cw.2.docx

Laboratorium z chłodnictwa i kriogeniki

Ćw. 2

Wizualizacja działania sprężarkowych urządzeń chłodniczych

Data wykonania ćw.  15.10.2012

Data oddania sprawozdania 22.10.2012

Skład grupy:

Anna Klupś

Agnieszka Manikowska

Przemysław Wojciechowski

Cel ćwiczenia

              Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podstawowymi obiegami chłodniczymi i wizualizacja procesów tam zachodzących.

Schemat stanowiska pomiarowego

Rysunek 1. Schemat jednostopniowego obiegu chłodniczego

Wyniki pomiarów

* Pomiar został wykonany zaraz przed pojawieniem się korka lodowego i gwałtownym podniesieniem się ciśnienia na barometrze 1 i spadku na barometrze 2. Przy pomiarze chłodziarka pracowała przy ustalonych parametrach.

Wnioski

Chłodziarka, którą badaliśmy, działa wg obiegu Lindego. Różni się ona od pierwotnej idei, ponieważ rozprężarkę zastąpiono w nim kapilarą, a także zamontowano filtr wilgoci przed rurką kapilarną. W układzie można wyróżnić dwa obszary: wysokiego i niskiego ciśnienia. W skład pierwszego obszaru wchodzą: rurka od sprężarki do skraplacza, skraplacz, filtr wilgoci. Ciśnienie spada na kapilarze, za nią wchodzimy w obszar niskiego ciśnienia, czyli parownik i rurka odchodząca do sprężarki. Badaną chłodziarkę można też podzielić na miejsca, w których roztwór jest jedno- lub dwufazowy. Miejsca, w których mamy ciecz i parę to parownik i skraplacz, w innych obszarach chłodziarki powinna być tylko jedna faza skupienia gazu.

              Na rysunku 2 przedstawiono obieg chłodniczy dwufazowy dla gazu R12 z naniesieniem na niego ideowego schematu działania, a także zostały na niego nałożone ciśnienia parowania(pk) i skraplania(p0). Cały obieg działa wg następującej kolejności. Sprężarka zasysa czynnik o ciśnieniu p0 i spręża do ciśnienia pk (przemiana izentropowa 1-2). Sprężony czynnik płynie do skraplacza, w którym dzięki odprowadzeniu energii cieplnej (przemiana izobaryczna 2-3) ulega skropleniu. Skroplony czynnik ulega następnie rozprężeniu w kapilarze do ciśnienia p0 (przemiana izentropowa 3-4). Rozprężony czynnik płynie do parownika, w którym odparowuje pobierając energię cieplną (przemiana izobaryczna 4-1) Pary czynnika chłodniczego powstające w parowniku zasysane są przez sprężarkę i sprężane do ciśnienia skraplania.

              By umożliwić pełną kondensację skraplacz powinien być odwrócony o 90°. Pomogłoby to w lepszym skropleniu gazu, ponieważ przy takim ustawieniu redukujemy strefy skraplacza, w których jest nieefektywny. W pionowych rurkach, gdy roztwór dwufazowy płynie w dół, ciecz spływa po ściankach, a gaz przesuwa się środkiem rurki. W tym obszarze skraplacza nie następuje skraplanie. Jednak w przemyśle nie stosuje się takich skraplaczy, ponieważ ich zalety nie przeważają ich największej wady - kosztu produkcji.

              Nasza chłodziarka po kilku minutach pracy niestety przestała działać, ponieważ utworzył się korek lodowy, który uniemożliwił pracę chłodziarce. Było to spowodowane zapchaniem się filtru wilgoci, który po wielu latach pracy nie może przyjąć już więcej wilgoci. Nie można go niestety wymienić, ponieważ jest on zatopiony w szkle i na stałe scalony z cała konstrukcją, której nie można już odtworzyć.