Науково-технічні основи вдосконалення малих холодильних машин (альтернативні холодоагенти, схемні рішення)

Розробка науково-технічних основ і рекомендацій для зниження темпів росту енергоспоживання малих холодильних машин, шляхом перекладу існуючих і нових на ефективні холодоагенти, альтернативні насамперед озоноруйнуючим холодоагентам R12, R22 і R502.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 12.07.2014
Размер файла 88,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ХОЛОДУ

УДК 621.564:641.546.44

НАУКОВО-ТЕХНІЧНІ ОСНОВИ ВДОСКОНАЛЕННЯ

МАЛИХ ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИН

(АЛЬТЕРНАТИВНІ ХОЛОДОАГЕНТИ, СХЕМНІ РІШЕННЯ)

Спеціальність 05.05.14 - Холодильна та кріогенна техніка,

системи кондиціонування

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

ХМЕЛЬНЮК МИХАЙЛО ГЕОРГІЙОВИЧ

Одеса - 2003

Дисертація є рукопис.

Робота виконана в Одеській державній академії холоду (ОДАХ) Міністерства освіти і науки України

Науковий консультант - заслужений діяч науки і техніки України, д.т.н., професор Г.К. Лавренченко.

Офіційні опоненти: д.т.н., професор Геллер Володимир Зіновійович, завідувач кафедрою Одеської національної академії харчових технологій МОН України;

д.т.н., професор Дорошенко Олександр Вікторович, директор НВО “Нові технології” Мінагропрому України;

д.т.н., професор Осокін Володимир Васильович, завідувач кафедрою Донецького державного університету економіки і торгівлі ім.М.Туган-Барановского МОН України.

Провідна організація: НДІ “Шторм” Міністерства промислової політики України, м.Одеса

Захист дисертації відбудеться “ 24 ” листопада 2003 р. о 11-30 год. в ауд. 108 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.087.01 при Одеській державній академії холоду за адресою: вул. Дворянська, 1/3, м. Одеса, Україна, 65026.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці ОДАХ

Автореферат розіслано 24.11.2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

д.т.н., професор В.І.Мілованов

АНОТАЦІЯ

Хмельнюк М.Г. Науково-технічні основи вдосконалення малих холодильних машин (альтернативні холодоагенти, схемні рішення). - Рукопис. холодоагент енергоспоживання холодильний

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.14 - Холодильна і кріогенна техніка, системи кондиціонування. Одеська державна академія холоду, м. Одеса, 2003 р.

Дисертація присвячена розробці науково-технічних основ і рекомендацій, що знизили би темпи росту енергоспоживання малих холодильних машин (МХМ), шляхом перекладу існуючих і нових МХМ на ефективні холодоагенти, альтернативні насамперед озоноруйнуючим холодоагентам R12, R22 і R502, створенню нових схемних рішень агрегатів холодильних машин . У роботі наведено результати дослідження термодинамічних властивостей нових озононеруйнівних холодоагентів. Наведено результати експериментальних досліджень різноманітних холодильних машин і агрегатів. Показано, що використання здобутих результатів визначає технічні рішення, які забезпечують підвищення енергетичної ефективності холодильного обладнання при знижені антропогенного навантаження на навколишнє середовище. Результати роботи знайшли застосування в проектуванні холодильного обладнання.

Ключові слова: холодоагент, термодинамічні властивості, компресор, холодильний агрегат, енергетична ефективність.

АННОТАЦИЯ

Хмельнюк М.Г. Научно-технические основы совершенствования малых холодильных машин (альтернативные хладагенты, схемные решения). - Рукопись.

Дисертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Одесская государственная академия холода, г.Одесса, 2003 г.

Диссертация посвящена созданию научно - технических основ совершенствования малых холодильных машин путём перевода существующих и новых холодильных машин на новые эффективные хладагенты, альтернативные озоноразрушающим R12, R22 и R502, совершенствованию и созданию новых схемных решений агрегатов холодильных машин.

Для осуществления поставленных в диссертации задач разработаны и исследованы новые рабочие тела холодильных машин - азеотропные смеси альтернативных и натуральных хладагентов. Исследованы фазовые равновесия и составлены уравнения состояния для хладагентов (R218, R134a, R152a, R32) + R290, (R218, R134a, R152a, R32, RC318) + R600a, (R600, R600a, R290, R218, R152a, RC318) +R717, (R290, R600a, R600, R170) + R744. Проведены сравнительные калориметрические исследования малых герметичных холодильных компрессоров и агрегатов на различных рабочих телах. Результаты проведенных исследований легли в основу разработанной обобщенной модели объёмных и энергетических характеристик герметичных компрессоров. Рассмотрены вопросы применения в малых холодильных машинах натуральных рабочих тел. Значительное внимание уделено гетероазеотропным рабочим телам на основе аммиака - малоизученному классу хладагентов, для которого практически отсутствует экспериментальная информация. Разработаны и исследованы новые схемные решения агрегатов холодильных машин позволяющих снизить энергопотребление холодильного оборудования. На основании многокритериального анализа включающего рассмотрение объёмных и энергетических характеристик холодильных машин предложены наиболее предпочтительные альтернативные хладагенты для замены R12, R22 и R502.

Ключевые слова: хладагент, термодинамические свойства, компрессор, холодильный агрегат, энергетическая эффективность.

ABSTRACT

Khmelnyuk M.G. Scientific and technological fundamentals of small refrigerating machine development (alternative refrigerants, scheme decisions). - Manuscript.

Thesis for doctor's degree by specialty 05.05.14 - Refrigeration, cryogenics and systems of air- conditioning. State Academy of Refrigeration Odessa, 2003.

The dissertation is devoted the scientific and technological fundamentals of small refrigerating machine (SRM) development to decrease energy consumption by the replacement of the ozone-depletion refrigerants R12, R22 and R502 and creation of the new design solutions. The new class of refrigerants based on improvement of alternative working fluids by the natural refrigerants is proposed. Thermodynamic properties of natural and artificial refrigerant azeotropic mixtures are studied and performance characteristics of refrigerating machines are estimated. Experimental investigations of various types of small refrigerating machines and compressors are carried out. It is shown that proposed technical solutions and new refrigerants increase an energy efficiency of refrigerating machines and decrease an environmental impact. The results of research have found a wide range of applications in refrigerating machinery.

The key words: refrigerant, thermodynamic properties, compressor, refrigerating machines, energy efficiency.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Малі холодильні машини (МХМ), створенi на основі герметичних компресорів, відносяться до найбільш масової продукції холодильного машинобудування. У їх числі - агрегати побутових холодильників і морозильників, МХМ торгівлі, суспільного харчування і систем кондиціонування повітря. Побутові холодильні прилади щорічно споживають близько 5 млрд. кВтг електроенергії. В Україні експлуатується близько 10 млн. холодильників, що є недостатньо високим показником у порівнянні з розвитими країнами. Прагнення до досягнення світових стандартів веде до збільшення кількості побутових холодильних приладів і агрегатів як за рахунок випуску вітчизняних МХМ, так і холодильного устаткування, що надходить по імпорти. Одночасно змінюється номенклатура МХМ. Так, серед побутових приладів підвищується частка енергоємних багатокамерних холодильників з однокомпресорними агрегатами. Збільшується також кількість МХМ великої холодопродуктивності, використовуваних в інших областях і, як наслідок, росте їхнє загальне енергоспоживання.

У зв'язку з цим серйозною проблемою стає пошук і реалізація науково-обгрунтованих рекомендацій, які знизили б темпи росту енергоспоживання на тлі щорічно зростаючого числа МХМ. Збільшення загального енергоспоживання МХМ у цій ситуації можна стримувати двома способами: по-перше, за рахунок випуску енергоекономічного устаткування; по-друге, організацією такого сервісного обслуговування, при якому буде досягнутий поступовий переклад існуючих МХМ на нові ефективні холодоагенти, альтернативні озоноруйнуючим холодоагентам R12, R22 і R502. Однак такі підходи потребують більш детальної конкретизації та пошуку нових рішень, що можуть дати найбільш істотні результати. У таких дослідженнях і розробках слід враховувати вимоги Монреальського (1987р.) і Кіотського (1997р.) Протоколів, що забороняють застосування озоноруйнуючих речовин і регламентують емісію парникових газів.

Можливе рішення енергетичних і екологічних проблем у побутовій холодильній техніці, як показує аналіз нинішньої ситуації і перспектив розвитку галузі, укрупнено зводиться до наступного:

1. Пошуку ефективних схем і конструкцій однокомпресорних агрегатів двох - і трьохкамерних холодильників, у яких основна втрата від необоротності обумовлена виробництвом холоду при нижчій з температур охолодження.

2. Розробці для сервісу існуючих холодильників бінарних азеотропних холодоагентів, що не поступаються по ефективності R12 і альтернативному холодоагенту R134а, а також сумісних з мінеральними і синтетичними мастилами, що зарекомендували себе у практичній експлуатації.

3. Створенню нових ефективних багатокомпонентних робочих тіл для заміни традиційних холодоагентів як R22 і R502, що використовуються як основні робочі тіла МХМ, які випускаються чи експлуатуються на цей час.

Таким чином, рішення проблеми удосконалення МХМ повинне проводиться в тісному зв'язку, з одного боку, з розробкою ефективних багатокомпонентних робочих тіл, а, з іншого, з формуванням раціональних схем і конструкцій, що найбільш повно враховують особливості термодинамічної поведінки властивостей альтернативних робочих тіл, у тому числі і чистих речовин.

Пошук нових - енергетично ефективних, екологічно безпечних і економічно прийнятних робочих тіл, поряд з формуванням раціональних схем і конструкцій МХМ, роблять актуальними дослідження, що вирішують важливу народногосподарську задачу вдосконалення малих холодильних машин для температурного діапазону охолодження 240...280 К.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Робота виконувалася в рамках програми фундаментальних і пошукових досліджень Державного комітету з науки і техніки СРСР №555 від 30.10.85м; а також у виконання Постанови Кабінету Міністрів України №1274 від 17.10.96 р., що затвердила "Програму припинення виробництва та використання озоноруйнуючих речовин до 2000р."; Постанови Верховної Ради України " Про енергозбереження"; Постанови Кабінету Міністрів України №148 від 5.02.97 р про "Комплексну державну програму енергозбереження". Дослідження з даної роботи велися в ході виконання госпдоговірних і держбюджетних робіт (номера держ. реєстрації: 0197U010043, 0195U006478, 0194U001346, 0190U029858, 0194U009650, 01860027627, 01840014605, 01910036713, 01900019379 01890041165) між Одеською державною академією холоду і НДІ "ВЕСТА" (м. Київ), АТ "НОРД" (м. Донецьк), у яких використовувалися отримані в роботі дані для науково обґрунтованої модернізації і випуску холодильного устаткування.

Мета і задачі досліджень. Мета дослідження складається в розробці науково-технічних основ вдосконалення малих холодильних машин, що працюють в інтервалі температур охолодження 240...280 К, на основі спрямованого пошуку і дослідження нових, альтернативних R12, R22 і R502, багатокомпонентних озонобезпечних фторвуглеводнів шляхом їхньої модифікації природними холодоагентами і створення нових схемних рішень агрегатів МХМ.

Для досягнення наміченої мети були поставлені і вирішені такі основні задачі:

1. Пошук багатокомпонентних холодоагентів, що забезпечують компроміс між енергетичною ефективністю та екологічною безпекою при експлуатації і сервісному обслуговуванні МХМ.

2. Математичне моделювання та експериментальна верифікація термодинамічних властивостей і фазових рівноваг (рідина-пара і рідина - рідина - пар) запропонованих багатокомпонентних робочих тіл.

3. Термодинамічний аналіз циклів і нових схемних рішень для різних класів холодильних машин, що працюють на сумішах речовин.

4. Створення обчислювальних алгоритмів і програм розрахунку показників енергетичної ефективності, екологічної безпеки та економічної доцільності для компромісного вибору компонентного складу альтернативних холодоагентів.

5. Аналіз взаємодії існуючих компресорних мастил з новими багатокомпонентними робочими тілами і вивчення можливостей застосування в сервісному обслуговуванні процедури "drop іn, коли проводиться тільки заміна озоноруйнуючих речовин, у порівнянні з ретрофитом (retrofіt) холодильного устаткування, де заміні підлягають холодоагент і мастило.

6. Створення і дослідження нових схемних рішень для агрегатів малих холодильних машин зі зменшеним енергоспоживанням.

7. Проведення натурних іспитів холодильного устаткування на нових багатокомпонентних робочих тілах, розроблених для заміни R12, R22 і R502.

Рішення сформульованих задач досягнуто в рамках наступних методів дослідження:

експериментальних досліджень фазових рівноваг сумішей холодильних агентів; експериментальних досліджень роботи холодильних машин і агрегатів; теоретичних досліджень, спрямованих на створення рівнянь стану з метою розрахунку таблиць по теплофизическим властивостях для розроблених робочих тіл; розробки нових робочих тіл і схемних рішень агрегатів малих холодильних машин; розробки на базі даних по калориметруванню, математичних моделей герметичних компресорів

Конкретними об'єктами дослідження є багатокомпонентні холодоагенти, різні схемні рішення і типи малих холодильних машин.

Наукова новизна отриманих результатів. У дисертації захищаються наступні нові наукові положення:

1. Цілеспрямована модифікація озонобезпечних фторвуглеводнових холодоагентів природними вуглеводневими компонентами є діючим засобом створення нового класу альтернативних азеотропних робочих тіл у холодильній техніці і дозволяє:

забезпечити екологічну безпеку за рахунок зниження потенціалів глобального потепління і руйнування озонового слою;

збільшити енергетичну ефективність циклів компресорних холодильних машин при одночасному зменшенні маси холодоагенту, що заправляється;

використовувати більш дешеві компоненти в сервісному обслуговуванні холодильного устаткування без заміни мінеральних мастил на більш дорогі сорти синтетичних мастил.

2. Азеотропні суміші R218/R152a/R600a ( RA ), R218/R134a/R600a ( RB ), R218/R134а/R290 ( RB1 ), R134a/R600a ( RC ), R152a/R600a ( RD ), R290/R218 ( RE ) є енергетично ефективними і озонобезпечними робочими тілами, що дозволяє розглядати їх як альтернативу для заміни R12, R22 і R502.

3. .Введення в схеми малих холодильних машин ежектора, що використовує перепад тисків між високо - і низькотемпературними випарниками для додаткового стиску холодоагенту перед його усмоктуванням у компресор, дозволяє підвищити ефективність дійсних однокомпресорних термодинамічних циклів двухтемпературного охолодження.

Обґрунтованість і достовірність наукових положень і результатів визначаються:

коректною постановкою задач та перевіркою адекватності теоретичних моделей і експериментальних даних;

використанням сучасних математичних методів прийняття компромісних рішень в умовах невизначеності та їхньою реалізацією при аналізі багатокритеріальних задач вибору альтернативних робочих тіл малих холодильних машин;

докладними експериментальними доказами запропонованих технічних рішень по збільшенню енергетичної ефективності циклів холодильних машин;

альтернативними багатокомпонентними робочими тілами для малих холодильних машин, новизна яких підтверджена вітчизняними і закордонними патентами;

оригінальними схемними рішеннями агрегатів холодильних машин, новизна яких підтверджена вітчизняними патентами.

Практична цінність отриманих результатів. У ході досліджень термодинамічних властивостей сумішей, енергетичних характеристик циклів, герметичних компресорів і холодильних приладів отримано великий експериментальний і розрахунковий матеріал, що дозволяє рекомендувати нові озонобезпечні ефективні робочi тіла для заміни R12, R22 і R502 у малих холодильних машинах. Впровадження в промисловість розроблених за участю автора таких холодоагентів, як RC, RD, RA, RB, RB1, RE та інших буде сприяти реалізації Україною прийнятих зобов'язань по дотриманню положень Монреальського Протоколу. Запропоновані схемні рішення агрегатів холодильних машин дозволяють створювати моделі побутової техніки зі зменшеним енергоспоживанням. Проведені автором дослідження дозволяють скоротити обсяг і терміни коштовних експериментальних досліджень. Дані по термодинамічних властивостях альтернативних робочих тіл, а також матеріали проведених експериментальних досліджень енергетичних характеристик компресорів і холодильних приладів передані для використання і впровадження в КНПО "ВЕСТА", м. Київ; ДМЗ, м. Дніпропетровськ; АТ "НОРД", ЗОТ Донецький інститут холодильної техніки; НВО "ОРІОН", м. Одеса; ВО "Одесхолодмаш", Кишинівський завод холодильників та ін. Впровадження в практику результатів робіт буде спрямовано на практичну реалізацію постанови КМ України №148 від 5.02.97 р., що затвердив "Комплексну державну програму енергозбереження" і закону України " Про енергозбереження "

Особистий внесок автора підтверджено 4-мя самостійними науковими публікаціями, у яких відбито головні ідеї і положення теоретичних розробок і експериментальних результатів. Здобувачем створені експериментальні установки для дослідження теплофізичних властивостей холодоагентів та їхніх сумішей; розроблено уніфікований стенд для проведення калориметричних досліджень компресорів, агрегатів і різних схемних рішень холодильних машин; обґрунтовано вибір об'єктів дослідження і складена методика їхнього вивчення; виконано виміри фазових рівноваг, калориметрія різних холодильних машин і агрегатів, а також запропоновані нові ефективні робочі тіла. Ряд наукових результатів отримано у співробітництві з к.т.н. Єгоровим А.В. - експериментальне дослідження фазових рівноваг; м.н.с. Серебрянським П.В. - калориметрирування холодильних машин і агрегатів; к.т.н. Рувинським Г.Я. - розробка рівнянь стану. Визначений внесок у розробку принципів формування ефективних багатокомпонентних робочих тіл для холодильного і кріогенного устаткування вніс науковий консультант д.т.н., професор Лавренченко Г.К.

Особистий внесок автора в дослідження, виконані у співавторстві:

[ 10, 40-45, ] - постановка задачі, аналіз і основні висновки;

[1-4, 8, 12, 14-16, 19, 26-30] - проведення експерименту, розробка методик, аналіз результатів;

[ 5, 7, 13, 17-18, 20, 25 ] - аналіз результатів і висновки;

[ 6, 9, 11, 31-39 ] - принципові ідеї.

Апробація результатів дисертації. Основні положення, результати і висновки дисертації викладені в 30 статтях, опублікованих у періодичних професійних журналах і збірниках наукових праць, що відповідають вимогам ВАК України; 36 робіт представлені у вигляді доповідей і тез доповідей у збірниках наукових праць регіональних і міжнародних конференцій; 6 робіт депоновано; 9 патентів підтверджують технічну новизну об'єктів, розроблених при виконанні даної роботи.

Структура й обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, п'яти глав, основних висновків, списку використаної літератури, що включає 279 джерел, і додатків. У ній міститься 251 сторінок основного тексту, 104 таблиці і 113 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі відбита актуальність теми дисертації, показаний зв'язок з державними програмами, сформульовані мета і задачі дослідження. Приведено нові наукові положення, конкретний особистий внесок автора, відомості про апробацію результатів дисертації і публікації по темі дисертації.

Перший розділ присвячений розгляду основних проблем і принципів вибору перспективних екологічно безпечних робочих тіл холодильних машин. Аналіз літературних джерел і прогноз найбільш ймовірних сценаріїв заміни озоноруйнуючих робочих тіл показав, що в даний час існують дві принциповi можливості підбору сумішей, що задовольняють екологічним вимогам:

повернутися до класичних природних холодоагентів - аміаку, воді, діоксиду вуглецю і вуглеводням, поставивши як кінцеву мету усунення озоноруйнуючих речовин з холодильної техніки;

зменшити небезпеку від використання нового сімейства альтернативних холодоагентів - фторвуглеводнів ( R32, R134a, R125 ), у яких спостерігається ненульовий потенціал глобального потепління, за рахунок добавок природних компонентів, як проміжну мету.

Безліч критеріїв вибору (екологічних і енергетичних, економічних і експлуатаційних ) не дозволяє однозначно віддати перевагу єдиній речовині. Тому необхідно приймати рішення, що відбиває компроміс між перерахованими вище критеріями. В даний час є загальноприйнятим, що в новому холодильному обладнанні використовують озонобезпечний холодоагент R134a у сполученні із синтетичними мастилами. Однак застосування R134a у стаціонарних торгових холодильних установках, де температура охолоджуваного об'єкта підтримується нижче мінус 25 С , недоцільно через його низьку холодопродуктивність. Крім того, існуюче холодильне устаткування на R12 використовує більш дешеві мінеральні мастила, які при заміні на синтетичні не вдається цілком видалити із системи, що приводить до значних проблем при експлуатації. Тому застосування процедури "drop іn', коли проводиться тільки заміна холодоагенту, більш переважно в порівнянні з ретрофітом (retrofіt), де заміні підлягають і холодоагент і мастило. Для побутової холодильної техніки, а також фрізерів, водоохолоджувачів і т.п., де в основному використовуються герметичні та напівгерметичні компресори, можливість уникнути заміни мастила особливо актуальна. На жаль, чистих озонобезпечних речовин, аналогічних по своїх властивостях R134a у природі не існує, тому пошук можливих альтернатив здійснюється в класі сумішей, де базисним компонентом служить R22. Конкуруючі речовини, що використовують багатокомпонентні суміші, фактично представлені на ринку для виробників побутової холодильної техніки такими перехідними холодоагентами, як R401A (MP39) - суміш R22/R152a/R124, R406A (GHG12) - суміш R22/R600a/R142b, R409A (FX56) - суміш R22/R124/R142b і З10М - суміш R22/R21/R142b. Перераховані суміші містять компоненти, що включають атоми хлору, і в довгостроковій перспективі ( до 2030 року ) повинні бути також виведені з обороту.

Найбільш загальний підхід до оцінки екологічних впливів забезпечує аналіз життєвого циклу холодильної системи ( Lіfe Cycle Analysіs - LCA). Такий аналіз базується на рівняннях балансу маси та енергії в системі, що розглядається не тільки з погляду фізико-хімічних процесів, але й включає економічні та екологічні аспекти. LCA розширює традиційний системний аналіз процесів, не обмежуючись тільки рамками балансу потоків маси й енергії.

У дисертації розглянута спроба більш коректного одночасного обліку енергетичних, економічних і екологічних показників у рамках багатокритеріального аналізу життєвого циклу холодильної системи. Оцінка життєвого циклу холодильної системи переслідувала дві мети

Перша - це оцінка екологічних характеристик робочих тіл холодильної машини для прийняття рішень про вибір найбільше екологічно безпечного холодоагенту серед існуючих альтернатив.

Друга мета полягала в розробці таких конструктивних елементів холодильної системи, що зменшать її негативний вплив на навколишнє середовище за рахунок зменшення термодинамічних збитків.

Холодильна промисловість усе частіше застосовує вуглеводневі холодоагенти як робочі тіла. У зв'язку з цим у ряді країн були переглянуті деякі стандарти безпеки, зокрема, електричні, для того, щоб дати можливість використовувати вуглеводні та інші пожежонебезпечні холодоагенти в таких пристроях, як домашні холодильники, повітряні кондиціонери і навіть МХМ супермаркетів.

Проведено аналіз стандартів безпеки для пожежонебезпечних холодоагентів, що дає уявлення про два фундаментальні аспекти проблеми, які визначають чи є даний холодоагент пожежеонебезпечним і при яких умовах; при як умовах даний пожежонебезпечний холодоагент може бути використаний без ризику.

Недостатність експериментальних даних по властивостях систем "мастило - багатокомпонентний холодоагент" робить у даний час практично нереалізованим варіант одночасного створення нового холодоагенту і мастила. Тому в роботі підбір мастил не включали в основні кількісні критерії концептуального вибору альтернативних багатокомпонентних холодоагентів, а використовували в якості додаткової якісної оцінки впливу мастила на енергетичні та експлуатаційні характеристики холодильної системи.

Енергетичний аудит холодильних систем є першим кроком на шляху обґрунтованого вибору пропонованих холодоагентів. Його надійність головним чином визначається точністю експериментальних даних і теоретичних моделей термодинамічних властивостей і фазової поведінки робочих тіл. Існує великий набір комбінацій природних і штучних альтернативних холодоагентів, що можуть бути використані в холодильній техніці і кондиціонуванні повітря. Однак практично у всіх випадках застосування чистих компонентів виникає відома дилема: якщо робоче тіло володіє високою енергетичною ефективністю, то воно відноситься до класу пожежонебезпечних речовин (наприклад, вуглеводні) і навпаки. Розширення класу холодоагентів може бути досягнуте за рахунок сумішей, причому кращими є азеотропні суміші, що поводяться подібно чистим речовинам. Крім того, необхідно забезпечити відповідне фазове поводження суміші холодоагенту з мастилом, щоб забезпечити ефективне повернення мастила і уникнути погіршення процесів теплопередачі. Реалізація таких суперечливих вимог повинна спиратися на теоретично і експериментально обґрунтований фундамент сучасних методів прогнозування термодинамічних властивостей і фазових рівноваг у розчинах.

У своїх дослідженнях автор спирався на роботи В.Ф.Чайковського, В.С. Мартиновського, Л.З.Мельцера, А.П. Кузнєцова, В.М. Бродянського, Г.К. Лавренченка, М.Д. Захарова, В.О. Мазура, В.З.Геллера, І.М. Калніня, Bіvens D., Groll E.A., Kruze H., Lorentzen G., McLіnden М.J., Watanabe K, Yokozekі A. та інших авторів, у яких розглянуті питання термодинамічного аналізу циклів, удосконалювання холодильних машин, раціонального застосування багатокомпонентних холодоагентів.

Другий розділ дисертації присвячений опису розроблених автором експериментальних установок для дослідження фазових рівноваг рідина-рідина і рідина-пара. Викладено методики проведення експериментів, виконаний аналіз похибок отриманих експериментальних даних, приведено результати теоретичних і експериментальних досліджень.

Різноманіття фазової поведінки розчинів найбільш суворо може прогнозуватися за допомогою топологічних методів, що успішно розвиваються, починаючи з піонерських робіт Ван-дер-Ваальса. В основі цього напрямку лежить ідея про ключову роль критичних параметрів компонентів, що визначають топологію фазових діаграм бінарної суміші. Найбільш чітка класифікація типів фазової поведінки в бінарних розчинах дана в класичній роботі Ван Кониненбурга - Скотта, де уперше введене поняття глобальної фазової діаграми (Master Dіagram). Відображення глобальної термодинамічної поверхні на простір критичних сталих компонентів забезпечує повну систему критеріїв фазового поводження бінарної суміші. Якісно глобальні фазові діаграми для різних моделей рівнянь стану виявляються ідентичними і дозволяють одержати аналітичні вирази для прогнозу явищ азеотропії через критичні константи чистих компонентів і параметр бінарної взаємодії.

Спроби створити настільки ж струнку систему класифікації тернарних систем виявилися менш успішними і надзвичайно громіздкими. Найбільш повний аналіз, виконаний у роботі Matsuama, Nіshіmura нараховує 113 топологічно різних типів фазових діаграм, що на порядок більше в порівнянні з бінарними розчинами.

Для класу речовин, розглянутих у роботі, проаналізовані різні критерії появи азеотропії, запропоновані різними авторами на основі різних теоретичних і напівемпіричних уявлень (глобальні фазові діаграми, аналіз фугітивностей компонентів, кореляційні співвідношення та ін.). Попередня теоретична оцінка різних альтернативних методів дозволила різко зменшити перебір компонентів і вибрати перспективні холодоагенти, у яких найбільш ймовірне поява азеотропії. У таблиці 1 на основі різних критеріїв теоретичного прогнозування азеотропії відібрані суміші холодоагентів, що досліджені в роботі, і у яких слід очікувати експериментального підтвердження явищ азеотропії.

Однак прогнозування фазової поведінки розчинів на основі різних термодинамічних критеріїв носить загальний характер і не дозволяє відповісти на запитання про конкретний склад азеотропної суміші. Крім того, визначення параметрів перехресної взаємодії теоретичними методами пов'язано з великою невизначеністю і вимагає залучення обмежених даних про фазові рівноваги в суміші. Тому в роботі для обраного класу холодоагентів були проведені експериментальні дослідження фазових рівноваг рідина - пара і рідина - рідина, щоб відновити параметри перехресної взаємодії найбільш адекватні для обчислення енергетичних характеристик циклів і визначення азеотропних складів суміші.

При виборі методики і створенні експериментальної установки виходили з наступних вимог: добра ізотермічність осередку, можливість роботи в досить широкому діапазоні параметрів стану, добрі динамічні якості термостату, стабільна робота установки і приладів в умовах тривалого за часом експерименту, мінімальні габарити вимірювального осередку, можливість візуальних спостережень, мінімальний вплив факторів, що спотворюють точність отримання експериментальних даних (градієнти температури, домішки, невизначеність складу і т.д.). Створена експериментальна установка об'єднала два спеціальних методи досліджень:

· статичний метод "точки кипіння-точки роси" при дослідженні паро-рідинної рівноваги;

· синтетичний метод "візуальних спостережень" при дослідженні фазової рівноваги типу рідина-рідина.

Ці методи є одними з найбільш точних, надійних і простих у своєму класі досліджень і дали можливість проводити вивчення фазових рівноваг суміші в установці з невеликим робочим обсягом. Створена експериментальна установка для дослідження фазових рівноваг дозволяє одержувати Р-Т-x- співвідношення сумішей речовин у широкому інтервалі параметрів стану: по температурі - 77...330 К, по тиску - 0...4 МПа. Вимірювальний осередок являє собою товстостінну ампулу місткістю 5 см3, попередньо випробувану на тиск 10 МПа. Коваровым з'єднанням осередок з'єднаний із заправною магістраллю. Ампула є знімною і через запірний вентиль може з'єднуватися із заправною магістраллю, що включає вакуумний насос і мірний балон з досліджуваною речовиною. Перемішування суміші виконується нікелевою спіраллю, розташованою в ампулі. Вертикальний зворотно-поступальний рух спіралі забезпечується відповідним переміщенням за допомогою електромотору і постійного магніту, що знаходиться зовні поруч з ампулою. Похибка виміру тиску оцінюється з точністю ± 0.2 кПа. Температуру розчину вимірювали платиновим термометром опорів з похибкою ± 0.02 K. Для досліджень використовувалися зразки речовин з чистотою 99.98% для хладонів і 99.56% для NH3. Тиск пари вимірювали по ізоскладах, термостатуючи досліджувану систему в інтервалі температур 203...313 К.

Фазова поведінка сумішей природних і альтернативних холодоагентів ілюструється на основі отриманих експериментальних даних.

Розроблено методику і надійний алгоритм розрахунку фазових рівноваг бінарних сумішей типу рідина-пара, рідина-рідина і рідина-рідина-пара при різних концентраціях, у тому числі і для бінарних азеотропних сумішей.

Розглянутий підхід не пред'являє ніяких спеціальних вимог до виду рівнянь стану. Необхідно тільки, щоб обране рівняння стану було єдиним, тобто описувало рідину і пару, і мало задовільну точність опису термічних і калорічних властивостей сумішей.

Для опису термодинамічних властивостей досліджених сумішей застосовували єдине рівняння стану Редліха-Квонга у модифікації Coaва (RКS). Розрахунки фазових рівноваг бінарних сумішей були істотно спрощені з урахуванням того, що їхній стан цілком визначається завданням температури і тиску, а зміни валового складу усередині двохфазної області суміші впливають лише на частку рідкої фази.

Параметр перехресної взаємодії kij визначали з умов найкращої відповідності між досвідченими і розрахунковими даними про фазову рівновагу суміші. У роботі наведені результати розрахунку kij, виходячи з мінімізації одного з двох функціоналів, що характеризуються наступними виразами:

, (1)

, (2)

де f `i , f i`' - летючість і-го компонента в рідкій і паровій фазі, відповідно; xip ,x - експериментальні і розрахункові значення рівноважних складів рідкої фази; у - експериментальне значення рівноважного складу парової фази.

Оцінка збіжності розрахункових параметрів з експериментальними даними з використанням всього обсягу отриманої досвідченої інформації з фазових рівноваг показала, що середня похибка по тиску при заданих температурі і складі не перевищує в середньому 0.01 МПа і є типовою для кубічних рівнянь стану. У додатку приведені залежності тиску насичення досліджуваних сумішей ( азеотропні склади ) від температури. Запропонований метод розрахунку фазових рівноваг у бінарних розчинах дозволив визначити тип можливої рівноваги і склад фаз, що знаходяться в рівновазі. Алгоритм був використаний при термодинамічній оптимізації циклів на десятках різноманітних бінарних сумішей і показав високу надійність.

У ході роботи були досліджені суміші R134а/RR600а, R152а/R600а і R218/R290, що представляють найбільший інтерес як перспективні холодоагенти з точку зору термодинамічних і екологічних показників. Для цих сумішей використання кубічних рівнянь стану, що глобально описують термодинамічну поверхню, але не володіють досить високим ступенем адекватності при кількісному відтворенні експериментальних даних, приводить до неточності моделювання експлуатаційних характеристик холодильних машин. Тому при моделюванні показників роботи холодильної машини, що працює на суміші холодоагентів, із практичної точки зору перевагу віддавали створеним емпіричним поліноміальним рівнянням стану, що добре зарекомендували себе при описі термодинамічних властивостей, хоча і не пристосовані для опису фазових рівноваг.

Розроблені програмні модулі, що дозволяють розрахувати термодинамічні властивості досліджених сумішей, були використані для уточненого розрахунку циклів холодильних машин і апаратів. Як показав подальший аналіз, обчислення інтегральних характеристик термодинамічних циклів, наприклад, холодильного коефіцієнта виявляється малочутливим до виду рівняння стану, що можна пояснити можливою компенсацією різних неадекватностей, властивих простим моделям рівнянь стану. Підтвердження цього факту було проведено зіставленням із прямими розрахунками холодильного коефіцієнта з "точними" багатоконстантними моделями рівнянь стану, що використовуються в якості стандартних довідкових даних. Такі розрахунки були виконані в режимі "on-lіne' для основних альтернативних холодоагентів, що були доступні на сервері Датського технологічного інституту ( www.et.du.dk/CoolPack ). Результати розрахунків показали, що в інтервалі робочих температур 260...300К і відношенні тисків менш 10, погрішність опису холодильного коефіцієнту модифікованими рівняннями стану Редліх-Квонга в порівнянні з довідковими даними не перевищувала 5%. Ця обставина підтверджує правильність вибору простих моделей рівнянь стану для надійного опису інтегральних показників роботи холодильної установки, не претендуючи на високу точність відтворення термодинамічних характеристик.

В третьому розділі наведені результати комплексних досліджень експлуатаційних характеристик малих холодильних машин і компресорів при їх роботі на нових альтернативних робочих тілах.

Запропоновані альтернативні робочі тіла на базі сумішей для заміни R12, R22 і R502 у кожному окремому випадку припускають як прогноз наслідків іспиту, так і підтвердження прогнозу на реальному об'єкті. Ця ситуація характерна для будь-якого випадку ретрофітної заміни, оскільки компресорів і агрегатів, які б спеціально розроблялися і випускалися промисловістю для нових робочих тіл, не існує. Тому при прямій заміні одного холодоагенту іншим, компресор та інші компоненти холодильної системи неминуче будуть працювати у завідомо неоптимальних режимах. Проте, порівняльні експериментальні дослідження дають найбільш об'єктивну інформацію, що дозволяє зробити висновок про перспективність тих чи інших робочих тіл, запропонованих як альтернативу R12, R22 і R502.

Випробування холодильних машин дозволили одержати найбільше повну інформацію про об'ємні й енергетичні показники, величину і закономірності зміни загального температурного рівня герметичного компресора й агрегату. Для проведення серії іспитів герметичних компресорів був створений експериментальний стенд, що задовольняє вимогам стандартів ( ДСТ 17008-85).

Для обліку усіх втрат енергії в компресорі використана методика, що дозволяє оцінити енергетичну досконалість герметичного компресора при проведенні експериментальних досліджень. Методика містить показники, що оцінюють окремі види енергетичних втрат герметичного компресора, використовуючи електричний ККД компресора:

, (3)

де еel , еT ; Nel , NT - холодильні коефіцієнти, відповідно, електричний і теоретичний, а також відповідні їм потужності; зi - індикаторний ККД, що характеризує відмінність індикаторної діаграми реального компресора від теоретичної; зmec - механічний ККД, що враховує втрати від тертя і потужністі насоса мастила компресора; зmot - КПД електромотора компресора.

Випробування холодильного агрегату проводили на спроектованому експериментальному стенді (ДСТ 22502-89), що був оснащений штатним конденсатором холодильника КШД-270/80, компресором ХКВ-6 і регенеративним теплообмінником. Холодильна і морозильна камери імітувалися калориметрами з вторинним агентом (R12).

У дисертації досліджені теплоенергетичні характеристики елементів компресорних агрегатів побутових холодильників на R134a. Проблема переходу з озоноруйнуючого холодоагенту R12 на озононебезпечний холодоагент R134a особливо гостро стоїть для побутових компресорних холодильників. Обумовлено це тим, що всі компресорні холодильники випускалися дотепер на холодоагенті R12. Об'єктами досліджень служили компресорні агрегати із серійними швидкообертовими герметичними поршневими компресорами ХКВ-5, ХКВ-6 і ХКВ-8. В агрегатах використовували серійні конденсатори, випарники і дросельні пристрої (капілярні трубки), що є елементами побутових холодильників. Випарник був замінений калориметром із вторинним холодоагентом. Температура кипіння змінювалася за рахунок маси холодоагенту, що заправляється в агрегат.

Дослідження компресорів у складі агрегату проводили в широкому діапазоні зміни режимних параметрів: температур кипіння від 263 К до 243 К при температурах навколишнього середовища 293, 298 і 305 К. У процесі калориметричних досліджень роботи агрегатів на R134a отримані оцінки рівня холодопродуктивності і енергетичної ефективності, забезпечувані тією чи іншою прохідністю капілярної трубки в залежності від тиску на її вході, а також температури кипіння, відповідно.

Аналіз залежності холодильного коефіцієнта агрегату від параметрів капілярної трубки дозволив зробити висновок про те, що в досліджуваному діапазоні режимних параметрів слабко впливають конструктивні особливості капілярних трубок.

Проведено порівняльні випробування холодильних агрегатів на R134a і R12. Аналіз залежності значень холодопродуктивності від температури кипіння показує, що у всьому діапазоні досліджуваних температур кипіння холодопродуктивність агрегату на RІ34a нижче. Причому, якщо при T0 = 258 К різниця холодопродуктивностей складає близько 15 Вт, то зі зниженням температури кипіння холодоагентів вона збільшується і на рівні температури кипіння T0 = 245 К досягає 20 Вт. Аналогічний характер носить і залежність холодильного коефіцієнта агрегату від температури кипіння.

Проведено порівняльне калориметрування компресора ХКВ-6-1ЛБ при роботі його на хладонах R12, R134a і азеотропних сумішах R134a/R12 (0.46/0.54) і R152a/R12 (0.26/0.74) (склад зазначений у масових частках кг/кг). При роботі компресора на R12 використовували мастила ХФ 12-18, а при роботі на R134a - ХФС-502. Випробування проведені при таких параметрах: температурі кипіння Т0 = 243 К, температурі конденсації Тк = 303 К, температурі всмоктування Твс = 293 К. Аналіз показує, що заміна R12 на R134a при умовах експерименту приводить до зниження холодопродуктивності і електричного холодильного коефіцієнту. Використання суміші R134a/R12 (0.46/0.54) дозволяє збільшити холодопродуктивність компресора на 35 %, у порівнянні з R12, при незначному зростанні холодильного коефіцієнта (приблизно на 5%). Порівняльні дослідження були продовжені на побутових холодильниках, що випускаються Донецьким заводом: однокамерному "Норд-316" і двохкамерному "Норд-214". Дослідження проводили відповідно до ДСТ 26678-85. Аналіз експериментів показав, що однокамерний холодильник має кращі показники при роботі на суміші R134a/R12: енергоспоживання менше на 4 і 16 %, чим для чистих R12 і R134a, відповідно. При роботі двохкамерного холодильника на суміші R134a/R12 і на R12 спостерігається практично однакове добове енергоспоживання, що виявляється на 6.5 % менше в порівнянні з тим, коли холодильник працює на чистому R134a.

Таким чином, запропонована азеотропна суміш хладонів R134a/R12 (0.46/0.54) може бути рекомендована для тимчасового застосування в побутових компресійних холодильниках параметричного ряду, тому що відпадає необхідність у заміні застосовуваних зараз мінеральних компресорних мастил і знижується вплив агрегатів побутової холодильної техніки на руйнування озонового шару.

У роботі проведені іспити герметичних компресорів для побутових холодильників на різних робочих тілах - альтернативних R12. Об'єктом дослідження обраний герметичний компресор серії GL60АА"Zanussі" спеціально розроблений для застосування в побутових холодильних приладах, що використовують як робоче тіло R134a. Дослідження компресора GL60АА на сумішах R134а/R600а і R152а/R600а проводилися з використанням різних олій для вивчення впливу складу суміші і роду олії на енергетичні характеристики компресора. Використовувалися мастила - мінеральне ХФ12-18(М) і синтетичне - естерове, запропоноване для дослідження фірмою "Zanussі".

Зміна концентрації ізобутану(R600a) у суміші проводили в двох напрямках: перше - при використанні мінерального мастила збільшення концентрації R600а поліпшує розчинність суміші з мастилом (проблема заміни холодоагенту після ремонту чи компресора агрегату), друге - при використанні синтетичного мастила, тому що збільшення змісту R134а в суміші зменшує пожежонебезпеку суміші.

Дослідження показали що добавки R600а до R134а приводять до збільшення холодопродуктивності і холодильного коефіцієнта. Кращі характеристики компресора, як і очікували, були отримані при роботі на азеотропній концентрації холодоагенту RC.

Найбільший інтерес представляє порівняння характеристик компресора на суміші RC з мінеральною і синтетичною мастилами. Так, наприклад, холодопродуктивність компресора на мінеральній олії в порівнянні із синтетичним при збільшенні температури кипіння росте незначно. Однак, споживана потужність компресора вище при використанні синтетичного мастила у всій області температур кипіння на 3...5 Вт

Незначне зростання споживаної потужності, очевидно, можна пояснити більш високими значеннями в'язкості системи холодоагент - синтетичне мастило. Ріст холодопродуктивності при використанні мінерального мастила можна пояснити меншою розчинністю в сумішах RC і RD і тому меншим впливом на термодинамічні властивості системи холодоагент - синтетичне мастило.

Аналогічний характер залежностей спостерігається при випробуваннях суміші R152a/R600a з різним змістом R600a. Таким чином, можна зробити висновок, що застосування сумішей R134a/R600a і R152a/R600a найбільш переважно в системах з герметичним компресором, заповненим мінеральним мастилом. Кращі характеристики спостерігаються при складах сумішей, що відповідають азеотропним концентраціям - RC і RD

Необхідно відзначити, що компресор, який працює на суміші RC, має на 15% велику холодопродуктивність у порівнянні із сумішшю RD і хладоагентами R12 і R134a, що мають близькі значення холодопродуктивності. У той же час холодильний коефіцієнт компресора на суміші RD має максимальні значення і на 2...6% вище чим на RС, особливо в області температур кипіння - 20...- 10 С.

Проведені дослідження показують, що суміші RC і RD є хорошою альтернативою R12.

Проведено порівняльні дослідження енергетичних характеристик компресора GL60АА на чистому ізобутані і азеотропних сумішах, де ізобутан використовується як добавка - RC, RD і RС318/R600а(70/30). Аналіз залежності значень холодопродуктивності показує, що холодопродуктивність у всьому діапазоні досліджуваних температур для R600а - найменша.

Холодильний коефіцієнт компресора на суміші RС318/R600а має найменше значення і тільки в області температур кипіння нижче - 20С трохи вище, ніж на R600a. Найбільший інтерес уявляє зниження термонапруженості компресора (температури нагнітання Ткм2, обмоток електродвигуна Тоб. і мастила в кожусі компресора Тм) при роботі на суміші RС318/R600а. Отже, суміш RС318/R600а (70/30) поряд з вивченими робочими тілами RC і RD становить інтерес як холодоагент для використання в герметичних холодильних агрегатах побутової техніки.

Аналіз фазових діаграм і попередні розрахунки дозволили виділити суміші, що становлять інтерес як альтернативні холодоагенти низькотемпературних машин - для заміни R22 і R502. Такими робочими тілами є пропан (R290), бінарні азеотропні суміші R290/R218 (RE), R290/R134a, R290/R152a, R218/R600a, а також потрійні азеотропні суміші R218/R152a/R600a (RA), R218/R134a/R600a (RB) і R218/R134a/R290 (RB1). Особливу групу представляли низькотемпературні суміші на основі R32 ( R32/R600a, R32/R290 і R32/R218 ).

Як об'єкт дослідження був обраний герметичний компресор S22FN, застосовуваний у торговому холодильному устаткуванні. Як показали результати експериментів, найбільший холодильний коефіцієнт у діапазоні температур -35...-20 С досягається для робочого тіла RA; при температурі випару вище -20 С найбільшу ефективність має холодоагент R290 (рис. 6,б). Очевидно, що це відбувається насамперед через низькі значення споживаної потужності, для зазначених холодоагентів у порівнянні, наприклад, c R502, тому що по холодопродуктивності вони уступають останньому (рис.1,а).

Крім того, компресор при роботі на R290 має в діапазоні температур випару від - 20 С до -10 С, найбільше значення коефіцієнта подачі, що також добре позначається на ефективності компресора. З приведених залежностей випливає, що досліджувані холодоагенти в цілому мають більш високу ефективність у порівнянні з R22 у всьому діапазоні температур випару. Необхідно окремо відзначити холодоагент RE (R290/R218). Незважаючи на низькі значення коефіцієнта подачі компресора, що працює на даному холодоагенті і досить високу споживану потужність (що обмежило діапазон температур кипіння при випрубаваннях компресора через його перевантаження), R290/R218 по величині холодильного коефіцієнту можна віднести до кращих робочих тіл.

\

Рис. 1.Холодопродуктивність (а) і холодильний коефіцієнт (б) компресора S22FN, що працює на різних робочих тілах при Ткон. = 45 С, Твс. = 32 С

Суміші на основі R32 ( R32/R600a, R32/R290 і R32/R218 ) характеризуються двома особливостями, що визначають поводження робочого тіла в циклі холодильної машини.

По-перше суміші є азеотропними. По-друге суміші розшаровуються з утворенням трьох фаз (рідина-рідина-пара). Найбільший інтерес уявляє суміш R32/R600а, що має тиск на рівні тиску R32 і зону обмеженої розчинності рідина-рідина-пара при можливих (помірковано низьких) температурах кипіння. Було виявлено, що компресор в області обмеженої розчинності має холодо-продуктивність близьку до RE, однак холодильний коефіцієнт нижче в порівнянні з RE і R502 на 25 %.

Результати іспитів показали, що холодопродуктивність компресора, що використовує суміші на основі природного холодоагенту R290 ( R290/R134a, R290/R152a і R218/R600a), має близькі значення до аналогічних показників для R22 і R502. Холодильний коефіцієнт, у залежності від умов експлуатації, для сумішей в області температур кипіння - -20... - 10 С вище, ніж для R22 і близький до величин характерним для R502

Сприятливе сполучення доброї охолоджувальноi здатності, що характеризується високою масовою витратою і низьким показником політропи стиску , при приблизно однакових ступенях стиску сумішей R218/R600a і R290/R152a, дозволяє одержати кращі, у розглянутому класі холодильних агентів, температурні характеристики компресора і більш прийнятні умови роботи машини. Результати проведених досліджень лягли в основу узагальненої моделі об'ємних і енергетичних характеристик герметичних компресорів. Необхідно відзначити, що залежності коефіцієнта подачі і електричного ККД компресора від ступеня стиску при використанні іншої моделі компресора будуть відрізнятися ( для малих герметичних компресорів розбіжність складає близько 4...8% ), тому необхідно мати залежності л = f(р) і зэl = f(р) для кожного типу компресорів. Використання математичної моделі компресорів у вигляді залежностей л = f(р) і зэl = f(р) коректно тільки для попередньої оцінки характеристик роботи компресорів і холодильних машин на різних робочих тілах.

Важливими показниками, поряд з об'ємними і енергетичними, компресорів побутових холодильників є їхні шумові характеристики. Усе зростаючі вимоги до зниження рівня звукової потужності, а також необхідність переведення холодильної техніки на роботу з екологічно чистими робочими тілами викликають необхідність постійної модернізації існуючих машин. Цим викликана необхідність проведення серйозних акустичних випробувань холодильних компресорів з метою визначення основних джерел шуму, шляхів передачі звукової потужності і вироблення рекомендацій з поліпшення ергономічних показників. Об'єктом іспитів був обраний герметичний компресор побутового холодильника ХКВ-6,65 виробництва Донецького заводу холодильників "NORD". Методика вимірів відповідала вимогам ДСТ 12.1.026-80 і ДСТ 23941-79.

Дослідження акустичних характеристик компресора проводили з застосуванням як робочих тіл холодильних агентів R12, R134а, так i азеотропних сумішей R12/R134а(40/60), R134а/R600а(80/20).

...

Подобные документы

  • Визначення і характеристика складових основ ремонту електричних машин побутового призначення, як комплексу робота по ліквідації несправностей метою якого є відновлення їх працездатності. Конструктивне, технологічне вдосконалення і теорія старіння машин.

    реферат [69,1 K], добавлен 14.10.2010

  • Інформаційно-патентний пошук структурних представників машин з поперечним потоком. Генетична програма структуроутворення досліджуваного класу електричних машин. Спрямований синтез та візуалізація нових різновидів електричних машин з поперечним потоком.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.12.2022

  • Підвищення ефективності гальмування поліпшенням умов взаємодії коліс з гальмівними колодками і рейками завдяки розвитку теорії і використання нових науково обґрунтованих технічних рішень. Зниження інтенсивності зношування елементів гальмівної системи.

    автореферат [2,2 M], добавлен 11.04.2009

  • Призначення та область застосування бульдозерів, їх класифікація та типи, функціональні особливості. Огляд і аналіз існуючих конструкцій вітчизняного та закордонного виробництва, напрямки та необхідність їх вдосконалення. Етапи проведення робіт.

    курсовая работа [817,8 K], добавлен 11.03.2015

  • Поняття, сутність, основні типи й класифікація електричних машин, а також особливості їх технічного обслуговування й ремонту. Загальна характеристика та призначення синхронного електричного двигуна. Основи техніки безпеки при ремонті електричних машин.

    дипломная работа [877,8 K], добавлен 22.11.2010

  • Наявність каркасу з елементами огорожі та піддоном - конструктивна особливість барабанних мийних машин. Методика розрахунку швидкості переміщення продуктів в барабані в осьовому напрямку. Величина контактних напружень на робочих поверхнях зубців.

    курсовая работа [4,7 M], добавлен 02.05.2019

  • Етапи історичного розвитку машинобудування і науки про механізми і машини. Основи механіки закладені Аристотелем. Практична механіка часів ранньої Римської імперії. Визначення Вітрувія. Створення російської школи механіки машин. Розвиток машинознавства.

    презентация [2,0 M], добавлен 16.05.2016

  • Дозування як відмірювання порції (дози) якої-небудь речовини з використанням дозатора. Застосування пристрою для автоматичного відмірювання заданої маси або об'єму рідких і сипких матеріалів – дозатору. Технічні характеристики розливних фасувальних машин.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.02.2011

  • Классификация и устройство стиральных машин барабанного типа. Причины неисправностей стиральных машин, особенности их ремонта. Оборудование, применяемое при ремонте стиральных машин. Конструктивные и режимные параметры стиральных машин барабанного типа.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 23.01.2011

  • Огляд існуючих типів ліній і машин з виробництва сосисок, їх будова, переваги та недоліки. Технічні характеристики та конструктивна схема котла з паровим обігрівом. Розрахунок його геометричних розмірів, площі та маси конструкції, теплового балансу.

    курсовая работа [3,8 M], добавлен 07.10.2014

  • Общие сведения о бытовых стиральных машинах. Основные сборочные единицы. Описание стиральных машин типа СМ, типа СМП, типа СМА, полуавтоматических стиральных машин барабанного типа. Разновидности марок машин. Ведущие фирмы-производители стиральных машин.

    контрольная работа [36,3 K], добавлен 02.12.2009

  • Процес виконання технологічних операцій на універсальній швейній машині. Дослідження універсальних швейних машин при використанні частотно-регульованого електропривода. Наукове обґрунтування нових схемних рішень конструкцій універсальних швейних машин.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 16.05.2013

  • Розробка і проектування грохоту для механічного сортування матеріалу на основі існуючих промислових аналогів, його технічні параметри і характеристики, технічні переваги і недоліки. Визначення можливостей і здійснення модернізації вузлів грохота.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.06.2011

  • Понятие и виды производительности горных машин, принципы и критерии ее оценки. Основные показатели качества и надежности горных машин, методика их расчета. Главные физико-механические свойства горных пород, их классификация по контактной прочности.

    реферат [25,6 K], добавлен 25.08.2013

  • Выбор машин для лесозаготовительного производства. Планирование численности и фонда оплаты труда цехового персонала. Калькуляции себестоимости ремонтных работ. Расчет трудоемкости и простоев машин и оборудования в ремонтно-профилактическом обслуживании.

    курсовая работа [124,8 K], добавлен 15.03.2015

  • Сущность и классификация деталей, узлов и машин; предъявляемые к ним требования. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин, применяемые для их изготовления материалы. Стандартизация, унификация и взаимозаменяемость в машиностроении.

    презентация [960,7 K], добавлен 13.03.2013

  • Анализ вибрации роторных машин, направления проведения диагностики в данной сфере. Практика выявления дефектов деталей машин и оценка его практической эффективности. Порядок реализации расчета частоты дефектов с помощью калькулятора, анализ результатов.

    учебное пособие [3,2 M], добавлен 13.04.2014

  • Дані для проектування технологічного процесу складання. Ознайомлення зі службовим призначенням машини. Розробка технічних вимог до виробу та технологічний контроль робочих креслень. Встановлення типу виробництва та організаційної форми складання.

    реферат [264,8 K], добавлен 08.07.2011

  • Типовые элементы швейной сборочной операции. Особенности швейных машин для выполнения операций некоторых групп. Основные принципы совершенствования швейных машин. Оборудование для выполнения операций в автоматическом режиме. Столы для швейных машин.

    дипломная работа [9,0 M], добавлен 08.03.2011

  • Основные виды контактной сварки. Конструктивные элементы машин для контактной сварки. Классификация и обозначение контактных машин, предназначенных для сварки деталей. Система охлаждения многоэлектродных машин. Расчет режима точечной сварки стали 09Г2С.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.09.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.