Determinarea lungimii tuburilor capilare pentru ștrangulare agent frigorific

throttling frigorifici

Koszalin Universitatea Politehnica,

Grounded și prezintă o metodă de calcul a lungimii tuburilor capilare pentru strangularea agentului frigorific, luând în considerare proprietățile și modul de funcționare a capacității de răcire a răcitorului lor.

chiller, tub capilar opțiuni de reglare a debitului de agent frigorific fricțiune

La mașinile frigorifice mici destinate frigidere casnice și comerciale, congelatoare, dulapuri și rafturi, sisteme de aer condiționat, ștrangulare agentul frigorific se realizează în tuburi capilare (CT) având un diametru de 0,5 la 5,0 mm și o lungime de 5 m, în funcție de capacitatea de răcire răcitor.

O caracteristică a procesului de ștrangulare a agentului frigorific în CT este că nu este în rezistența locală, și din cauza fluxului de frecare, iar acest proces este numit în termodinamică tehnică gâtuirea „întins“ pe întreaga lungime [1].

Din cauza complexității procesului strangulării cauzate de formarea de flux în două faze, cu un grad variabil de-a lungul lungimii RT uscare și alți parametri ai agentului frigorific, metodele de calcul simple de selecție sunt absente. Caracteristicile Selectarea CT (lungime și diametru) produc nomograme obținute pe baza studiilor experimentale [2]. Cu toate acestea, o astfel de nomograma conceput doar pentru unii agenți frigorifici (R12, R22, R502).

Metoda de calcul CT pentru gâtuirea diferiți agenți frigorifici, bazate pe determinarea bifazate parametrilor de curgere a agentului frigorific din secțiunile CT când ipotezele sale adiabativnogo de curgere ca un mediu omogen și folosind legile hidromecanică prezentate în [3]. Cu toate acestea, pentru calcule practice de inginerie este din cauza complexității de utilizare nu destul de convenabil.

Selecția depinde de caracteristicile CT refrigerare chiller Q0, tipul de agent frigorific, iar condițiile de temperatură de funcționare este determinată de presiunea și punctul de fierbere (p0 și T0), presiunea de condensare și temperatura (P și T) și temperatura de subrăcire Ti.

Pentru date condițiile de proiectare ale aparatului frigorific și diametrul CT lungimea ei trebuie să asigure strangularea agentului frigorific din cauza frecării pe presiunii de condensare p până la P0 presiunii de fierbere din vaporizator în timpul 1-2 (figura).

Dacă aplicăm lungimea CT mai mică decât ar trebui să fie, atunci procesul se va termina strangularea agentului frigorific în acesta sub presiune deasupra p0 presiunii de fierbere la punctul (figura), iar procesul de fierbere în vaporizator 2 ¢ -3 ¢ va curge cu o presiune în scădere și temperatură. În acest caz, din cauza unei creșteri generale a temperaturii de fierbere și, în consecință, capacitatea de răcire a compresorului pentru a crește capacitatea de CT, care poate duce la depășire a vaporizatorului și, în consecință, la o scădere a temperaturii de aspirație și compresorul curs umed.

Când lungimea CT, decât este necesar, procesul de throttling agentul frigorific în acesta este finalizat în punctul 2² (Figura) la o presiune de vaporizare sub P0 presiunea nominală. În acest caz, 3 proces 2² fierbere va avea loc cu o presiune crescută și temperatură. Deoarece punctul de fierbere este redus capacitatea compresorului și debitul agentului de răcire răcire prin CT descrește supraîncălzirea vaporilor de agent frigorific la un compresor de aspirare și încălzirea grow carcasă.

Fig. Procedeele de ștrangulare refrigerant în tubul capilar în ciclul

Răcitor fără suprarăcirii agentul frigorific lichid

Fig. procese Refrigerant supraincarcarea în tub capilar într-un ciclu de refrigerare mașină fără superchilling de agent frigorific lichid

Prin urmare, alegerea greșită a CT cu lungimea recepționată a diametrului d său duce la o perturbare a temperaturii obiectului răcit și periculos pentru modurile de funcționare a compresorului.

Condiții de ștrangulare agent frigorific în CT unei condensare predeterminate a presiunii p până la P0 presiunii de fierbere poate fi exprimată din cunoscută dependența hidromecanică pentru determinarea pierderii capului

unde x - coeficientul de frecare; w - viteza de agent frigorific în CT, m / s; v - volum specific de agent frigorific la temperatura camerei, m3 / kg.

In timpul refrigerant curgeri bifazice turat în RT, în timpul căreia scăderea presiunii și temperaturii, creșterea gradului de uscare, și volumul specific datorită ireversibilitatea procesului, entropia poate fi considerată ca adiabatic pentru un mediu omogen cu o Tav temperatură medie constantă. Apoi, pentru adoptarea diametrului intern Dp CT și având în vedere lungimea acestuia, în conformitate cu formula (1), ar trebui să facă

în care Vav și WSR - volumul specific și viteza agentului frigorific la o temperatură medie Tav.

Coeficientul de frecare pentru fluxul de agent frigorific cu conducta de rugozitate D poate fi calculat prin formula [4]

în care - criteriul Re, în care NSR - viscozitatea cinematică a agentului frigorific în timpul Toff, m2 / s.

Pentru țevi trase din alama, cupru mm.

Pentru determinarea parametrilor refrigerant medii ireversibile datorită curgerii frictional în timpul gâtuirea utilizării T proprietăți, s-diagrama, prin care, pentru acest caz căldura de frecare și o frecare operațiune echivalentă poate fi aproximată prin aria trapezului a-1 ¶-in-a:

în care - entropiei agentului frigorific lichid în stare saturată la temperatura T, J / (kg x K); S¶ - entropie a agentului frigorific la ieșirea RT la T0 temperatură, J / (kg x K).

Pe de altă parte, activitatea de frecare în timpul ștrangulare pot fi reprezentate ca Formula

Apoi, din formulele (4) și (5) obținem expresia pentru determinarea volumului mediu specific în timpul ștrangulare

entropie agent frigorific la sfârșitul regulii aditivitate procesului de ștrangulare

în care - entropiei agentului frigorific lichid în stare saturată, la o temperatură T0, J / (kg x K); - entropie uscată vapori de agent frigorific saturat la o temperatură T0, J / (kg x K); x - gradul de uscare a agentului frigorific, după gâtuirea.

Deoarece entalpia agentului frigorific la începutul procesului și la sfârșitul, atunci regula ștrangulare aditivitate egală

și în care - entalpia agentului frigorific în stare lichidă saturată și abur saturat uscat la T0 temperatură, J / kg.

Pentru date Q0 și temperatură condiții capacitatea de răcire a cantității mașinii frigorifice de agent frigorific circulant sau capacitatea necesară CT

în care r - căldura de vaporizare, J / (kg x K).

Apoi, rata medie a fluxului de două faze în timpul gâtuirea CT de la p să fie egală cu p0

Pentru criteriu de determinare Re și coeficientul de frecare x trebuie să calculeze mai întâi coeficientul de vâscozitate cinematică și gradul de uscare a agentului frigorific la o temperatură medie corespunzătoare medie a procesului specific liniei ștrangulare volum Vav.

Pentru acest interval de temperatură de funcționare de T0 T să fie împărțită în intervale de timp, iar pentru fiecare valoare a temperaturii Ti pentru a determina gradul de xi sec și volumul specific Vi de agent frigorific la capătul său la gâtuit de ecuațiile

și în care - entalpia agentului frigorific în stare lichidă saturată și abur saturat uscat, la temperatura Ti, J / kg; și - volumul specific al agentului frigorific în stare lichidă saturată și abur saturat uscat la temperatura Ti, m3 / kg.

După determinarea intervalului de temperatură în care valoarea Vav și luând o schimbare a caracteristicilor termofizice ea supunându relație lineară, este ușor de a găsi Tav temperatura medie este media Vav volum specific.

Pentru o uscare HSR temperatură medie calculată și viscozitatea cinematică prin formulele

și în care - entalpia agentului frigorific în stare lichidă saturată și abur saturat uscat, la o temperatură medie Tav, J / kg; și - viscozitatea cinematică a agentului frigorific în stare lichidă saturată și abur saturat uscat, la o temperatură medie Tav, m2 / s.

Funcția de mai sus se poate determina debitul de agent frigorific în medie în timpul parametrilor ștrangulare și, eventual, de lungime CT în funcție de modul de funcționare a aparatului frigorific, capacitatea de refrigerare, de tipul agentului frigorific și diametrul CT primit.

REZULTATE ȘI DISCUȚII

În scopul testării metodei de calcul a lungimii CT au fost efectuate pentru wați capacitate de răcire răcitor. Agent frigorific - Freon R22, temperatura de condensare subrăcire egală și este ° C. Punct de fierbere ° C CT mm diametru.

Pentru proprietățile Tabelele de mod primit R22 Freon [5]: MPa MPa kJ / kg kJ / kg kJ / kg kJ / kg kJ / (kg x K), kJ / (kg x K) kJ / (kg x K).

Gradul de uscare a agentului frigorific la sfârșitul procesului de ștrangulare prin formula (8)

.

Entropiei agentului frigorific la sfârșitul procesului de ștrangulare formula (7)

muncă frecare specifică prin formula (4)

Predeterminate Presiunea diferențială prin gâtuirea în CT

Volumul mediu specific al agentului frigorific în timpul strangularea cu formula (6)

lățimea de bandă necesară KT de formula (9)

Viteza medie a fluxului bifazic în CT prin formula (10)

Pentru a determina temperatura medie corespunzătoare volumului mediu specific, formează tabelul ștrangulat proprietăți de agent frigorific în intervalul de temperatură de -5 ... 5 ° C, folosind datele prezentate în referința [5], și formulele (12) și (13) de calcul al gradului de uscare și volumul specific.

Tabelul 1. Proprietățile Throttled agent frigorific R22

Tabelul 1. Proprietățile R22 freon Throttled

Tabel de date. 2 indică faptul că capacitatea de răcire a aparatului frigorific, căderea de presiune și diametrul CT au un efect semnificativ asupra lungimii CT.

Pentru un anumit mod de funcționare a răcitorului de lichid () și CT crește diametrul cu o creștere a capacității de răcire a cantității de agent frigorific care circulă în CT și viteza sa, care are ca rezultat, după cum rezultă din expresia (2) pentru a reduce lungimea CT. De la (2), rezultă de asemenea că la micșorarea diametrului CT a redus lungimea.

Creșterea presiunii diferențiale calculată din expresia (2), ar trebui să conducă la o creștere a lungimii RT. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă, deoarece o creștere a presiunii perepala și, în consecință, cantitatea de circulant crește temperatura agentului frigorific la presiuni egale și condensarea acestuia într-o viteză CT. Astfel, atunci când W și un diametru de mm la RT MPa kg / s m / s, iar când MPa kg / s m / s. Această scădere a ratei de curgere QT, valoarea care este inclusă în expresia (2), la numitor pătrat, are un efect mai puternic decât creșterea căderii de presiune.

1. Dezvoltarea pe baza principiilor termodinamice și hidro simplu și convenabil pentru metoda calculelor inginerești de determinare a lungimii tuburilor capilare pentru gâtuirea refrigerant în frigidere.

2. Sa determinat că temperatura medie a agentului frigorific strangulată substanțial egală cu valoarea mediei aritmetice a temperaturilor și fierberea subrăcire refrigerant înseamnă.

3. Efectul de refrigerare și a capacității frigorifice modul de funcționare a mașinii, iar diametrul tubului capilar la lungimea sa.

LISTA DE LITERATURĂ

1. Kirillin, termodinamica: manual pentru licee /. - M. Energie, 1974. - 448 p.

4. Kiselev. Fundamentele mecanicii / fluid. - M. Energie, 1980. - 360 p.

5. Bogdanov, aparate electrocasnice. Proprietăți de substanțe: un manual /. - M. Agropromizdat, 1985. - 208 p.

LUNGIMEA DEFINIȚIA CAPILARĂ TUBURI PENTRU REFRIGERENȚI

V. N. Erlikhman, L. Kukielka

Metoda de definire calcul a lungimii tuburilor capilare pentru agent frigorific ștrangulare luând în considerare proprietățile de agent frigorific, capacitatea de refrigerare de mașini de refrigerare și modul de performanță a fost studiată.

mașină de refrigerare, tub capilar, trottling, agent frigorific, parametri, frecare