LUCRAREA NR

LUCRAREA IVDETERMINAREA PERFORMANELOR UNEI INSTALAII FRIGORIFICE CU COMPRIMARE MECANIC DE VAPORI1. Scopul lucrrii

Lucrarea urmrete cunoaterea alctuirii unei instalaii frigorifice, a principiului ei de funcionare i determinarea performanelor instalaiei din laborator.

2. Noiuni teoretice. Principiul lucrriiPrin rcire se nelege un proces prin care se preia energia, sub form de cldur, de la un sistem, nsoit de micorarea temperaturii lui. Rcirea sub temperatura mediului ambiant nu se poate face dect artificial.Frigul artificial se obine cu ajutorul instalaiilor frigorifice, a cror funcionare necesit un consum de energie (mecanic, electric sau chimic).Realizarea unui proces continuu de.rcire artificial se face cu ajutorul ciclurilor termodinamice inverse.Instalaiile frigorifice cu comprimare mecanic de vapori sunt folosite pentru producerea frigului moderat (temperaturi pn la - 150C). n fig.nr.1. este reprezentat schematic o astfel de instalaie frigorific i ciclul ideal al acesteia, reprezentat n diagrama presiune entalpie.

Fig. nr.1

Ciclul ideal este compus din urmtoarele transformri:1 - 2 : compresie izentrop, cu o uoar supranclzire a agentului frigorific (1 - 2), n compresor

2 - 3 : proces izobar izoterm de condensare n condensatorul instalaiei

3 4 : destindere izentrop n ventilul de laminare (detentor) pn n domeniul vaporilor umezi de agent frigorific4 1 : vaporizare izobar izoterm, n vaporizator

Diagrama lg p h (presiune entalpie) este utilizat frecvent n studiul ciclurilor instalaiilor frigorifice, ntruct permite evidenierea cantitilor de cldur intrate i ieite din ciclu, ca diferene de entalpii, direct pe axa absciselor. Diagrama se construiete pentru fiecare agent frigorific n parte, ns forma general este aceeai ca n fig.2.

Fig.nr.2

Ciclul real este reprezentat n fig.nr.3 i se deosebete de ciclul ideal prin compresia neizentropic (politrop), datorat frecrilor agentului frigorific i pierderilor de cldur din compresor, ceea ce face ca punctul 2 s se mute n 2*. Rezult c, la ciclul real, compresorul trebuie s consume mai mult lucru mecanic pentru a realiza aceeai presiune de refulare.

Fig.nr.3.

n plus, supranclzirea 1 - 1* a vaporilor de agent frigorific este necesar pentru a exclude posibilitatea intrrii picturilor de lichid n compresor. Subrcirea izobar a lichidului frigorific 3 - 3* , nainte de laminare, duce la mrirea cantitii de cldur absorbite prin evaporare, deci a puterii frigorifice specifice, 4* - 1.Performanele unui ciclu frigorific sunt: Puterea frigorific specific q0=h1 h4 [kJ/kg], definit ca fiind cldura preluat, n vaporizator, de la mediul care se rcete Lucrul mecanic specific consumat de compresor w = h2 h1 [kJ/kg] Eficiena frigorific (coeficient de performan COP) care arat ct frig poate fi produs de 1 kJ de lucru mecanic al compresorului instalaiei:

Puterea frigorific a instalaiei :

EMBED Equation.3 [kW], n care [kg/s] este debitul masic de agent frigorific ce evolueaz n instalaie

Se menioneaz c eficiena frigorific este un numr supraunitar, n contrast cu noiunea de randament, care este ntotdeauna un numr subunitar.Diagrama presiune entalpie (lg p h) permite citirea direct diferenelor de entalpie menionate n relaiile anterioare, deci determinarea facil a acestor performane, aa cum rezult din fig.nr.4.

Fig.nr.4. 3. Descrierea instalaiei experimentale

Instalaia frigorific din laborator se compune din urmtoarele module: Modulul de baz ET 915 Universal Desktop Condensing Unit, care conine compresorul i condensatorul (fig.nr.5) Modulul de accesorii ET 915.02, care conine restul componentelor instalaiei frigorifice, cum sunt ventilele de laminare i vaporizatoarele (fig.nr.6) Sistem de achiziii de date i software ce permite msurarea parametrilor instalaiei (presiuni, temperaturi), vizualizarea funcionrii componentelor, ridicarea diagramei lg p h, imprimarea ei i numeroase exerciii, cu ajutorul unui calculatorLegenda pentru fig.nr.5 este:1. manometru2. compresor

3. presostat

4. ventilator

5. condensator

6. clapet de reinere (supap de sens)

7. colector de agent frigorific8. vizor cu indicator de umiditate9. filtru

Pe schemele din fig.nr.5 i fig.nr.6 sunt trecute i valorile parametrilor de presiune i temperatur care se monitorizeaz.

Fig.nr.5. Schema modulului de baz ET 915

Fig. nr.6. Schema modulului ET 915.02Legenda pentru fig.nr.6 este:

1. ventil de laminare

2. tub capilar

3. ventilator

4. vaporizator

5. nclzitor

6. regulator de presiune

7. clapet de reinere (supap de sens)4. Desfurarea lucrrii. Efectuarea msurtorilor

Se pornete instalaia de la ntreruptorul principal al modulului de baz i se acceseaz softul ET 915 pe calculatorul sistemului de achiziii de date. Urmrind paii indicai de soft se vor face urmtoarele exerciii:1) Recunoaterea componentelor unei instalaii frigorifice

2) Construirea ciclului instalaiei frigorifice3) Comparaia ntre ciclul instalaiei frigorifice i ciclul pompei de cldur

4) Calculul performanelor instalaiei frigorifice utiliznd diagrama lg p - h5. ConcluziiSe vor compara datele calculate cu cele indicate de softul ET 915. Se vor comenta valorile obinute pentru performanele instalaiei din laboratorPAGE 28

_1347522965.unknown

_1347523198.unknown

_1347523347.unknown

_1347522809.unknown