1. Разобрать компрессор предложенный преподавателем.
2. Изучить устройство и принцип работы компрессора. Произвести замеры диаметра цилиндра D и хода поршня S, мёртвого объёма С. Результаты занести, в табл. 10.2.
Таблица 10.2
Протокол результатов измерений
| D, м | S, м | Z, шт | С, мм | h,мм | Vh, м3/c | Nтр,кВт | Ne, кВт | Ni, кВт | Nэл кВт | qv,кДж/м3 | λ | Q0, кВт |
3. Сделать эскизную проработку узла компрессора (узел определяется преподавателем). Составить спецификацию узла и выполнить эскиз одной из деталей узла.
4. Рассчитать холодопроизводительность при рабочих условиях (режим работы компрессора, определяются преподавателем). Построить рабочий цикл и определить параметры основных точек, используя диаграммы состояния хладагентов приложение 6, рис.П.6.1 – П.6.3., по примеру лабораторной работы №8. Результаты занести в табл. 10.3.
Таблица 10.3
Термодинамические параметры рабочего цикла холодильной машины
| Номер точки | Давление, Р, МПа | Температура, t, град.С | Энтальпия, h, кДж/кг | Удельный объем, куб.м/кг |
5. Используя таблицу 10.3, рассчитать эффективную мощность компрессора и мощность электродвигателя. Данные расчетов занести в протокол (табл. 10.2.)
Форма отчетности:
1. Дать классификацию компрессоров (рис.10.1).
2. Описать основные узлы и детали компрессора предложенного для рассмотрения преподавателем.
3. Дать эскизную проработку узлов (детали) компрессора (по заданию преподавателя), указать место установки и назначение узла и детали.
4. Описать принцип действия компрессора, указанного преподавателем.
5. Построить цикл холодильной машины по параметрам выданным преподавателем в диаграмме состояния холодильного агента (рис.П.6.1 – П.6.3.). Определить параметры характерных точек табл.10.3.
6. Заполнить табл. 10.2.
5. Выводы.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные узлы рассмотренного компрессора и расскажите принцип работы компрессора?
2. Как будут работать нагнетательные клапаны в случае попадания в цилиндр жидкого холодильного агента?
3. Как влияет величина относительного мертвого объема на энергетические показатели холодильной машины?
4. Как регулируется величина относительного мертвого объема и зазор подъема пластины всасывающего клапана?
5. Объясните принцип действия системы смазывания компрессора?
6. Какие существуют типы поршневых компрессоров?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11
ОХЛАЖДЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ.
Цель работы:
1. Закрепление теоретических знаний по процессам искусственного охлаждения пищевых продуктов. Получение навыков в проведении экспериментального исследования.
2. Определение температуры в центре охлаждаемого продукта в зависимости от его теплофизических свойств, температуры охлаждающей среды и времени охлаждения; определение тепловой нагрузки от продукта.
Задачи работы:
1. Определить экспериментально-аналитическим путем температуру в центре одного из предложенных охлаждаемых продуктов (яблоко, картофель, мясо, рыба и т.п.).
2. По полученным экспериментальным и расчетным данным построить график зависимости температуры в центре охлаждаемого продукта от времени охлаждения (t k =f(τ)).
3. Определить тепловую нагрузку от продукта.
4. Составить отчет о выполненной работе.
5. Обсудить результаты работы.
Теоретические основы
Искусственное охлаждение является наиболее совершенным методом сохранения продуктов.
Охлаждение – это процесс, при котором температура пищевого продукта понижается до температуры близкой к криоскопической, но не становится ниже ее. Конечная температура охлаждения продуктов лежит в пределах от 0 до + 50С.
Температура в центре охлаждаемого продукта в конце процесса охлаждения определяется графо-аналитическим методом, при этом используются номограммы для тел правильной геометрической формы (пластины, цилиндра, шара) (прил. 4). На оси абсцисс номограммы нанесены значения критерия Фурье (F0). На оси ординат отложены значения безразмерной температуры (1 – Q). Критерий Фурье рассчитывается по уравнениям:
F0 = а · τ / δ2 или F0 = а · τ / R2, (11.1)
где а – коэффициент температуропроводности продукта(табл. П.1.1), м2/с;
τ – продолжительность охлаждения, определяется при проведении эксперимента, с;
δ – половина толщины пищевого продукта, замеряется с помощью штангенциркуля, м;
R – радиус пищевого продукта, замеряется с помощью штангенциркуля, м.
Значения безразмерной температуры Q определяется по уравнению:
(11.2)
где tk, tн – температура в центре продукта, соответственно в начале и в конце охлаждения, °С;
tc– температура воздуха в камере, °С.
Каждой линии номограммы соответствует определенное значение критерия Био (Bi). Значение критерия Вi определяется по уравнению:
(11.3)
где λ – коэффициент теплопроводности продукта (табл. П.1.1), Вт/м·К;
a – коэффициент теплоотдачи от продукта к охлаждающей среде, Вт/м2 К;
a = 6,2 + 4,2w;
w –скорость движения воздуха в камере охлаждения, замеряемая анемометром, м/с.
Расход холода на охлаждение продуктов определяется по уравнению:
Q = G · с0 (tн - tк), (11.4)
где с0 – теплоемкость продукта при охлаждений, кДж/кг К(табл. П.1.1);
G –масса охлаждаемого продукта, определяется путем взвешивания, кг.
