холодильного агрегата
3.1 Программа расчета дефлегматора
3.2 Программа расчета жидкостного теплообменника
3.3 Программа расчета испарителя низкотемпературной камеры
3.4 Программа расчета абсорбера
ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
(.'СЛЕДОВАНИЯ
1. Объект и условия исследования
1.1. Калориметрический стенд для испытания абсорбционно-компрессионного элодильного агрегата
1.2 Стенд для испытаний генератора
1.3 Стенд для испытаний герметичного холодильного компрессора
3. Методика исследования рабочих процессов герметичных компрессоров с
астемами охлаждения
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
1 Влияние массы водоаммиачного раствора, подаваемого в систему охлаждения, а работоспособность герметичного компрессора бытового холодильного прибора

!. і Объемные и энергетические показатели герметичного агрегата с учетом ассы водоаммиачного раствора, подаваемого в систему охлаждения
2 Характеристики герметичного агрегата с дополнительным охлаждением
эмпрессора
2.1 Герметичный агрегат с системой охлаждения масляной ванны и верхним
асположением встроенного электродвигателя компрессора
.2.2 Герметичный агрегат с системой охлаждения головки всасывания и агнетаиия цилиндра компрессора
3 Влияние массы рабочего тела, подаваемого в систему охлаждения, на
;мператрное поле герметичного компрессора
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
1 Расчет себестоимости проектируемого холодильного агрегата
.2 Социально-экономический эффект
ОЮВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
РИЛ (ЖЕНИН
РИЛОЖЕНИЕ 1, 2,
ПОЛОЖЕНИЕ
РИЛОЖЕНИЕ 5
РИЛОЖЕНИЕ
РИЛОЖЕНИЕ 7................................................. ... і ~
РИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Представленная работа направлена на решение вопросов по совершенство-!анию конструкций и повышению качества отечественных бытовых холодиль-1ых приборов. Современные тенденции развития конструкций бытовых холо-щльных приборов характеризуются увеличением их внутреннего объема на остове создания многокамерных моделей и снижением температур в камерах. Реа-шзация таких конструкций приводит к росту энергетических затрат на произ-юдство холода в быту и повышению температурного уровня герметичного ком-фессора. Анализ работы холодильного агрегата свидетельствует о своевремен-юсти совершенствования его конструкции путем создания абсорбционно-(омпрессионного холодильного прибора, что приводит к повышению качества дытовых холодильников. В связи с этим отвод тепла от компрессора к водо-шмиачному раствору абсорбера холодильного прибора компрессионного типа шляется одним из основных направлений совершенствования холодильных пашин и актуальной задачей. Эта проблема успешно решается путем реализации интенсивного охлаждения компрессора на основе отвода тепла от масляной занны и головки цилиндра. Это приводит к снижению температуры обмоток встроенного электродвигателя, к реализации теплоэнергетических характери-п ик герметичного компрессора и абсорбционно-компрессионного холодильного дгрегата в целом, к получению современных и экономичных конструкций холодильных приборов.
Исследование вопросов разработки абсорбционно-компрессионного холодильного агрегата с учетом массы водоаммиачного раствора, подаваемого в систему охлаждения и ее влияние на теплоэнергетические характеристики герметичного агрегата имеет важное практическое значение.
В качестве объекта исследований выбраны холодильные агрегаты быто-зых холодильных приборов типа КШ-260, КШД 270/80, АШ-160, АШД-200 и 'ерметичные компрессоры типа ХКВ6-1ЛБУХЛ, ХКВ6-1ЛМУХЛ в различных
Охлаждение двигателя маслом в работе /40/ не обеспечило требуемого /ровня температуры обмоток. Кроме того, устройство крыльчатки и обтекателя специальной формы связано с техническими трудностями, которые могут привести к снижению надежности компрессора в целом. Принудительное охлаждение ерметичного компрессора с применением вентилятора для его обдувания позво-дяет повысить коэффициент теплоотдачи от кожуха в окружающую среду, способствует снижению температурного уровня компрессора. Авторы работ /50-52/ в эезультате экспериментального исследования установили, что обдувание компрессора вентилятором конденсатора или специально установленным вентилятором позволяет снизить температуру обмотки на 30-50 К. при этом скорость воздуха, обдувающего компрессор, составляет 1,0-1,5 м/с.
Опытное исследование компрессора ФГ 0,7 3 с синхронной частотой вращения 25 с"1 показывает, что принудительное охлаждение вентилятором позволяет уменьшить температуры элементов компрессора, хладона и масла в среднем на 8-12 К при температуре кипения, равной 259 К и конденсации 303 К/коэффициент теплоотдачи от кожуха к окружающей среде увеличивается в два раза /24/.
По данным испытаний Виденова И.И. /91 при исследовании компрессора КХТ-2 номинальной холодопроизводителыюсгью 580 Вт и синхронной частотой вращения 25 с"1 установлено, что при изменении температуры кипения То от 258 до 283 К и температуры конденсации Тк от 303 до 328 К интенсификация обдува увеличивает теплоотдачу от кожуха в среднем на 20-60 % по сравнению со свободным движением воздуха у кожуха При -пом понижение температурного ровня компрессора составляет 15-25 К. Коэффициенты теплоотдачи в процессе опытов составили:
при свободном движении воздуха - 1 1,6 Вт/м' К; при принудительном -46,5 Вт/м К.
Температура окружающей среды соответствовала 298-299 К, скорость воздуха - 6-7 м/с. При этом холодопроизводительность возросла на 4-10 %, электрический холодильный коэффициент - на 3-6 %. Увеличение потребляемой мощности составило I -5 %.