ЭлБиб

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕГО ОХЛАВДЕНИЯ КИПЯЩИМ ХЛАДАГЕНТОМ

НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

М.В. Шамаров, АЖ. Черных, В.М. Щляховецкии, КубГТУ (г. Краснодар, Россия)

!: Значительная часть рабочего цикла в цилиндре компрессора протекает при подводе теп

ла к сжимаемому пару хладагента. Поршневые компрессоры в холодильных установках явля

ются одними из крупнейших потребителей электроэнергии. Большинство повреждений ком

прессоров, случающихся в настоящее время, происходит вследствие нарушения теплового ре

жима работы и з - з а повышения температуры нагнетания выходящего пара хладагента, по

скольку при этом масло полимеризуется, что приводит к образованию нагара на пластинах кла

панов и поршневых кольцах.

;

Необходимость создания высокоэкономичных холодильных установок, не требующих

расхода воды на охлаждение поршневых компрессоров, обуславливает разработку и исследова

ние альтернативных способов отвода теплоты сжатия.

Авторами проведена разработка и исследование поршневого компрессорного агрегата

средней и большой производительности, который не связан с внешними системами охлаждения

и использующего в качестве охлаждающей среды кипящий хладагент.

Разработана и экспериментально проверена математическая модель холодильного порш

невого компрессора, сжимающего реальный пар хладагента, в которой учитывается влияние

охлаждения цилиндра с помощью кипящего хладагента на рабочие процессы в цикле поршне

вого компрессора.

Впервые получены экспериментальные данные энергетических и массорасходных харак

теристик поршневого компрессора с внешним кипящим охлаждением при разных режимах ра

боты холодильной установки и контура охлаждения.

Выявлена зона получения эффективных значений холодопроизводительности, для кото

рых при работе на R22 можно рекомендовать внешнее кипящее охлаждение.

В результате расчетов было установлено, что в процессе применения внешнего кипящего

охлаждения в холодильных поршневых компрессорах снижается индикаторная мощность, сни

жается общий температурный уровень в цилиндре компрессора, относительный расход охлаж

дающего хладагента в системе увеличивается до 30 %, расход хладагента в цикле снижается от

8 до 15%.

Экспериментальные исследования на разработанном стенде, где выполнены исследова

ния двухцилиндрового холодильного поршневого компрессора при работе на R22, позволили

сделать обоснованное заключение об эффективности этого вида охлаждения. Полученные ин

дикаторные диаграммы и графики распределения температур подтверждают адекватность раз

работанной математической модели.

Результаты экспериментальных исследований показали, что эффективность работы хо

лодильного поршневого компрессора на R22 и всей холодильной установки в целом зависит от

температурного режима работы компрессора. Выявлена зона получения эффективных значений

холодопроизводительности, для которых при работе на R22 можно рекомендовать внешнее ки

пящее охлаждение.

;

Наиболее экономичным режимам работы компрессора, при работе на R22, соответству

ют давления кипения от 0,18 до 0,24 МПа, температуры всасывания от 12 до 24 °С.

На основании выполненных исследований создана конструкция компрессора оснащен

ная элементами (крышками и др.), решающими проблему перевода поршневых компрессоров с

водяного на кипящее охлаждение, и разработана схема ввода такого компрессора в состав хо

лодильной установки, позволяющая без затрат внешней энергии осуществлять циркуляцию ох

лаждающего хладагента через систему внешнего охлаждения поршневого компрессора.

377

Науч ая электронная библиотека ЦНСХБ