Протокол к 8-й лабораторной работе

Московский Энергетический Институт

(технический университет)

Кафедра ПТС

Лабораторная работа № 8

По курсу

ОСНОВЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛА И ПРОЦЕССОВ ОХЛАЖДЕНИЯ

«ИСПЫТАНИЕ ХОЛОДИЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ МАШИНЫ»

Группа:
Студент:
Бригада:
Преподаватель:
К работе допущен:
Дата выполнения:
Работу сделал:
Работу сдал:

МОСКВА 2006

Цель работы: ознакомление с рабочими процессами и конструкцией отечественной холодильно-газовой машины, снятие ее технических характеристик, сопоставление действительной и теоретической холодопроизводительности машины, получение навыков по пуску, обслуживанию и остановке машины.

Описание лабораторной установки:

Рис.1. Схема экспериментальной установки

Рис.2. Продольный разрез газовой холодильной машины

Рис.3. Схема газового цикла: а - изменение объемов полостей расширения и сжатия от угла поворота кривошипа; б - цикл Стирлинга; в - схематическое представление внутреннего процесса при прерывистом движении поршня и вытеснителя.

Установка (рис.1) состоит из холодильно - газовой машины 1, пускового баллона 2 с трубопроводом, щита управления 3 и приборного щита 4, водяного фильтра 5 для очистки охлаждающей воды и осушителя газа 6, водоструйного насоса 7, прибора K-50 8, сосуда Дьюара 9, универсального вольт-метра 10.

Машина (рис. 2) содержит основной поршень 1. Пространство над поршнем делится вытеснителем 2 на две части: над вытеснителем — расширительную полость и под вытеснителем — компрессионную.

Оба пространства связаны друг с другом через каналы. По ходу каналов размещено при теплообменника: холодильник 3, состоящий из большого числа водяных охладительных труб, генератор 4, состоящий из медной тонкой проволоки диаметром 20—25 мк, конденсатор 5, в котором имеются ребра внутри и снаружи 6.

Основной поршень 1 приводится в движение от коленчатого вала с помощью двух параллельно соединенных штоков 7, вытеснитель — штоком 8, крейцкопфом 9 и штоком 10.

Кривошипы коленчатого вала размещены под углом β (рис.3,а), так что вытеснитель работает с некоторым опережением по сравнению с поршнем. В машине одновременно происходят два процесса: процесс получения холода — внутренний процесс, в идеальном случае соответствующий циклу Стирлинга (рис. 3,б), и процесс ожижения газа — внешний.

Воздух из атмосферы проходит через сетки ледяного се-

паратора, на которых вымораживаются влага и углекислый газ, и ожижается на внешних ребрах .конденсатора. Жидкий воздух стекает в сосуд Дьюара через гидравлический затвор, который несмотря на пониженное давление в конденсирующем пространстве позволяет выводить жидкий воздух из установки, а также уменьшает теплоприток в холодную зону машины. Без предварительной осушки и очистки от С02 непрерывная работа машины возможна не более суток, далее машина должна отогреваться.

Работа машины автоматически контролируется приборами управления по расходу охлаждающей жидкости в системе охлаждения, давлению масла в системе смазки и рабочему давлению гелия в машине.

При выходе любого из этих параметров за допустимые пределы машина автоматически останавливается.