Холодильные машины и установки программа




Скачать 172.78 Kb.
НазваниеХолодильные машины и установки программа
Дата11.11.2012
Размер172.78 Kb.
ТипПрограмма


Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет


ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ


Программа, методические указания

и контрольные задания

для студентов направления 260600

специальности 260601

заочной формы обучения






Одобрено

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного

технического университета




Саратов 2010

Цели и задачи дисциплины, ее место и учебном процессе


Цель изучения дисциплины: формирование у будущих специалистов систематизированных знаний, умений и навыков в части проектирования, эксплуатации, ремонта и монтажа холодильного оборудования.

Задачи изучения дисциплины:

- систематизация знаний в области термодинамических основ холодильных машин;

- получение знаний по компоновочным решениям холодильников, ограждающим и теплоизоляционным конструкциям холодильных камер;

- получение знаний по системам охлаждения, основному и вспомогательному оборудованию холодильных установок;

- овладение основами расчета, проектирования и эксплуатации холодильных установок.

Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для усвоения данной дисциплины: «Физика», «Гидравлика», «Теплотехника», «Технология пищевых производств».


Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине

Студент должен знать:

- термодинамические и теплофизические основы холодильной техники;

- механическую и аппаратные части холодильных установок;

- строительную часть холодильных установок;

- вопросы монтажа, наладки, эксплуатации и ремонта холодильных установок.

Студент должен уметь решать вопросы, связанные с проектированием, расчётно-теоретическим анализом работы и эксплуатацией холодильных установок.


ПРОГРАММА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗДЕЛАМ КУРСА


1. Основные понятия и определения.


Содержание раздела. Классификация и назначение холодильных машин и промышленных холодильных установок. Холодильная обработка пищевых продуктов- основные понятия.

Указания. При изучении данной темы следует обратить особое внимание на основные способы получения промышленного холода, а именно: 1) дросселирование насыщенной жидкости хладагента, предварительно охлаждаемой до температуры окружающей среды (паровые холодильные машины); 2) расширение газа в специальной расширительной машине (детандере), предварительно охлаждённого до температуры окружающей среды (газовые холодильные машины).

Паровые холодильные машины получили наибольшее распространение в промышленности для охлаждения технологических помещений и оборудования в следствии большой удельной холодопроизводительности в отличии от газовых холодильных машин. В пищевой промышленности применяются в основном парокомпрессорные холодильные машины, в следствии своей компактности, автономности, экономичности.

Следует обратить внимание на классификацию холодильников как производственных объектов- по назначению, грузовместимости и т.д., а также способы холодильной обработки грузов- охлаждение, замораживание, хранение.

Вопросы для самопроверки:

1. Укажите, какой основной цели служит тепловой насос.

2. Укажите по какому виду груза рассчитывается условная грузовместимость холодильников.

3. Укажите, что такое хладокомбинат.

4. Укажите, холодильные машины какого типа наиболее распространены в пищевой промышленности.


2. Теоретические циклы и схемы паровых компрессионных холодильных машин (ПКХМ).


Содержание раздела. Схема и цикл простейшей ПКХМ. Цикл с переохлаждением конденсата и перегревом паров хладагента- теоретический цикл ПКХМ. Термодинамический анализ циклов. Построение теоретического цикла ПКХМ в lgP,h- диаграмме. Расчёт теоретического цикла ПКХМ.

Указания. При изучении данной темы следует обратить особое внимание на принципы работы и термодинамическую эффективность ПКХМ, на основе анализа циклов.

Следует уяснить себе правила построения цикла ПКХМ в Т,s- и lg P,i- диаграммах. Цикл в lg P,i- диаграмме используется для теплового расчёта и выбора основного оборудования холодильной машины.

Вопросы для самопроверки:

1. Укажите, какие конструктивные элементы являются обязательными в схеме любой паровой холодильной машины

2. Укажите, какой процесс лежит в основе получения низких температур в парокомпрессионной холодильной машине.

3. Укажите, какое агрегатное состояние хладагента имеет место в парокомпрессионной холодильной машине после дроссельного вентиля.

4. Укажите, чему равен холодильный коэффициент парокомпрессионной холодильной машины

5. Укажите, какие воздействия на характеристики работы парокомпрессионной холодильной машины оказывает введение в конструктивную схему переохладителя конденсата

6. Укажите, каким целям служит отделитель жидкости в схеме парокомпрессионной холодильной машины

7. Укажите, где в схеме парокомпрессионной холодильной машины установлен конденсатор.

8. Укажите, где в схеме парокомпрессионной холодильной машины установлен испаритель.


3. Циклы и схемы двухступенчатых и каскадных холодильных машин.


Содержание раздела. Схемы, циклы. Термодинамический анализ. Область применения.

Указания. При данной темы следует учитывать, что одноступенчатая холодильная машина не эффективна при большой разности температур в окружающей среде и охлаждаемом объекте вследствие необходимости большой степени сжатия.

Основными техническими решениями для получения низких температур в указанных условиях является применение двухступенчатых и каскадных холодильных машин.

Вопросы для самопроверки:

1. Приведите схему двухступенчатой холодильной машины с полным промежуточным охлаждением

2. Приведите схему двухступенчатой холодильной машины с неполным промежуточным охлаждением

3. Приведите схему двухкаскадной холодильной машины

4. Почему в каскадных холодильных машинах используются разные хладагенты в ступенях


4. Теоретический и действительный процессы в поршневом компрессоре ПКХМ.


Содержание раздела. Объёмные и энергетические потери в поршневом компрессоре. Действительная холодопроизводительность. Мощность, потребляемая компрессором.

Указания. При изучении данного раздела необходимо иметь представление об идикаторной диаграмме реального поршневого компрессора, тех потерях которые в нём возникают и влиянии, которые они оказывают на характеристики работы компрессора.


Вопросы для самопроверки:

1. Назовите виды потерь в реальном поршневом компрессоре и дайте их характеристику

2. Каким является теоретический процесс сжатия в компрессоре

3. Как улучшить параметры работы поршневого компрессора

4. Что такое индикаторная диаграмма работы компрессора


5. Хладагенты ПКХМ и хладоносители.


Содержание раздела. Характеристика, свойства и область применения.

Указания. При изучении данной темы следует иметь в виду, что хладагент- это рабочее тело холодильной машины и используется для получения холода. Хладоноситель- это вещество, которое используется только для переноса холода на расстояние.

Следует обратить особое внимание на требования предъявляемые к хладагентам. Следует знать свойства основных хладагентов- аммиака и фреонов, которые и определяют область их использования.

Вопросы для самопроверки:

1. Укажите, какой хладагент в основном применяется в средних и крупных парокомпрессионных холодильных машинах умеренного холода.

2. Укажите отличительные особенности аммиака, как холодильного агента, по сравнению с фреонами

3. Укажите отличительные особенности фреонов, как холодильных агентов, по сравнению с аммиаком

4. Укажите, какие свойства парового хладагента являются положительными


6. Компрессоры холодильных машин


Содержание раздела. Назначение и классификация компрессоров холодильных машин. Основные конструкции, режимы работы, номенклатура серийно выпускаемых холодильных поршневых компрессоров. Ротационные, винтовые, турбокомпрессоры- принцип работы, область применения.

Указания. При изучении данной темы следует обратить особое внимание на конструктивные особенности холодильных компрессоров, их достоинства, недостатки, область применения.

Вопросы для самопроверки:

1. Укажите, по какому параметру осуществляется выбор холодильного компрессора при проектировании.

2. Укажите, какие компрессоры в основном применяются в одноступенчатых парокомпрессионых холодильных машинах.

3. Укажите отличительные особенности непрямоточных поршневых компрессоров по сравнению с прямоточными

4. Укажите функции картера поршневого компрессора


7. Теплообменные аппараты (ТА) ПКХМ.


Содержание раздела. Назначение, конструкции, режимы работы, номенклатура серийно выпускаемых ТА ПКХМ, принципы выбора ТА- конденсаторов, испарителей, охлаждающих приборов. Особенности теплового расчёта и выбора ТА.

Указания. При изучении данной темы следует обратить особое внимание на конструктивные особенности ТА холодильных машин (конденсаторов, испарителей, переохладителей жидкости), их достоинства, недостатки, область применения.

Вопросы для самопроверки:

1. Укажите по каким параметрам выбираются кожухотрубные теплообменные аппараты холодильных машин при проектировании

2. Укажите в каких случаях в качестве приборов охлаждения применяют воздухоохладители

3. Укажите в каких случаях в качестве приборов охлаждения применяют батареи

4. Укажите возможные типы конструктивного исполнения конденсаторов холодильных установок


8. Вспомогательное оборудование (ВО) и устройства для охлаждения оборотной воды холодильных установок.


Содержание раздела. Назначение, конструкции, режимы работы, номенклатура серийно выпускаемого ВО ПКХМ, принципы выбора ВО- отделителей жидкости, маслоотделителей, промежуточных сосудов, ресиверов и т.д. Устройства для охлаждения оборотной воды- градирни, брызгальные бассейны- конструкции, принцип действия. Особенности теплового расчёта и выбора оборудования.

Указания. При изучении данной темы следует обратить особое внимание на назначение и конструкции ВО ПКХМ- ресиверов, маслоотделителей, отделителей жидкости и др.

Вопросы для самопроверки:

1. Укажите назначение циркуляционного ресивера.

2. Укажите назначение линейного ресивера.

3. Укажите назначение дренажного рессивера.

4. Укажите назначение защитного ресивера.

5. Укажите, что такое градирня.

6. Расположите следующие устройства для охлаждения оборотной воды в порядке возрастания их эффективности: а) открытая капельная градирня; б) открытая брызгальная градирня; в) вентиляторная градирня; г) брызгальный бассейн.

7. Укажите до какой температуры можно охладить воду в градирне в летний период.

8. Укажите за счёт какого основного фактора происходит охлаждение оборотной воды в градирне в летний период.


9. Компоновка и размещение холодильного оборудования.


Содержание раздела. Компоновка узлов холодильных установок. Размещение оборудования в машинном отделении. Способы отвода теплоты от потребителей холода. Размещение камерного оборудования.

Указания. При изучении данной темы следует обратить особое внимание на типовые компоновки машинных отделений холодильников и требования предъявляемые при этом. Следует иметь в виду, что разные типы камерного оборудования обеспечивают различные характеристики тепло- и влагопереноса. Применение воздухоохладителей ведёт к интенсификации процессов тепловлагопереноса, поэтому они используются в камерах замораживания и охлаждения продуктов. Применение батарей охлаждения даёт малую интенсивность процессов тепловлагопереноса, поэтому они применяются в основном в камерах хранения охлаждённых и замороженных продуктов.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие основные требования предъявляются к машинным отделениям крупных холодильников (хладагент- аммиак)

2. Почему при длительном хранении замороженных продуктов предпочтительно использование батарей в холодильных камерах

3. Где в холодильной камере преимущественно располагаются батареи охлаждения и почему

4. Какие типы воздухоохладителей вы знаете.


10. Системы охлаждения и автоматизация холодильных установок.


Содержание раздела. Классификация и область использования систем охлаждения. Основные схемы охлаждения- характеристика, аппаратно технологическая схема, принцип работы, автоматизация.

Указания. Следует иметь в виду, что система охлаждения- это часть холодильной установки включающая в себя приборы охлаждения, соединительные трубопроводы, регулирующие арматуру, приборы и оборудование. Следует уяснить себе особенности основных схем охлаждения- безнасосных (прямоточной и с отделителем жидкости) и насосно-циркуляционных (прямоточных), их достоинства, недостатки, область использования.

Следует иметь в виду, что автоматика является неотъемлемой частью системы охлаждения и тип автоматизированного охлаждения непосредственно связан с типом схемы охлаждения.

Вопросы для самопроверки:

1. Укажите, какие особенности эксплуатации характерны для безнасосных прямоточных систем непосредственного охлаждения

2. Укажите, какие особенности эксплуатации характерны для безнасосных систем непосредственного охлаждения с отделителем жидкости

3. Укажите, какие особенности эксплуатации характерны для насосно-циркуляционных прямоточных систем непосредственного охлаждения

4. Укажите, какие особенности эксплуатации характерны для систем охлаждения с промежуточным хладоносителем


11. Холодильные машины других типов и безмашинные способы охлаждения.


Содержание раздела. Абсорбционные, пароэжекторные, газовые холодильные машины, вихревые трубы- принципиальные схемы, принцип работы, область применения. Безмашинные способы охлаждения- общие сведения.

Указания. При изучении данной темы следует обратить особое внимание на конструкции холодильных машин, вид используемой энергии и на технико-экономическую эффективность их применения.

Вопросы для самопроверки:

1. Укажите, чему равен холодильный коэффициент теплоиспользующей холодильной машины

2. Укажите факторы благодаря которым технико-экономическая эффективность теплоиспользующих холодильных установок может быть выше чем парокомпрессионной холодильной машины

3. Укажите, какой процесс лежит в основе получения холода в воздушной холодильной машине.

4. Укажите, какие особенности характерны для абсорбционной холодильной машины


12. Охлаждаемые сооружения. Механизация погрузочно- разгрузочных работ.


Содержание раздела. Объёмно-планировочные решения промышленных холодильников- общая характеристика. Строительные и изоляционные конструкции холодильников. Тепловой баланс охлаждаемых помещений, определение величины теплопритоков. Грузовые работы на холодильнике. Тара и средства пакетизации грузов, механизмы и средства механизации.

Указания. Следует обратить особое внимание на типовые объёмно-планировочные решения холодильников и требования по обеспечению технологии хранения грузов и погрузочно-разгрузочных работ. Следует знать особенности строительных конструкций холодильников, основные применяемые тепло-и влагоизоляционные материалы. Необходимо уметь составлять тепловой баланс холодильного помещения с целью определения теплопритоков. Необходимо также способы хранения грузов и средства механизации.

Вопросы для самопроверки:

1. Почему необходимо теплоизолировать фундамент здания холодильника

2. Почему необходимо влогоизолировать холодильные помещения.

3. Какие основные теплоизоляционные материалы применяются на холодильниках

4. Какие средства механизации используются на крупных холодильниках


13. Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт холодильных машин и установок.


Содержание раздела. Рассматриваются технические приёмы, средства, нормы и правила.

Указания. Следует знать основные нормы и технические требования, регламентирующие монтаж, наладку, эксплуатации и ремонт холодильных машин и установок., а также способы, средства и порядок осуществления соответствующих операций на холодильниках.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА


Контрольная работа представляет собой взаимосвязанные элементы расчёта и проектирования холодильной установки.

Исходные данные:

Парокомпрессорная холодильная машина обеспечивает холодопроизводительность Q0 , кВт. Температура воздуха в холодильной камере tх.в . Температура наружного воздуха tокр , относительная влажность наружного воздуха окр.

Исходные данные для расчётов принять по таблице.


предпоследняя цифра шифра

tх.в., 0С

конвекция воздуха в холодильной камере*

последняя цифра шифра

tокр,0С

окр %

Q0 , кВт


хлад-

агент

0

-20

естественная

0

40


40

100


аммиак

1

-25

принудит., 1 м/с

1

35

80

2

-30

принудит., 2 м/с

2

30

60

3

-35

принудит., 3 м/с

3

25

40

4

-20

принудит., 4 м/с

4

20


50

30


R-12

5

-15

принудит., 5 м/с

5

25

20

6

-10

естественная

6

30

10

7

-5

естественная

7

20


60

30


R-22

8

0

принудит., 0.5 м/с

8

25

20

9

+3

принудит., 1.5 м/с

9

30

10

* естественная конвекция воздуха в холодильной камере предполагает использование батарей охлаждения; принудительная конвекция- воздухоохладителей с указанной скоростью движения воздуха внутри аппарата.


Задание 1

Привести принципиальную схему парокомпрессорной холодильной машины.

По исходным данным построить простейший теоретический цикл холодильной машины в lgP,h диаграмме аммиака [8]. Рассчитать удельную холодопроизводительность; массовый расход хладагента; объёмную подачу компрессора; теоретическую и действительную мощность компрессора, тепловую нагрузку конденсатора, холодильный коэффициент [4].

Указания:

Температуру конденсации хладагента принять tк = tм + 10 0С , где tм - температура мокрого термометра для данных параметров наружного воздуха tокр , окр , находится по I,d-диаграмме влажного воздуха .

Температуру испарения хладагента принять t0 = tх.в - 10 0C .


Задание 2

Используя результаты задания 1 подобрать поршневой компрессор по описываемому объёму и стандартной холодопроизводительности [4,10].

Указания:

Для выбора компрессора пересчитать холодопроизводительность компрессора при заданных условиях на стандартные условия.

Задание 3

Используя результаты задания 1 подобрать водяной кожухотрубчатый конденсатор и провести его поверочный тепловой расчёт [4,5,9]. Рассчитать обеспечиваемую тепловую нагрузку, расход охлаждающей воды, параметры хладагента на выходе.

Указания:

Температуру охлаждающей воды на входе в конденсатор принять t’вод = tм + 3 0С , на выходе из конденсатора t”вод = tк - 3 0C .


Задание 4

Используя результаты задания 1 и исходные данные по конвекции воздуха в холодильной камере выбрать тип и площадь испарителя. Провести поверочный тепловой расчёт. Рассчитать обеспечиваемую тепловую нагрузку, параметры хладагента на выходе.


Задание 5

Провести расчёт и выбор охладителя для оборотной воды после конденсатора (градирни при расходе воды Gвод > 10 м3/с или брызгального бассейна). Использовать результаты 3-го задания [4].


Литература

Учебники:

  1. Холодильная техника/ Под ред. Лебедева В.Ф.- М.: Агропромиздат,1986.

  2. Мещеряков Ф.E. Основы холодильной техники и холодильной технологии. - М.: Пищепром, 1975.

  3. Кочетков Н.Д. Холодильная техника.- М., 1966.


Пособия, задачники, справочники:

  1. Свердлов Г.З., Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха.- М.: Пищепром, 1987.

  2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.- Л., 1981.

  3. Расчёты и задачи по процессам и аппаратам пищевых производств./ С.М. Гребенюк и др.- М., 1987.

  4. Курылев Е.С., Герасимов Н.А. Примеры, расчеты и лабораторные работы по холодильным установкам, Л.: машиностроение, 1971.

  5. Романков П.Г., Носков А.А. Сборник расчётных диаграмм по курсу процессов и аппаратов химической технологии

  6. Богданов С.Н. и др. Холодильная техника. Свойства веществ: Справочник.- М.: Агропромиздат, 1985.

  7. Холодильные компрессоры: справочник.- М.: Легпищепром, 1981.



ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ

Программа, методические указания и

контрольные задания

Составили: СЕДЕЛКИН Валентин Михайлович

КУЛЕШОВ Олег Юрьевич

КАЗАНЦЕВА Ирина Леонидовна

Рецензент: Старшов Геннадий Иванович

Редактор:


Лицензия ИД №06268 от 14.11.01
Подписано в печать Формат 60x84 1/16

Бум. тип. Усл. печ.л. Уч.-изд.л.

Тираж экз. Заказ Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77


Похожие:

Холодильные машины и установки программа icon«Холодильные машины и установки»
Проект холодильной установки для охлаждения воды в технологических целях холодопроизводительностью
Холодильные машины и установки программа iconПрограмма курса «Холодильные машины и установки»
Цель и задачи курса приложение теоретических основ теплофизики к решению практических задач к развитию теории холодильных машин и...
Холодильные машины и установки программа iconРабочая программа по дисциплине дс 06. 01, дс 06. 02 «Холодильные машины и установки»
Цель преподавания дисциплины: формирование у будущих специалистов систематизированных знаний, умений и навыков в части проектирования,...
Холодильные машины и установки программа iconХолодильные Машины. Справочник. М. 1972г
I. Холодильные машины и тепловые насосы. Основные принципы.(д-р техн наук А. В быков; канд техн наук И. М. Калнинь; канд техн наук...
Холодильные машины и установки программа iconВ начале XX века, а точнее в 1910 году, в США был изобретен первый домашний холодильник, имевший машинное охлаждение. Целый год после создания этой машины
Менять приводные ремни и смазывать подшипники приходилось всего лишь один-два раза в год. Компания «Дженерал Электрик» вполне успешно...
Холодильные машины и установки программа iconРабочая программа дисциплины “Подъемно-транспортные машины” для специальностей: 170600 “машины и аппараты пищевых производств”
Дисциплина “Подъемно-транспортные установки” относится к общепрофессиональным дисциплинам и является одной из завершающих общеинженерную...
Холодильные машины и установки программа iconСудовые автоматизированные холодильные установки предназначены для обеспечения длительного хранения скоропортящихся продуктов и грузов на судне. Следовательно
Пропорциональные регуляторы давления. Рассмотрим работу и эксплуатацию этих приборов
Холодильные машины и установки программа iconНаучно-технический центр мясной и молочной промышленности
Правилах за рубежом, разработаны новые типы отечественного холодильного оборудования на хладонах, в частности, агрегатированные и...
Холодильные машины и установки программа iconРесурсосберегающее управление процессом филетирования рыбы на основе мехатроники
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Калининградский...
Холодильные машины и установки программа iconРабочая программа по дисциплине «Энергетические машины и установки»
Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры Физики 4 октября 2005 г протокол №1
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница