Отзыв ведущей организации (Исследование спирального детандера на различных рабочих веществах)

УТВЕРЖДЛ)О» альный директор ЛШ-ХО.))ДИ)-! ! '» .))!Обимцев Л.С. » апреля 20! 6 г. ОТЗЫВ В!'ДУ1)!ВЙ О! ! Л)-)ИЗЛЦИИ на диссертационную работу соискз геля Воронова Владимира Андреевича на тему «Исследование спирального дегандера на различных рабочих веществах», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.03— Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной.гехники„систем кондиционироьлшия и жизнеобеспечения !.

Актуальносты емы диссертационной работы В настоящее время становится актуальной проблема энергосбережения и энергоэффективности. Одним из подходов к решению данной проблемы является полезное использование теплоты сбросных газов в промышленности, '!'еплота может быть использована для производства электроэнергии с помощью установок, работгнощих по циклу 1'енкина. В случае если установка рассчитана на малую электрическую мощность (до 10 кВт), в качестве расширительного устройства в ней наиболее подходящим вариантом является спиральная машина благодаря свОей надсажносги„хо)эОшим шумовым и вибрациопным характеристикам.

В холодильной технике в связи с запретом большинства применявшихся ранее хладонов, становится актуальным переход на природные хладагенты, в частности, на СО.. Однако, в большинстве случаев из-за того, ч го расширение в цикле происходит из сверхкритической области, возникают большие потери при дросселировании. Внедрение спирального детандер-компрессора может сугцественно повысить холодильный коэффициент и сделать установку на СО конкурентоспособной. Использование именно спиральной машины в данном случае обусловлено легкостью совмещения детандера и компрессора в одной машине. Спиральный детандер может найти нримснение и в других Областях благодаря возможности раооты при малых степенях расширения -- от 2, малых моп1ностях — от 20 Вт, 2.

Основное соде1ккание диссертационной работы Диссертлция сОстОи ! из ВВед»,.ния шссти г!!аВ ВИВОдОВ списка литерагуры и приложения. Рабога изложена на $44 страшщах текста, содержит $$0 $эисунков, 34 габлицы и список 1!г!Тс$заз~р1! Нз 33 наиыенс!Наний. В»! ВВсдснии $эаск$эы !'ы 11ктуальность, ноВизна, Н$эактичсская ц».нность проведе1пюй работы, приведена информация о достоинс~вах и истории спиральных машин. Пс!эвая уава посвящена су!цсствующим исследованиям„методикам расчета спг!раз!ьной машины.

Рассмотр».но использованис спиральноЙ машинь! В пик!!с 1'снкина„цикле '1исгя!»»Ова-!!11»1з1!5!кона, В качеств». дезандера в х»1л»з»15!1п.ной! технике, в качестве пневмомотора. Автором описаны формулы расчета объема парной полости спиралей из полуокружностей, для спирали Архимеда и спирали Архимеда переменной голщины. Па основании проведенного анализа были сформулированы цели и задачи исследования, Во вто ой главе описана установка для испытаний спирального детандера, методика прОВсдсния экспсрг!м!сита и п$эсдстаВлсны результаты эксперимента. Автор собрал установку, которая позволяет замерять тек!пературы, давления на входе и выходе из машин~, что дает возможность рассч!ггь!вать изоэнтропныЙ КПД.

В качестве тормозного устройства использовался электромагнитный тормоз, крутящий момент замерялся статическим датчиком крутящего моме1па„ частота вращения — лазерным частотомером. Далее приведены результаты экспериментов„ представленные в виде графиков: зависимости изоэнтропного КПД»т! степени расширения, от гастоты вращения. В качестве рабочих тел автор использовал воздух, аргон, углекислоту, гелий и хладон К!4!Ь. Для испьгганиЙ на хладоне использоВался модифицирОВаннь1и вариант установки с подключенными парогенсратором и конденсатором.

Максимальный КПД был получен прн работе на воздухе и составил 58,9',:о. Автором были проведены до!юлнительш*!с исследования для экспериментального определения механических потерь и потерь на перетсчки. Представлены зависимости момента сопротивления от частоты вращения и объемного расхода перетечки от степени расширения. Также был проведен расчет потерь на охлаждение Сг!!!р»15н,г!ая ~~щи~~ 5!с!!Ытыв»11!ась и В режиме Построены гависимос!и мо!цносги, р»1схот»а„удсл1П»и») расхода От час!Оты вращения для различных степеней расширения. Заканчивает главу автор оценкой погрешностей измерений.

Лбсолютная по»решносгь и!»х!н.!раиного К1!Д для воздуха не прсвьшьзст ЬЗ, $%». В трстьси главе пока ганы особенности исследуемой машины. выбор х!агсыг!Ти~!сско!О Описания гсомсгрии сп!1$э»!леЙ и алг»!$эигм $зас»сьта. »)Пис!1И5! »!СПОВИ1~1с Возможны»' НО!с$зи В спи!)»1Л1~ИОЙ к!аппп!е и их Вли5П!и».'.

Выли выбраны уравнения„описывакнпис ! Соме»рию сп!1р»!лей Лрхимсда псрсм»пшой .!Олщины. Далее автором была получс!На формула для определения ооъсх!а парной полос»и спиралей. Форк!у5!а дас! Погрешность нс более +.' »!4»» для Зт -0 ~ 4)г по сравнению с ла)!ными, получе!шыми интегрированием. Автором произведена оценка потерь нй выхлоп или впуск газа, Пугем исследования индикато!эных дий|'рамм Оылй йыВедсна»1)Орыул!1 расчета Оп|оси'Г».льных н»)тсрь нй Выхлоп или Внуск гязй.

Зак|!)н!и!1|!ст Глйву ав Гор подробным Онисанисм ЙлГОри!мя р!)с~!стй снирйлы|ОГО дстйндс1)3. В четвертой главе проведено сравнение полученных экснериме||гальных данных с расчетным!и. э»!ВНСНМОст)э ноняда»".1' В доверитсльныи интервйл. Далсс в главе представлены графики зависимостей относительных потерь от степени расширения и от частоты вращения. Данные зависимости позволяют выявить структуру потерь при рйботе на воздухе. Автором проведена проверка рйзрабо|янно! 0 Йл1'Оритмй рйсчстй. Ььгло установлено, что Отличис полученных Гсомстри'!Сских харйк| с!)ис1'ик машины От х|!рактеристик иснытыВасмои машины не более чем на 7 ', о.

11ятая пива посвящена анализу полученных результатов и сравнением с данными других исследований, был поставлен ряд вопросов, которые необходимо будет решить в дальнейших исследованиях. Автором показано, что мй!Иинй может быть конкурснтоснособна й сво»".Й Облйсти нрименения. Заканчивает ! лаву автор сравнением хйрактеристик при раооте в режиме детандера и нневмомотора, Установлено, что максимум изоэнтрошюго КПД и минимум уделы!Ого рйсходй дости! йется нри Одной частоте вращения.

В шестой глав~~ описаны рекомендации по улучшению машины. Отмечено, что существенное влияние нй КПД оказывают потери на перстечки газа, а потери на выхлоп не окйзыва!От ощутимого влияния на изоэитропный КПД при малых степенях расширения. Далее приводятся рекомендации по исн»)льзовани|») машины. Отмеченные Затором нреимуц!ества мйшины показывшот„что спиральный детандер может работать в составе малорйсходных воздушных холодильных машин. 3, Научнан новизна полученных результатов н нх достоверность Создана методикй расчета спирального детандера„проверенная экспериментом Получены новые данные о работе одной машины на воздухе, углекислоте, гелии, ар1»энс, хладонс К ! 4 ! !).

! 1ро ведено сравнение хйрйктс!эис'!'Нк нри р!|ботс нй укйзйнных рйбо'|их Гелйх. !!олучсны экспериментальныс данные о |йвисимосги изолггронного К1!Д от температуры рабочего тела нй входе в детандер. ВыяВл»;на стйбильнйя раоотй сг1ирйльн01 О д»г!.Йндс!эй н!эи полйчс |Гй Вход мапншы наро)!»Ндкостн»)й смеси ири ра»ю|с на К 14 ! !). 1!ровс..|сно сравнение изо)н!р»)нно!») КПД при работе в режиме дста|щсрй и у,:.!Сл!ДИОГО 1тасхода нр!! !таооге В рс)киме ннсвмомото!эа. Дос|овср!п)сгь нолучснных экснсримс!Г1»)льн).!х дш!ных обеснсчивйется нрнмснгл|нсм |ювсрс!Н|ых срс;!Ств измерения, Йпрооировш|ных мсп)дик измсрснн)1„исн»)льз»)в|Ни!».м класси |сских .1»ни!сим»)сгсй и сравнением с данными других исследований, 4. Практическая значимость результатов исследований " )..озданная методика расчета НОЗВО.'1яст 1»ясс«!и'!'1«1В«п ь новыс си1!ралы)ь!с дет'янд$.1»ы.

- Полученные значения сггносительных потерь можно использовать при сборе статистики для машин разли шых типоразмеров. Эти данные позволят с допустимой инженерной точностью рассчитывать новые спиральные детанде1зы. - Показано, что максимум изонггропного КПД иримерно одинаков для разли !ных рабочих веществ Сдоказано для аргона, воздуха, углекислоты, хладона 1с1411)1. но достигается ири разных степенях расширения. Возможно для вновь создаваемых спиральных дстяндеров моделировать зкспериментом на воздухе работу на других рабочих телах. — Проведенные эксперименты в режиме компрессора доказывают возможность Обратимости машины.

- С'табильная работа дезандера в парожидкостной области дает Осно~ани~ иолагать, что сииральныЙ детандср сиособен работать вместо !!россе)!51 в иарокомн1»есс5!01Н1! !х холодильных к!Ясн)и!Ях. Данные экспериментальных исследований спиральной машины в режиме !!Невмомот01»а исио)!ьзовси1Ы в научнои работе ИГ!Ститута машиноведения им. А,А, 1»лагонравова Российской академии наук.

5. Основные зя)нечаннн но диссертационной работе 1. В работе недостаточно проработаны области применения спиральной мац)ины. Оценка повышения холодильно!с) коэффицие11та ири испо)1ьзовании сии1»а)!ьного дс!«Ян!1ср«з вместо дроссс)и*!!О! и устрс»Йств«з в и«срокомг)ресси0$15!ых холодильных циклах могла бы дать ответ на вопрос о целесообразности внедрения минины в Тягой области. 2. В структуре потерь сииралы)си о дегандсра нс учтен теилоириток. 11ссмотря на !)аличие теплоизоляции, влияние ДЯГ!ного фактора может иметь значснив, Осооег!но дл51 машин с малОЙ холОЛОГ$1»оизводи Тел ьнОстьк). 3. Моме!Г1 сОГ!Ротивт)ения, ио ко)ороыу были найдены иотерс! Иа -!рсн1!с в машине„замсрсн тс)лько до 1000 обсм)и)$; для большей часготы вращения дя))ный и«1рамез 1з НО)1участся методох! линсйнОЙ:)кстр:Н$0)151 ции.

В исслс)совании нс лок$1за!$0, КГО дашгая зав)гсимость будет линейной. 4. Оценка потерь на вых;юн ос!)с)вана иа применении уравнения !1ус!Ссо!$а. Данный подход можс1 дп ь ошибку ири расчете ве)цсс! в, поведение ко!()рых с"$цсс$'!)с!!!!0 0$ '1и'$ястс.'я ()и и,'сс«1'и~1!О!'0 $'аза. 11я$$0$1мср, 1)асчет в Оолас! $1 $)аря и Око.!Окри Г$1«)с скОЙ ООЛЯС Ги. 1.

Лк)б)имцев А.С. Холодильное оборудование особого назначения // Холодилысая техника. 2015, № 11. С. 4-7. 2. Агафонкина М,В,, Ьурданов Н.Г.. Криницкий Д.Г. Холодильные ма~ни~ с ~алоЙ занравкоЙ аммиака. Разработка ОАО «ВНИИХОЛОДМАШХОЛДИНГ» // Холодильная техника. 2014. № 4. С. 10-16. 3. Сухомлинов И.51., Головин М.В., Знаменщиков А.1О.

Холодильные центроое>кные компрессоры с!задней производительности // Холодильная техника. 2014. Х~ 10. С. 28-3!!. 4. Сухомлинов И,Я., Головин М.В. 1'ерметичный холодильньй цен гробе>кньй компрессор на газодинамических подшипниках // Компрессорная техника и пневматика. 2014, № 6. С.

6. 5. Калнинь И.М., 11устовалов С.Ь., Кривцов Д.В. Масштабы и перспективы применения тепловых насосов на К744 О Холодильная техника. 2013. № 3. С. 22-27. 6. Хисамеев И.Г., Сухомлинов И.Я., Головин М.В., Сафиуллин А.Г. Оценка параметров холодильных турбоагрегатов производства ОАО «КАЗА!!ЬКОМ!1РЕССОРМАИ!» // Холодильная техника.

2011. № 12. С. 27-3!. 7. Калнинь 1!.М.„Поляков П.С. Матемагическая модель расчета параметров теплообменных аппаратов в составе холодильных систем // Холодильная техника. 2011. № 6. С. 37-39. енеральньй директор ,)»"'„'.;,'Г '--"":"„~, ОЛО «В11ИИХОЛОДМАШ-ХОЛД1фф».„ $ '-,.'"-'-" -' -- -:, =1,"1!!!011Х!!Л!1Д1!!Й1- !. "Х!1-:1!1!!11 ) ' Ф А.С. Л~обимцев Список основных публикаций ио теме диссертации Воронова В.А. «Исследование спирального детяндеря на различных рабочих вегцссгвях)> работников ОАО «ВНИИХОЛОД!ЦАШ-ХОЛДИНГ» за апрель 201!в апрель 2016 гг 15 лет). .