Исследование характеристик холодильного поршневого герметичного компрессора с частотным регулированием
Оптимизация энергетических показателей как процесс развития компрессоров. Преимущество холодильных систем с частотным регулированием скорости вращения вала компрессора. Температурный режим холодильной установки. Режим ускоренной заморозки продуктов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | тезисы |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.11.2018 |
| Размер файла | 544,5 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/
Исследование характеристик холодильного поршневого герметичного компрессора с частотным регулированием
(тезисы доклада)
Я.В. Ефремов
Научный руководитель - Калнинь И.М.
г. Москва, Московский Государственный Университет Инженерной Экологии
Ввиду энергетического кризиса и повышение тарифа на электропотребление, оптимизация энергетических показателей является важной частью процесса развития компрессоров.
Преимущество холодильных систем с частотным регулированием скорости вращения вала компрессора:
o в холодильнике с частотным регулированием почти отсутствуют колебания температуры в камере, что сохраняет качество продуктов при хранении;
o за счет частотного пуска компрессора исключаются рывки и механические удары, а также броски пускового тока двигателя и гидравлические удары хладагента, что не только улучшает виброакустические характеристики холодильника, но и уменьшает вредное влияние на сеть и снижает вероятность прорыва магистрали;
o в холодильнике с частотно-регулируемым приводом компрессора есть возможность обеспечить режим ускоренной заморозки продуктов, когда компрессор работает на скоростях выше номинальной что обеспечивает высокое качество хранения;
o требуется компрессор с меньшим рабочим объемом цилиндров;
o увеличивается периоды эксплуатации в режиме нагрузки с более высокой температурой кипения и более низкой температурой конденсации, давая более высокий КПД компрессора. Увеличивается общая производительность системы;
o в связи с тем, что преобразователь частоты регулирует частоту вращения компрессора, циклы пуск-остановка сводятся к минимуму. Это положительно сказывается на сроке службы компрессора (увеличение срока службы электродвигателя и приводного механизма) благодаря бесперебойной подаче масла центробежной системой смазки;
o снижения потерь, связанных с уравниванием давления при остановках компрессора.
Центральным местом в разработке рационального алгоритма регулирования являются характеристики компрессора и привода при разных частотах вращения вала, и температурного режима холодильной установки. На данный момент не существует оптимального регулирования холодильной системы с частотным регулированием компрессора во всем диапазоне температур кипения и конденсации и частоты вращения вала , а лишь только в узком. Поэтому задаюсь целью для создания оптимального алгоритма регулирования в более широком спектре параметров по температурам кипения и конденсации и , частоты вращения .
Электрический КПД компрессора складывается из учета индикаторных, механических и электрических потерь, которые при различных комбинациях температур кипения конденсации и частоты вращения вала меняются соответственно.
КПД компрессора есть функция, зависящая от параметров температурного режима по кипению и конденсации
КПД индикаторный - зависит от температур кипения и конденсации
КПД механический - параметр, который зависит от температурного режима, и в меньшей степени от частоты вращения
Тогда эффективный КПД, учитывает в совокупности внутренние (индикаторные) и механические
энергетический компрессор холодильный частотный
КПД электродвигателя - параметр, зависящий от момента на валу
Тогда электрический КПД компрессора есть произведение
,
где: - индикаторный КПД, учитывающий процессы в цилиндрах и газовом тракте, включая процессы теплообмена, исключая непосредственные затраты энергии на преодоление сил трения;
- механический КПД, характеризует потери на трение;
- КПД электродвигателя, характеризующий потери в обмотках двигателя.
Из эксперимента необходимо получить характеристики с разделением потерь во всем диапазоне температур кипения и конденсации и частоты вращения . Это позволит создать математическую модель, которая даст возможность ее проверить на всей линейке поршневых компрессоров по производительности с целью формирования оптимального алгоритма. Алгоритм также позволит реализовать себя в особенности охлаждаемого объекта.
В докладе сделан расчетно-теоретический анализ объемных и энергетических потерь в основных элементах герметичного компрессора с помощью расчетных зависимостей, полученных в результате обобщения теоретических и экспериментальных исследований многих аналогичных типов компрессоров. Эти зависимости учитывают конкретные параметры конструкции анализируемого компрессора и его элементов, а также условия работы - влияние свойств хладагента, давлений, температур и др.
Данные экспериментальные исследования проводятся на поршневом герметичном малорасходном компрессоре компании Danfoss Model TLV - 9K с применением встроенного регулятора частоты вращения вала. Для экспериментального исследования параметров холодильной системы был создан калориметрический стенд, позволяющий определить зависимость энергетической эффективности компрессора от температурного режима работы.
Лабораторный экспериментальный стенд представлен на рис.1 и состоит из следующих элементов:
o компрессор с частотным регулированием;
o калориметр;
o система охлаждения водяного конденсатора и теплообменников;
o система управлением компрессором, реализующая заданный алгоритм его работы и состоящая из системы датчиков и блока регулировки частоты вращения вала.
Рис. 1
Исследуемый компрессор предназначен для работы на экологически безопасном веществе - R600a (изобутан), но для создания условий безопасности проведения эксперимента, было принято модельное вещество - R142b (близкое соответствия линий насыщения обоих веществ).
Получены предварительные результаты. Данные будут в дальнейшем использованы для создания оптимального алгоритма регулирования производительности холодильной системы.
Библиографические ссылки
1. Widell K.N. и Eikevik T., Reducing power consumption in multi-compressor refrigeration system, Norwegian University of Science and Technology, Dep. of energy and process Engineering. // International journal of refrigeration. - Trondheim, Norway, 2009.
2. Войтех В.А., Частотное регулирование скорости вращения асинхронных двигателей компрессоров холодильных агрегатов и кондиционеров. // Техн.электродинамика. - Киев, 2004.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обоснование целесообразности использования энергосберегающих электроприводов с частотным регулированием. Методы оценок энергетических характеристик вентильных двигателей на постоянных магнитах. Расчет потребляемой мощности из сети асинхронного двигателя.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 19.05.2019Особенности определения эксергии рабочего тела. Первый закон термодинамики. Круговой цикл тепловой машины. Параметры смеси газов. Конвективный и лучистый теплообмен. Температурный режим при пожаре в помещении. Изменяющиеся граничные условия 3 рода.
контрольная работа [696,6 K], добавлен 19.05.2015Параметры рабочего агента в характерных токах схемы. Электрическая мощность компрессора и его энергетические показатели. Определение баланса компрессорной холодильной установки. Удельные электромеханические потери. Эксергия, отводимая в конденсаторе.
курсовая работа [74,1 K], добавлен 25.04.2015Преимущества и недостатки асинхронного двигателя. Расчет электродвигателя для привода компрессора, построение его механических характеристик. Определение значений моментов двигателя для углов поворота вала компрессора. Проверка двигатель на перегрузку.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 08.03.2016Модернизация электропривода механизма вылета стрелы с импульсным параметрическим регулированием угловой скорости. Синтез и анализ замкнутых систем автоматизированного управления. Возможные способы регулирования скорости асинхронного электропривода.
курсовая работа [892,3 K], добавлен 03.12.2013Определение количества ступеней компрессора. Массовые доли компонентов смеси, их теплоемкость. Расчет параметров по точкам, количества тепла, выделяемого компрессором, работы компрессора. Общий отопительный коэффициент как мера эффективности компрессора.
контрольная работа [159,4 K], добавлен 23.12.2012Расчётный режим работы турбины. Частота вращения ротора. Расчет проточной части многоступенчатой паровой турбины с сопловым регулированием. Треугольники скоростей и потери в решётках регулирующей ступени. Определение размеров патрубков отбора пара.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 13.01.2016Исследование изобарных, изохорных, изотермических и адиабатных процессов. Определение показателя политропы для заданного газа, изменения энтропии, начальных и конечных параметров рабочего тела. Изучение цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания.
контрольная работа [347,5 K], добавлен 12.02.2012Способы регулирования объемных компрессоров. Регулирование центробежных компрессоров перепуском или байпассированием, дросселированием на нагнетании и всасывании. Регулирование производительности газотурбинных установок, паровых турбин, холодильных машин.
реферат [3,6 M], добавлен 21.01.2010Рассмотрение устройства и работы компрессорной установки. Анализ методов диагностики "заклинивания поршня". Разработка технологической карты вывода оборудования в ремонт и его выполнения. Проектирование программы пуско-наладочных испытаний компрессора.
реферат [8,4 M], добавлен 18.04.2010Проектная разработка парусной ветроэнергетической установки и определение технических условий её эксплуатации. Оптимизация рабочих параметров ВЭУ в зависимости от скорости ветра, вращения вала и вырабатываемой мощности. Повышение износостойкости ВЭУ.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 11.10.2013Обзор существующих систем управления, исследование статических динамических и энергетических характеристик. Разработка и выбор нечеткого регулятора. Сравнительный анализ динамических, статических, энергетических характеристик ранее описанных систем.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.06.2014Расчёт тепловой мощности на горячее водоснабжение, рабочих процессов и индикаторных показателей теплонаносной установки. Теоретическая и действительная индикаторные диаграммы компрессора. Подбор серийных конденсатора, испарителя и переохладителя.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 21.01.2015Классификация систем управления электроприводом по способу регулирования скорости. Принцип включения тиристорных регуляторов напряжения. Основные узлы системы импульсно-фазового управления. Расчет системы ТРН-АД с подчиненным регулированием координат.
презентация [384,5 K], добавлен 27.06.2014Определение скорости, нормального, касательного и полного ускорения заданной точки механизма в определенный момент времени. Расчет параметров вращения вертикального вала. Рассмотрение заданной механической системы и расчет скорости ее основных элементов.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 13.03.2014Принцип действия регулятора ВРН-30, работающего в широком диапазоне частот вращения вала двигателя. Получение динамических и винтовых характеристик судового двигателя. Уравнение динамики измерителя, усилителя, связей регулятора и дифференцирующего рычага.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 03.10.2012Описание и структурная схема компрессорной станции. Электрическая схема привода и способы пуска асинхронного двигателя, расчет механической характеристики и энергетических показателей. Противопожарная профилактика при эксплуатации электроустановок.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 19.11.2013Судовая холодильная установка. Системы холодильного агента. Основные характеристики воздухоохладителя. Автоматизация, сигнализация и контрольно-измерительные приборы. Правила технической эксплуатации холодильных установок. Расчет охлаждения конденсатора.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 23.01.2013Степень повышения давления в компрессоре. Скорость истечения газа из выходного устройства. Термогазодинамический расчет двигателя и анализ его результатов. Согласование параметров компрессора и турбины. Газодинамический расчет осевого компрессора.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 15.12.2011Расчет тепловых нагрузок и определение основных факторов, влияющих на них. Определение и содержание рабочих процессов, индикаторных показателей ТНУ. Расчет рабочих показателей компрессора. Подбор серийного конденсатора, испарителя, переохладителя.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 14.12.2013
