Исследование энергетических характеристик компрессора

Использование автоматического расходомера для тестирования компрессоров работающих с охлаждающей жидкостью. Определение значения суточного потребления электроэнергии компрессором. Рассмотрение основных направлений совершенствования компрессора.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 25.06.2020
Размер файла 274,6 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/

Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПРЕССОРА

Выполнил: Молодьков Денис Сергеевич,

студент группы ХМУ-19МА

Руководитель: Ржесик Константин Адольфович,

канд.тех.наук, проф.

г. Донецк

Введение

Автоматический расходомер позволяет осуществлять тестирование компрессоров работающих с охлаждающей жидкостью в данных рабочих условиях. Расходомер состоит из трех основных элементов:

-устройство для подсоединения тестируемого компрессора;

-пневматический контур, используемый для установки и корректировки термодинамических условий охлаждающей жидкости;

-система обработки информации - для подбора и хранения в памяти данных теста.

Основным элементом является ПК, через который можно запрограммировать последовательность выполнения тестов, характеристики тестируемого компрессора, и параметры выполняемого теста.

Основная часть

Тестируемый компрессор должен иметь стабилизированное и управляемое напряжение питания. База данных содержит все типы компрессоров, их соответствующие номинальные значения напряжения и частота. Во время теста система обработки информации производит измерение установленного напряжения и постоянно производит его корректировку. Используемый генератор может подавать питание на компрессор более низкого или высокого напряжения чем номинальное.

Пневматический контур (рисунок 1) расположен в помещении с кондиционированием воздуха где постоянно поддерживается температура равная 32 °С. Он состоит их калориметрического контура и параллельных станций осуществляющих тестирование сразу по нескольким величинам. На главной панели управления показаны измеряющие инструменты, трубки и из соединения, электромагнитные клапаны и теплообменники.

Используется три типа измерительных инструментов:

- температурные щупы: РТ100s - используются для измерения температуры охлаждающей жидкости, термопары типа К используются для измерения температуры воды в теплообменниках, и температуры металлических элементов (корпуса компрессора или труб, или нагревающихся устройств);

- датчики давления на 4 - 20 мА: датчик, расположенный в калориметрическом контуре измеряет подаваемое давление, тогда как каждая станция имеет устройство, подсоединяемое непосредственно к подающей трубке для измерения давления всасывания;

- расходомер Кориолиса на 4 -- 20 мА: расходомер расположен на выпуске компрессора: для обеспечения высокого качества измерений, прибор должен быть закреплен в калориметрическом контуре во избежания действия ударов или существенных вибраций.

Рисунок 1 Пневматический контур

Электронные платы, расположенные в панели осуществляют регулировку давления и температуры следующим образом: электронный контур сравнивает измеряемое значение с соответствующим запрограммированном сигналом и при этом активизирует устройство привода до тех пор, пока эти значения не станут равны. Давление всасывания и спуска контролируется двумя клапанами (VPR1 и VPR2) которые корректирует расход газа. Нагревательный элемент обматывается и подсоединяется к плате регулировки температуры, для обеспечения того, что охлаждающая жидкость не окажет значительного влияния на колебания температуры (возможное изменение фазового состояния) в критичных точках контура (длинные трубки или зоны со значительным изменением давления).

В калориметрическом контуре так же расположены следующие устройства:

- теплообменники в контуре всасывания расположен противоточный конденсатор (SС5), который использует воду в качестве вторичной жидкости: температура воды устанавливается (при помощи SС4 ) таким образом, чтобы всасываемый газ сохранял установленную температуру. В контуре спуска расположен водный теплообменник (SС1) и два масляных теплообменника (SС2 и SСЗ), которые используются для поддержания первоначальных термодинамических условий газа;

- компрессор для возврата газа: используется для перекачки обратно в емкость газа, оставшегося в компрессоре после проведения калориметрического теста;

- вакуумный насос: используется для удаления воздуха, находящегося внутри пневматического контура после подключения компрессора к соответствующей станции. Охлаждающая жидкость остается в емкости;

- фильтр: удаляет возможную грязь и механические примеси находящиеся внутри компрессора во время теста. Кроме того, он улавливает на сколько это возможно масло, находящееся в контуре. Патрон с фильтром необходимо регулярно менять;

- электромагнитные клапаны: клапаны с электрическим управлением на 24 В переменного тока, закрытые или открытые в нормальном состоянии.

Результаты всех измерений, выполняемы при калориметрическом тесте поступают на электронные платы, которые соединяют ПК с измеряющим инструментом. Непосредственно получаемые величины следующие:

- напряжение питания (Вольт), потребляемый ток (Ампер), электрическая мощность (Ватт);

- расход (Кг/час);

- давление всасывания и спуска (абсолютный бар);

- температура всасывания и спуска, температура корпуса компрессора, комнатная температур (С).

Величины сопротивления и температуры проводки, охлаждающая проводка и С.О.Р. вычисляются косвенно при помощи формул.

Перед началом любого теста, проверяем, что температура в помещении, где расположен калориметрический контур находится в пределах допустимых отклонений, установленных оператором. Если результат проверки отрицательный, тест прерывается. Газ, оставшийся внутри компрессоров должен быть возвращен.

Перед выполнением операции возврата, система ожидает две минуты для осуществления балансировки верхнего и нижнего давления компрессора СР (рисунок 4.6), после старта системы включается обходной клапан VP1 и выбирается компрессор, спуск которого необходимо осуществить. Продолжительность восстановления газа тестируемого компрессора - параметр, который устанавливается при конфигурации, и давление внутри компрессора должно быть менее 1 бара. Неисправность при восстановлении (например не работает СР) сбоя не вызывает.

Тест утечки разделен на три фазы:

- измерение сопротивления обмотки, пока она холодная и синхронизация с температурой корпуса;

- всасывание воздуха во внутрь компрессоров (при помощи вакуумного насоса) для предотвращения загрязнения охлаждающей жидкости;

- проверка наличия утечек в пневматическом контуре.

Тест утечки должен выполняться после герметичного подсоединения всех компрессоров к соответствующим станциям.

Цель испытаний на функционирование - определение охлаждающей способности (в Ккал/час) и коэффициента (СО.Р.) компрессора для охлаждающих жидкостей. Оба значения рассчитываются при помощи формул.

Определение значения суточного потребление электроэнергии заключается в измерении потребления электроэнергии холодильника в установившемся режиме не менее 24 часов, при этом период измерений должен содержать целое число циклов работы холодильного агрегата.

Все испытания представляли собой стандартное измерение потребления электроэнергии при температуре окружающей среды t= 25 °С в соответствии с ISO 15502. Во всех испытаниях использовалась исходная доза заправки хладагентом.

Здесь приведены среднестатистические результаты испытаний серийно выпускаемого компрессора НКВ и усовершенствованного ОКВ.

В таблице 1 приведены среднестатистические результаты выборочных испытаний компрессора НКВ 8-3-К, проведенные ПАО «НОРД» в марте 2005 года.

Таблица 1

Среднестатистические результаты испытаний компрессоров

Тип компрессора

Холодопроизводительность Q, Вт

Удельная холодопроизводительность Ке

Значение по ТУ

Среднее значение

Отклонение от ТУ,%

Значение по ТУ

Среднее значение

Отклонение от ТУ,%

НКВ8-3-К

150,0

144.5

3.7

1,55

1,51

2.6

В таблице 2 приведены среднестатистические результаты суточного потребления электроэнергии холодильника ДХ 271 в котором установлен компрессор модели НКВ8-3-К

Таблица 2

Потребление электроэнергии ХП с использованием компрессора НКВ 8-3-К

Модель холодильника

Модель установленного компрессора

Суточное потребление, кВт*ч

Требование к суточному

потреблению, кВт*ч

Класс энергопотребления

А

А+

ДХ 271

НКВ 8-3-К

0.815

<0.817

<0.712

A

Компрессор НКВ 8-3-К, нас не устраивает в виду своего низкого коэффициента удельной холодопроизводительности Ке, поэтому было принято решения провести модернизацию данного компрессора.

Усовершенствования компрессора проводились в следующих основных направлениях: компрессор расходомер электроэнергия тестирование

1.Снижение механических потерь:

-применение масла пониженной вязкости с уменьшением диаметрального зазора в паре поршень-цилиндр до 5ч8 мкм;

-снижение эксцентриситета вала до 10 мм;

-увеличение длины шатуна до 41,5 мм.

2.Уменьшение «мертвого» пространства:

-уменьшение допустимой величины мертвого пространства до 5ч9 мкм:

-уменьшение размеров фасок, циковок на поршнях, цилиндрах и клапанной плите;

-уменьшение диаметра на прокладках под все типоразмеры поршня.

3.Повышение эффективности электродвигателя:

-применение улучшенной динамной стали;

-увеличение высоты пакета статора;

-изменение сечения эмаль-проводов.

Для снижения суточного потребления электроэнергии были изготовлены экспериментальный образцы компрессора с улучшенными характеристиками теплоэнергетических параметров. Новый усовершенствованный компрессор получил наименование ОКВ 8-3-К, его экспериментальные показатели приведены в таблице 3

Таблица 3

Результаты испытаний нового компрессора ОКВ 8-3-К

Тип

компрессора

Холодопроизводительность Q,

Вт

Удельная

холодопроизводительность Ке,

Вт/Вт

ОКВ8-3-К

155.5

1,84

Установив новый компрессор, в базовый бытовой холодильник и проведя эксперимент, согласно вышеизложенной методике мы получили следующие результаты, которые приведены в таблице 4

Таблица 4

Потребление электроэнергии ХП с использованием компрессора ОКВ 8-3-К

Модель холодильника

Модель установленного компрессора

Суточное потребление кВт*ч,

Требование к суточному

потреблению, кВт*ч

Класс энергопотребления

А+

ДХ 271

ОКВ 8-3-К

0.734

<0.712

A

В результате испытаний суточное потребление электроэнергии холодильника, с установленным новым компрессором ОКВ 8-3-К, составило 0,734 кВт*ч, что по прежнему соответствует классу энергетической эффективности А.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Рассмотрение основ работы компрессора К-7000-41-1, предназначенного для подачи сжатого воздуха в доменную печь. Расчет показателей для построения графиков зависимости газодинамических характеристик компрессора при постоянной частоте вращения ротора.

    курсовая работа [202,2 K], добавлен 16.01.2015

  • Характеристика компрессоров: одноступенчатые и многоступенчатые, стационарные и передвижные типы. Принцип работы винтового компрессора. Схема и идеальный цикл компрессора простого действия. Коэффициенты полезного действия и затрата мощности на привод.

    реферат [565,5 K], добавлен 30.01.2012

  • Определение основных размеров и параметров компрессора. Подсчет его массовой производительности с помощью уравнения состояния Клапейрона. Изменение внутренней энергии в процессе сжатия. Построение индикаторной диаграммы первой ступени компрессора.

    контрольная работа [264,7 K], добавлен 21.04.2016

  • Знакомство с особенностями проведения термодинамического и кинематического расчетов компрессора. Рассмотрение проблем распределения коэффициентов напора по ступеням. Этапы расчета параметров потока на различных радиусах проточной части компрессора.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.05.2014

  • Производительность компрессора – объем воздуха, выходящий из него, пересчитанный на физические условия всасывания. Универсальный гаражный источник сжатого воздуха. Цикл одноступенчатого одноцилиндрового горизонтального компрессора простого действия.

    реферат [63,5 K], добавлен 04.02.2012

  • Газодинамический расчет центробежного компрессора. Выбор и определение основных параметров компрессора. Расчет безлопаточного, лопаточного диффузора. Определение диска на прочность. Ознакомление с таблицами напряжений. График результатов расчета диска.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 02.05.2019

  • Выбор и сравнение прототипов по ряду критериев. Геометрический и кинематический анализ механизма двухцилиндрового поршневого компрессора. Определение силовых и кинематических характеристик механизма. Динамическое исследование машинного агрегата.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.09.2012

  • Характеристика поршневых компрессоров: устройство, принцип действия, недостатки. Схема и действительная производительность одноступенчатого компрессора двойного действия. Строение горизонтального двухступенчатого компрессора с дифференциальным поршнем.

    презентация [114,4 K], добавлен 07.08.2013

  • Условия работы холодильных компрессоров, их типы, принцип работы. Функции компрессора в холодильном цикле. Сравнительная характеристика компрессоров. Правила технического обслуживания и эксплуатации компрессоров, устранение характерных неисправностей.

    презентация [8,4 M], добавлен 30.04.2014

  • Расчет двухступенчатого винтового компрессора. Определение диаметра внешней окружности ведущего винта. Расчетная степень сжатия воздуха. Внутренний адиабатный коэффициент полезного действия ступеней компрессора. Геометрическая степень сжатия ступеней.

    курсовая работа [106,1 K], добавлен 06.11.2012

  • Определение базы поршневого компрессора, предварительное определение его мощности. Определение параметров нормализованной базы, требуемого числа ступеней. Конструктивный расчет компрессора. Определение номинального усилия базы, плотности газа по ступеням.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.04.2014

  • Особенности структуры и назначение поршневых компрессоров, их распространение и многообразие по конструктивному выполнению, схемам и компоновкам. Принцип действия бескрейцкопфного компрессора простого действия, монтаж и разборка поршневых компрессоров.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.09.2008

  • Расчет потребления электроэнергии технологическим оборудованием. Светотехнический расчет предприятия. Построение почасового суточного графика потребления электроэнергии. Мероприятия по экономии электроэнергии на предприятиях общественного питания.

    курсовая работа [69,5 K], добавлен 02.12.2014

  • Использование холодильников в промышленной и в бытовой сфер. Назначение, применение, типы и устройство компрессоров. Система охлаждения холодильных компрессоров: описание функций, диапазон применения, схема холодильного цикла, фитинги для компонентов.

    курсовая работа [99,6 K], добавлен 02.11.2009

  • Технологическое назначение и схема компрессора марки 205 ГП 40/3,5. Описание конструкции оборудования, его материальное исполнение. Монтаж и эксплуатация компрессора, требования к эксплуатации оборудования. Расчет, проверка прочности цилиндра компрессора.

    контрольная работа [1,8 M], добавлен 30.03.2010

  • Расчет на прочность узла компрессора газотурбинного двигателя: описание конструкции; определение статической прочности рабочей лопатки компрессора низкого давления. Динамическая частота первой формы изгибных колебаний, построение частотной диаграммы.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 04.02.2012

  • Расчёт основных частот вибрации компрессора, исследование узлов блока. Выбор режимов работы и снятие параметров вибрации с узлов агрегата для средств диагностирования. Выявление дефектов, определение для них степеней развития и способы их устранения.

    курсовая работа [173,2 K], добавлен 12.03.2012

  • Описание устройства и работы силовой установки. Схема кривошипно-ползунного механизма. Проектирование и исследование двухцилиндрового компрессора. Математическая динамическая модель. Действие газов на поршень. Определение приведенных моментов инерции.

    курсовая работа [22,1 M], добавлен 29.03.2012

  • Расчет на прочность рабочей лопатки первой ступени компрессора, диска рабочего колеса компрессора, динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки рабочего колеса компрессора, деталей камеры сгорания. Опасные сечения и запасы прочности.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 22.02.2012

  • Классификация и особенности конструкций холодильных компрессоров. Процесс сжатия в поршневом компрессоре. Объемные потери компрессора и их учет. Влияние различных факторов на коэффициент подачи. Принцип действия и области применения винтовых компрессоров.

    контрольная работа [41,4 K], добавлен 26.05.2014

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.