Практическая работа № 1 (М2)

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПАРОВОЙ КОМПРЕССИОННОЙ

ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Цель работы:

1. Изучить устройство и принцип действия паровой компрессионной холодильной

машины (ПКХМ) и составляющих ее элементов.

2. Дать ответы на контрольные вопросы.

1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

На железнодорожном хладотранспорте большое распространение получили холодильные машины, которые являются надежным источником получения холода. Для производства холода искусственным путем при помощи машины используются физические явления испарения, конденсации и расширения различных газов и паров. Все эти явления сопровождаются изменением количества тепловой энергии, заключенной в

данном хладагенте.

Испарение используется для охлаждения окружающей среды. Конденсация используется для отвода тепла, отнятого у охлаждаемой среды хладагентом. Холодильные машины бывают компрессионные, абсорбционные, пароэжекторные и газовые. аибольшее распространение получили паровые компрессионные машины. Такая машина состоит из аппаратов (испарителя, конденсатора, регулирующих устройств и др.), соединенных между собой трубопроводами, образующими замкнутую систему, которая заполняется жидким хладагентом.

В качестве хладагента теоретически могут быть использованы любые жидкости, практически применяют лишь некоторые из них: не все жидкости удовлетворяют в полной мере требованиям, предъявляемым к холодильным агентам. Наиболее распространенными хладагентами являются аммиак, фреон-12, фреон-22. Схема паровой компрессионной холодильной машины изображена на рис. 1. Она состоит из следующих основных элементов: поршневого компрессора 1 с электродвигателем 2, конденсатора-теплообменника 3, вентилятора с электродвигателем 4, переохладителя 5, терморегулирующего вентиля (дросселя) 6, воздухоохладителя (испарителя-теплообменника) 7.

Рис. 1. Схема паровой компрессионной машины.

Данную схему холодильной машины называют также схемой с переохлаждением, так как в ней присутствует дополнительный теплообменник – переохладитель. Назначение основных элементов холодильной машины следующее. Компрессор повышает давление парообразного хладагента – фреона. В конденсаторе фреон, охлаждаясь воздухом, переходит в жидкую фазу при постоянной температуре tк=tн+(8÷12°C). В переохладителе жидкий фреон охлаждается до температуры 21 tп=tк–(3÷5°C). Терморегулирующий вентиль служит для понижения давления жидкого хладагента путем дросселирования до давления, при котором фреон кипит в

воздухоохладителе при температуре t0=tв–(12÷18°C). В воздухоохладителе фреон переходит в парообразное состояние, а затем поступает в переохладитель, где перегревается, забирая тепло от жидкого фреона. Перегретые пары фреона поступают в компрессор, что повышает надежность его работы, предотвращая гидроудары.

Работа холодильной машины, например, рефрижераторного вагона происходит следующим образом: хладагент, кипящий в трубках испарителя, отнимает теплоту от продуктов, находящихся в грузовом помещении, в результате их температура понижается. Из испарителя холодные пары хладагента всасываются компрессором и сжимаются с повышением давления и температуры. Компрессор нагнетает горячий парообразный хладагент высокого давления в конденсатор, где он превращается в жидкость и поступает к регулирующему вентилю. При проходе через регулирующий вентиль давление хладагента понижается, он начинает кипеть и поступает в испаритель. В испарителе холодильный агент кипит, отнимая от окружающей среды (воздух грузового помещения) скрытую теплоту парообразования. Таким образом, испаритель является той частью холодильной машины, где получается «холод». Из испарителя пары хладагента вновь всасываются компрессором, и процесс повторяется.

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

2.1. Изучить макет холодильной установки, обратив внимание на взаимодействие

аппаратов.

2.2. Начертить схему паровой компрессионной холодильной машины и заполнить

табл. 1.

Таблица 1

Назначение основных элементов холодильной машины

3. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Тема занятий; дата проведения работы; цель работы; ответы на п.2.1 – 2.2 и контрольные

вопросы.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что означает понятие «холодильная установка»? [2, с. 36]

2. Какие типы холодильных машин Вам известны?

3. Какие хладагенты являются наиболее распространенными?

4. Каким требованиям должны удовлетворять хладагенты? [1, с. 84].

5. Какие вещества называют холодоносителями? В каких случаях их используют? [1, с. 86]

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Тертеров М.Н., Лысенко Н.Е., Панферов В.Н. Железнодорожный

хладотранспорт: Учеб. для вузов ж. д. трансп. – М.: Транспорт, 1987. – 255с.

2. Демьянков Н.В., Маталасов С.Ф. Хладотранспорт: Учеб. для вузов. – М.:

Транспорт, 1976. – 248с.