Лабник к восьмой лабороторной работе (pdf) (987602)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР МОСКОВСКИ И ордена ЛЕНИНА а ордеаа ОКТЯБРЬСКО И РЕВОЛЮЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИИ ИНСТИТУТ Утаер ждеио учебным уираадекием МЭИ Лабораторная работа № 8 по курсу ОСНОВЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛА И ПРОЦВССЫ ОХЛАжДВНИЯ ИСПЫТАНИЕ ХОЛОДИЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ МАШИНЫ (Продолжнтельность лабораторного занятна — 4 часа. Домашняя подготовка — 2 часа) Москва Назначение работы Задание В описании лабораторной работы «Испытание холодильной газовой машнныэ ирнведена схема экспериментального стенда, КИП, методика ироведеннн работы и обработки результатов с иомошыо ЭВМ, дана оценка погрешности эксперимента.
Описание лабораторной работы предназначено длн студентов четвертого курса ПТЭФ и ЭФФ. © Московский энергетический институт, 1984 г. Газовые холодильные машины (ГХМ) получили широкое применение благодаря их компактности и эффективности. Существует несколько типов поршневых ГХМ. Наибольшее распространение получили машины, работающие по обйтатному циклу Стнрлинга, позволяющие в одной ступени получить температуру в интервале от — 80 до — 200'С. Такие машины стали использоваться как лабораторные ожижители воздуха. Целью настоящей работы является ознакомление с рабочими процессами и конструкцией отечественной холодильногазовой машины, снятие ее технических хабгактеристнк, сопоставление действительной и теоретической холодоыроизводнтельности машины, получение навыков по пуску, обслуживанию и остановке машины.
1. При домашней подготовке изучить литературу 11, с. 85 — 881, 12, с. 1331 и описание к данной лабораторной работе. 2. В лаборатории ознакомиться с конструкцией разоббзан. ной холодильно-газовой машины. 3. Освоить пуск, обслуживание и остановку машины по инструкции, имеющейся в лаборатории. 4. Получить зависимость холодопроизводительности от расхода охлаждающей среды, среднего давления, температуры окружающей среды и сопоставить ее с теоретической величиной.
Описание, лабораторной установки 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 б, водоструйного насо- са 7, прибора К-508, сосуда Дьюара У, универсального вольт- метра 1О, Рис. й. Продольный разрез газовой холодильной машины Машина (рнс, 2) содержит основной поршень 1.
Пространство над поршнем делится вытесннтелем 2 на две части: над вытесннтелем — расширительную полость и под вытеснителем — компресснонную. б Оба пространства связаны друг с другом через каналы. По ходу каналов размещено урн теплообменника: холодильник 3, состоящий из большого числа водяных охладительных труб, генератор 4, состоящий из медной тонкой проволоки диаметром 20 — 25 елк, конденсзтор 5, в котором имеются ребра внутри и снаружи б. Основной поршень 1 приводится в движение от коленчатого вала с помощью двух параллельно соединенных штоков 7, вытеснитель — штоком 8, кфейцкопфом 9 и штоком10.
д 160 Лай Рис. 3. Схема газоаого никла: а — изменение оаъемоа полостей расширении и сжатии от угла ноаорота крнаошнпа; П вЂ” цикл Стнрлннга; а — схематическое нрелстаалеиие внутреннего нронесса при прерыан- стом княжении порнгнк и вытеснителн Кривошипы коленчатого нала .размещены под углом (рис. З,а), так что вытеснитель работает с некоторым опережением по сравнению с поршнем. В машине одновременно происходят два процесса: процесс получения холодз — внутренний процесс, в идеальном случае соответствующий циклу Стирлинга (рис, З,б), и процесс ожижения газа — внешний.
Воздух из атмосферы проходит через сетки ледяного се- й парзтора, на которых вымораживаются влага и углекислый газ, н ожнжается на внешних ребрах конденсатора. Жидкий воздух стекает в сосуд Дьюара через гидравлический затвор, который несмотря нз пониженное давление в конденснрующем пространстве позволяет выводить жидкий воздух из установки, а также уменьшает теплоприток в холодную зону машины. Без предварительной осушки и очистки от СОа 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. Технические данные;холодильно-газовой машины Используемый хладоагент — гелий технический МРТУ-77- 66; количество гелия в машине — около 30 граммов; диаметр цилиндра — 101,6 мм; ход поршня — 52 мм; диаметр вытесннтеля — 70 мм, ход вытеснителя — 30 мм; ~рабочее масло-- турбинное 22П ГОСТ 32-53; заправочная емкость масляной системы — 1,25 л; уасход охлаждающей жидкости — не менее 0,3 л/с; мощность электродвигателя — 17 кВт; число оборотов электродвигателя и компрессора — 1460 об1мин; питание электродвигателя — трехфазная сеть частотой 50 Гц, напряженнем 380 В.
Контрольно-измерительные приборы Для снятия характеристик машины стенд оснащен следующими КИП (рис. 1): тврмопзры 1,— йа, подсоединенные к вольтметру уннвцрсальному В7-21, расходомер Р1 на линии охлаждающей воды, комплект типа К-50 для замера потребляемой из сети электрической мощности, образцовый манометр класса 0,4 с верхним пределом измерения 40 кг/см', термометр с ценою деления 0,1 град. для замера температуры окружающей среды, мерный сосуд 1 л. Порядок проведения работы Категорически запрещается производить пуск и останов машины без механика нли преподавателя.
1) Прок масиимы. Установить расход охлаждающей воды не менее 0,3 л/с; при нормальном расходе на щите управле. ния горит сигнальный транспарант «вода». Уровень масла в картере машины должен достигать верхней риски. При недостаточном расходе воды электроконтактный вакуумметр блокирует машину. Давление гелия в неработающей машине должно быть не менее 1,8 МПа, иначе элсктроконтактный манометр блокирует машину и по давлению гелия, Пуск машины осуществляется нажатием соответствующей кнопки на щите угзравления. П~ри нажатой конпке начинает вращаться электродвигатель, масляный насос создает давление масла в компрессоре, загорается сигнальный транспорант «масло», компрессор с холостого хода переходит на рабочий, контактный манометр показывает среднее йзабочее давление гелия, контакты его ~разомкнуты и загорается транспорзнт «гелий». Машина работает.
2) Вьтолнение работы. Отметить время пуска н через каждые три минуты замерять температуру сетки льдосепаратора и температуру окружающей среды до полной стабилизации температуры иа сетке льдосепаратора, Отрегулировать расход воды (вентиль !О) так, чтобы ее перепад был в пределах 3 — 5'Г. При установившемся рож~ма определить время наполнения жидким воздухом, предварительно охлажденного, литрового сосуда Дьюара.
При этом через каждые три минуты вроизводнть замер температуры ожижеиного воздуха, расхода охлаждающей воды, ее температур, температуры окружающей среды и потребляемую электродвигателем мощность. Обработка разультатов испытания !. По соответствующим тармровогпым кривым для термопар и дифманомепра определить температуры охлаждающей воды, жидкого воздуха и расход воды. 2. Определить мощность на валу машины как сумму замеренных мощностей в трех фазах,, умноженную на КПД электродвигателя: йГ =т! Х/1/о г-з где т1=0,88 — КПД электродвигателя.
в 3. Действительная часовая холодопроизводнтельность машины, Вт: ч/о= гз (/о — 1з) где 1гр б = — — производительность машины по сжиженному возЬг" духу, кг/с; и' — объем мззриого сосуда Дьюара, заполняемого во время опыта жидким воздухом, и'; р — плотность жидкого воздуха при условиях эксперимента Р„, Т-,„; 1„, /з — соответственно энтальпия воздуха зари параметрах окружающей среды и в сжиженном состоянии при Р„, Т, Дж/кг.
4. Определяем теоретическую холодопроизводительность !11 идеальной машины без потерь, цикл которой и!редставлен на рис. З,б: я л Ьз!Пзз '=ар" +( )' ° Программа 1 «наири †» ап 31 — 5 — 1983 г 1 1=10 з 1 допустим 1=0 2 введем з! 3 вставим 1=1+! 4 если 1 — 10 0 идти к 2 5 вычислим 1=за/зт и=)'(зззззз — 2зззз соз й+1) а (зз яп з1)/(зз соз з~ зз) 6 вычислим о=агс1да г=агс1ц ((и айно)/(1+и созо)) 7 допустим г=)г~ 8 спросим 9 вычислим ц= (~(1з+21п сов о+из))/(1+и+2з,) !О вычислим р=зз р'((! — д)/(1+д)) е=(1+и)/(! — и) г= (пзазнрй з!и г)/(60(!+ у(! — 8з) ) ) 11 вычислим м=пзззорпд з!п(г — о)/(60(1+у(1 — пз))) 12 вычислим н=м — г ш=з~о/н в=з!о/зз л=з~о+за !3 печатаем с 3 знаками г ш л !4 печатаем с 3 знаками в м 15 кончаем исполним 1 !00 1, 2217 2,5 0,97 2 3,9226 1500 80 300 6400 695 г = 2286,417 ш = 0,036 л = 7095,000 и = 21!07,9?9 в= 0,108 Рнс.
4, Программа расчета газовой машины на ЭВМ «Нанрн-2» гле и — число оборотов машины, об/мнн; р — среднее за цикл давления гелия, МПа, снимаемое по контактному манометру; !'с — максимальный объем полости расширения 0рис, З„а) лля данной конструкции машины, равный 100 смз; 6 — безразмерный коэффициент, зависящий от относительных температур Те,/Т, объемов !'«/Рр, полости сжатия и расширения и угла р (ряс. З,а);  — угол фазового сдвига между максимальным давлением н минимальным объемом полости расширения. Расчет теоретической холодовроизволительности удобнее произвести, пользуясь программой 1, составленной по методике, изложенной в [!!.
В программе приняты следующие обозначения: ав а, ав ав а, а, ае ае ав и х у !в !е в !в ав встав а Тв Тес св Ч~ В Тес/Тв Э р е г и н ш В л о ч вв ввв 6 - а 0 0н, ув. Ч... асс',о" Ч' В Л'в 0' Программа Работает следующим образом. Операторы 1 — 4 осуществляют ввод исходных данных, обозначенных в табгпще соответствия, В операторе 5 вычисляется относительная температура, а в 6-м — угол ср и 9. Теоретическая хололопронзводительность определяется в оператсхре 8. В операторах 9, 1О определяются потери холодогвронзволнтельностн, абсолютная и относительная величина.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
