Интенсификация теплообмена воздушного конденсатора и компрессора электроконвективным потоком воздуха
Рациональным решением является использование охлаждающего эффекта электроконвективного движения воздуха, влияние которого на теплообмен оказывается высокоэффективным. В этой связи, интенсификация теплообмена поверхностей воздушного конденсатора и герметичного компрессора за счёт электроконвективного охлаждения является актуальной задачей в холодильной технике. Электроконвективное охлаждение… Читать ещё >
Содержание
- Условные обозначения
- Индексы
- Аббревиатуры
- Глава 1. Интенсификация теплообмена в воздушном конденсаторе и компрессоре холодильной машины
- 1. 1. Методы интенсификации процесса теплообмена между рабочей поверхностью воздушного конденсатора и наружным воздухом
- 1. 2. Методы интенсификации процесса теплообмена компрессора
- Выводы по главе 1
- Глава 2. Разработка методик экспериментальных исследований
- 2. 1. Постановка опытов и методы исследований
- 2. 1. 1. Разработка экспериментального стенда для исследования генерации ЭКДВС и влияния электроконвекции на интенсификацию теплообмена воздушного конденсатора и герметичного компрессора
- 2. 1. 2. Исследование скорости воздушного потока, создаваемого ЭКСО
- 2. 1. 3. Исследование вольт-амперных характеристик электродных приставок
- 2. 1. 4. Исследование зависимости силы тока от числа игл
- 2. 1. 5. Исследование изменения скорости воздушного потока создаваемого комбинацией вентилятор + ЭКСО в зависимости от частоты вращения лопасти вентилятора и расстояния
- 2. 1. 6. Исследование зависимости коэффициента теплоотдачи от скорости электроконвективного движения воздушной среды создаваемого ЭКСО
- 2. 1. 7. Распределение поля скоростей относительно рабочей поверхности заземлённого электрода ЭКСО
- 2. 1. 8. Интенсификация теплообмена воздушного конденсатора и герметичного компрессора различными системами охлаждения
- 2. 1. Постановка опытов и методы исследований
- 3. 1. Влияние напряжённости поля на скорость электроконвективного потока воздуха
- 3. 2. Вольт-амперные характеристики электродных приставок
- 3. 3. Зависимость силы тока от числа игл
- 3. 4. Влияние различных частот вращения лопасти вентилятора на изменение скорости воздушного потока создаваемого комбинацией вентилятора и ЭКСО
- 3. 5. Зависимость скорости воздушного потока создаваемого при комбинировании вентилятора и ЭКСО от расстояния
- 3. 6. Зависимость интенсивности теплоотдачи от скорости электроконвективного движения воздушной среды
- 3. 7. Сравнительный анализ различных систем охлаждения воздушного конденсатора и герметичного компрессора
- 4. 1. Конструктивное оформление электродной приставки ЭКСО
- 4. 2. Конструктивное оформление компрессорноковденсаторного блока кондиционера типа «мульти сплит система» МиХ-10 с использованием электродной приставки ЭКСО
- 43. Конструктивное оформление компрессорноконденсаторного агрегата прилавка-витрины с использованием электродной приставки ЭКСО
- 4. 4. Обеспечение безопасной работы разработанных устройств
Интенсификация теплообмена воздушного конденсатора и компрессора электроконвективным потоком воздуха (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Основными экономическими показателями при производстве и дальнейшей эксплуатации машин и аппаратов холодильной техники являются затраты на энергетические и сырьевые ресурсы. При реализации новых конструкторских решений в области холодильного машиностроения следует учитывать, что сокращение этих затрат за счёт внедрения новых способов интенсификации теплообмена позволяет повысить их экономическую эффективность.
Одним из основных факторов, определяющргх энергетические и материальные затраты при производстве и эксплуатации холодильной машины, является теплообмен между теплообменной поверхностью и наружной средой. При этом характеристику и режим работы холодильной машины во многом определяют эффективностью теплоотдачи теплообменных поверхностей воздушного конденсатора и компрессора. Анализ применяемых в настоящее время методов интенсификации теплообмена свидетельствует о необходимости изыскания новых подходов при решении данной задачи.
Рациональным решением является использование охлаждающего эффекта электроконвективного движения воздуха, влияние которого на теплообмен оказывается высокоэффективным. В этой связи, интенсификация теплообмена поверхностей воздушного конденсатора и герметичного компрессора за счёт электроконвективного охлаждения является актуальной задачей в холодильной технике. Электроконвективное охлаждение теплообменной поверхности отличается от других методов охлаждения: упрощается аппаратурное оформление, снижаются энергозатраты, увеличивается теплосъём, повышается надёжность и долговечность оборудования.
1. Интенсификация теплообмена в воздушном конденсаторе и компрессоре холодильной машины.
Общие выводы.
В результате изучения научной информации, аналитических и экспери-ментапьных данных собственных исследований и их обобщения разработана современная концепция применения токов высокого напряжения в малоисследованной области холодильной техники.
1. Анализ общей картины развития теоретических основ работы холодильной техники и способов интенсификации процессов теплообмена позволяет считать, что наиболее перспективным устройством для генерации потока воздуха с целью охлаждения теплообменных поверхностей воздушного конденсатора и герметичного компрессора холодильной машины является электроконвективная система охлаждения (ЭКСО).
2. Специфика математического моделирования холодильных систем заключается в доминировании вероятностных моделей над динамическими моделями. Наблюдающаяся тенденция применения нетрадиционных активаторов интенсификации процессов теплообмена существенно повышает роль опытных данных для построения соответствующих математических моделей процессов и аппаратов холодильной техники. Предложены математические модели:
1) зависимости и =/(Е) — скорости электро-конвективного воздушного потока ЭКСО от напряжённости поля;
2) зависимости и =/((c)) — скорости воздушного потока вентилятора и комбинации вентилятора + ЭКСО от частоты вращения лопасти вентилятора;
3) зависимости и =/(Ь) — скорости воздушного потока вентилятора и комбинации вентилятора + ЭКСО от расстояния, на которое удаляется поток воздуха от электродной приставки;
4) I = Ди) — вольтамперной характеристики ЭКСО;
5) I = /(п) — зависимости силы тока от числа игл на генерирующем электроде;
6) зависимости комплекса (8/Гз) от угла конусности (р) игольчатого электрода;
7) зависимости, а =/(о)-коэффициента теплоотдачи при охлаждении теплопередаюп-их поверхностей воздушного конденсатора и герметичного компрессора от изменения скорости ЭКДВС.
Данные модели являются надёжными и могут быть рекомендованы к использованию при разработке инженерных методов расчёта воздушного конденсатора и герметичного компрессора с целью совершенствования работы холодильной машины.
3. Установленные рациональные, энергетически эффективные режимы генерации ЭКДВС для охлаждения воздушного конденсатора позволяют увеличить интенсивность теплоотдачи в 1,45. 1,62 раза, а для охлаждения герметичного компрессора в 1,24. 1,48 раза по сравнению с воздушным охлаждением.
4. Разработанные методы инженерных расчётов позволили решить ряд технических задач, а реализованный на основе этих решений новый процесс может быть внедрён в различных системах холодильной машины. Предложенные констр>тсции компрессорно-конденсаторного агрегата прилавка-витрины (патент № 2 137 063 РФ) и компрессорно-конденсаторного блока кондиционера типа «мульти-сплит система» с применением ЭКСО для охлаждения конденсатора и компрессора являются экономически более выгодными в сравнении с зарубежными и отечественными аналогами.
6. Применение комбинации из вентилятора и ЭКСО позволяет увеличить значение скорости воздуха создаваемого только вентилятором на 12%, что даёт возможность понизить мощность используемого вентилятора на 14%.
7. Разработанные опытные стенды и методики проведения экспериментов внедрены в учебный процесс по курсу «Электрофизические методы в холодильной технике и технологии» и рекомендуются для постановки учебных лабораторно-исследовательских работ с целью изучения явления электроконвекции применительно к области холодильной техники и технологии.
Список литературы
- Бабакин Б.С. Процесс криоразделения в электрическом поле сырья животного происхождения. Диссертация на соискание уч. степени к.т.н.-М.: 1981,239 с.
- Бабакин Б. С, Адель Дан Фатхи П., Бовкун М. Р. Электроконвективное охлаждение конденсатора с воздушным охлаждением: Информ. листок. № 126. М.: ЦНТИПР, 1989.
- Бабакин Б. С, Бовкун М. Р. Совершенствование работы конденсаторов электроконвективного охлаждения. Холод — народному хозяйству: Тез. Докл. Всесоюзная научно-техническая конференция Л.: 1991,0.25.
- Бабакин Б. С, Воронин М. И., Бовкун М. Р., Симинский Ю. В. Интенсификация работы конденсатора воздушного охлаждения малых холодильных машин. Научно-техн. бюл. ВИМ, 1989, № 74, с. 14−17
- Бабакин Б. С, Мизерецкий H.H., Козыренко В. Т., Смирнов В. В. Сравнительный анализ камер дозаривания бананов. «Проблемы совершенствования холодильной техники и технологии» Сборник научных трудов, выпуск 1, МГУПБ, М: 1999 г.
- Ю.Бабакин Б. С, Мизерецкий H.H., Смирнов В. В., ЗохунМ.Б., Колиева
- B. Б. Холодильная обработка плодов манго в условиях электроконвекции. «Проблемы совершенствования холодильной техники и технологии» Сборник научных трудов., выпуск 1, МГУПБ, М: 1999.
- Бабакин Б. С, Мизерецкий H.H., Смирнов В. В. Распределение напряжённости электрического поля в зависимости от межэлектродного расстояния Тезисы докладов Международной конференции «Холодильная техника-проблемы и решения» Астрахань, 1999 г.
- Бабакин Б. С, Чантурия В. М., Бовкун М. Р. Интенсификация теплообмена конденсаторов малых холодильных: Обзор, информ. М.: Агропромиздат, 1990, 199 с.
- Базелян Э.М., Ражанский И. М. Искровой разряд в воздухе. Новосибирск: Наука, 1988,165 с.
- Барило В.И. Исследование и интенсификация теплообмена в хладо-новых пластинчатых конденсаторах. Автореферат диссертации на соискание уч. степ, к.т.н., Л: 1980 г.
- Басс Э.С. Охлаждение экранированного компрессора, Холодильная техника Ш2,1970 г. с 6−8.
- Бежанишвили Э.М., Быков A.B., Гуревич Е. С. Холодильные компрессоры: Справочник. М.: Легкая и пищевая промышленность., 1981 г.
- Берглес А.Е. Интенсификация теплообмена. Теплообмен. Достижения. Проблемы. Перспективы. -М.: 1981.-е. 145−185.
- Берман Я.А., Маньковский О. Н. и др. Системы охлаждения компрессорных установок. Л: Машиностроение, 1984 г, 228 с. 23 .Бессонный А. Н. и др. Основы расчёта и проектирования теплообменников воздушного охлаждения, справочник, СПб: Недра, 1996 г., 513 с.
- Бобков В.Е. Инженерные аспекты применения эквивалентных зарядов в расчётах электрических полей высоковольтного оборудования. Диссертация на соискание уч. степ, к.т.н. Истра, 1983 г., 242 с.
- Бовкун М. Р. Интенсификация теплообмена при использовании электроконвективного движения воздуха для воздушных конденсаторов и холодильной обработки мяса, диссертация на соискание уч. степ, к.т.н, М: 1993 г.
- Богданов СИ., Бучко H.A. и др. Теоретические основы хладотехни-ки. М.: Агропромиздат, 1986 г., 303 с.
- Болога М.К., Берков А. Б. Электроконвективный теплообмен дисперсных систем. Кишинёв: Штиинца, 1977. -320 с.
- Болога М.К., Гросу В. П., Кожухарь И. А. Электроконвекция и теплообмен Кишинёв: Штиинца, 1997, 320 с.
- Болога М.К., Литинский Г. А. Электроантисептирование в пищевой промышленности. Под ред. И. А. Рогова, Кишинёв: Штиинца, 1989, -181с.
- Болота М.К., Смирнов Г. Ф., Дидковский А. Б., Климов СМ. Теплообмен при кипении и конденсации в электрическом поле. Кишинёв: 1987 г., 239 с.
- Бражников A.M., Каухчешвили Э. И. Холод. Введение в специальность. М.: Пищ. пром-сть, 1984 г., 144 с.
- Бундевич B.C. Математическое моделирование теплообмена в пластинчато-ребристых воздушных конденсаторах и оптимизация их режимных и геометрических параметров. Автореферат диссертации на соискание уч. степ, к.т.н., Л. 1988 г.
- Бутенко H.A., Мосяк A.A. и др. Влияние коронного разряда на теплообмен при вынужденной конвекции. «Электронная обработка материалов» № 4 Кишинёв: «ШТИИНЦА», 1989, с. 46−47.
- Быков A.B. Исследование характеристик низкотемпературного одноступенчатого холодильного поршневого компрессора на новых рабочих веществах. Автореферат диссертации на соискание уч. степ. К.Т.Н., Л. 1970 г.
- Быков В.А. Исследование рабочего процесса низкотемпературных малых поршневых герметичных компрессоров с целью повышения их эффективности. Автореферат диссертации на соискание уч. степ. К.Т.Н., Л. 1979 г.
- Верещагин И.П. Коронный разряд в аппаратах электронно-ионной технологии. М.: Энергопромиздат, 1985 г., 160 с.
- Верещагин И.П., Котлярский Л. Б., Морозов B.C. Технология и оборудование для нанесения полимерных покрытий в электрическом поле. М.: Энергоатомиздат, 1990, — 240 с.
- Верещагин И.П., Морозов B.C., Стырикович И. М. Коронный разряд с иглообразных частиц. М.- Известия академии наук СССР «Энергетика и транспорт» № 1, 1984, с. 31−37.
- Выгодин В.А., Бабакин Б. С., Смирнов В. В. Охлаждающая батарея. Патент № 2 131 566. Российское агентство по патентам и товарным знакам. 1999.
- ВЫГ0ДИН В.А., Бабакин Б. С., Смирнов ВВ. Прилавок-витрина. Патент № 2 137 063. Российское агентство по патентам и товарным знакам. 1999.
- Гефтер П.Л. Электростатические явления в процессах переработки химических волокон. -М.: Легпромбытиздат, 1990, 287 с.
- Гопин СР., Швара В. М. Воздушные конденсаторы малых холодильных машин. М.: Агропромиздат, 1987,151 с.
- Гусов В.Ф. Исследование процессов тепло и массообмена в регенераторах и пластинчато-ребристых реверсивных теплообменниках воздухоохладительных установок, диссертация на соискание уч. степ. к.т.н., 1976 г.
- Гухман A.A. Интенсификация конвективного теплообмена и проблема сравнительной оценки теплообменных поверхностей. «Теплоэнергетика» № 4, 1977 г., с. 5−8.
- Дидовский А.Б. Теплообмен при плёночной конденсации чистого пара в электрическом поле. Диссертация на соискание уч. степ, к.т.н. Кишинёв, 1977 г. 137 с.
- Долин П.А. Справочник по технике безопасности. М.: Энергопро-миздат, 1985, 220 с.
- Дубинин М.К. Искропредупреждение в установках электрокраски. // Лакокрасочные материалы и их применение. № 4. — с. 46−47.
- Иванов О.П. Конденсаторы и воздухоохлаждающие устройства. -Л.: Машиностроение, 1980,165 с.
- Иоссель Ю.Я. Электрические поля постоянных токов. Л.: Энерго-издат, 1986. — 160 с.
- Исаченко В.И. Теплообмен при конденсации Л: Машиностроение, 1977,96 с.
- Клименко Т.А. Исследование низкотемпературных высокооборотных герметичных компрессоров. Автореферат диссертации на соискание уч. степ, к.т.н., М. 1981 г.
- Коваленко Л.Н., Гаушков А. Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи, М: Энергоатомиздат, 1986 г., 240 с.
- Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. Новосибирск: 1975 г. 212с.
- Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. -599с.
- УЬ1зерецкий H.H., Пустовойтов Ю. Г. и др. Зависимость коэффициента критического давления паросодержания в двухфазном потоке хладагента. «Проблемы совершенствования холодильной техники и технологии». Сборник научных трудов, выпуск 1, МГУПБ, М: 1999 г.
- Молдавский Л.В., Кожухарь И. А., Болота М. К. Охлаждение сребрённой поверхности электрическим ветром. Электронная обработка материалов. — М.: 1982, № 6, с. 56−58.
- Молявко Д.П. Исследование рабочих процессов поршневого холодильного компрессора средней производительности. Автореферат диссертации на соискание уч. степ, к.т.н., Л. 1979 г.
- Правила устройства электроустановок. Минэнерго СССР. — М.: Энергоатомиздат, 1986, 648 с.
- Прозорова Т.В., Сутырина Т. М. Современное состояние и перспективы развития конденсаторов с воздушным охлаждением для холодильных машин. М: ЦИНТИхимнефтемаш, 1981 г.
- Рогов И.А., Бабакин Б.С, Бовкун М. Р. Исследование работы воздушного конденсатора в условиях электроконвективного теплообмена. Тез. докл. 6-ой Всесоюзной научно-практической конференции, Одесса, 1989, с. 58.
- Рогов И.А., Бабакин Б. С., Бовкун М. Р. Электроконвективный теплообмен воздушного конденсатора. Электронная обработка материалов, 1990, № 5, с. 88−90.
- Рогов И.А., Бабакин Б. С., Выгодин В. А. Электрофизические методы в холодильной технике и технологии. М.: Колос, 1996 г., 336 с.
- Рогов И.А., Бабакин Б. С., Михайлов H.A. Моделирование воздействия электроконвекции на теплообмен воздушного конденсатора. -Электронная обработка материалов.-М.: 1991, № 1, с. 54−58.
- Семёнов К.Н. Исследование воздействия неоднородных электрических полей на конвективный теплообмен. Диссертация на соискание уч. степ. к.т.н., Кишинев, 1972 г. 160 с.
- Теплообменные аппараты холодильных установок. Г. Н. Данилова, CH. Богданов, О. П. Иванов и др.- Под редакцией Т. Н. Даниловой. -Л.: Машиностроение, 1989 г. 303 с
- Тетеля Ю.Е. Электроконвективный теплообмен в газодисперсных системах. Диссертация на соискание уч. степ. к. т:н. Кишинёв, 1992 г., 178 с.
- Фёдоров В. Г. Плесконос А.К. Планирование и реализация экспериментов в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1980, 240 с.
- Шаталина И.Н. Теплообмен в процессах намораживания и таянья льда. -Л.: Энергоатомиздат, 1990 г. 120с.
- Шелестов И.П. Радиолюбителям: полезные схемы. Домашняя автоматика, охранные устройства, приставки к телефону, зарядные устройства и многое другое. М.: СОЛОН-Р, 2000 г., 192 с.
- Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. -М.: Наука, 1969 г. -744с.
- Юдин В.Ф. Теплообмен поперечно-оребрённых труб. Л.: Машиностроение, 1982,192 с.
- Якобсон В.Б. Герметичные компрессоры показатели качества, мировой уровень, холодильные агенты. М.: Пищевая промышленность, 1971 г., 224 с.
- А.С. 1 032 325 СССР F28 F13/16. Пушков В. В., Усенко В. П., Тетеля Ю. Е., Недбаев Н. Я. Способ интенсификации теплообмена. № 3 406 827/24−06- опубл. 12.03.82. Бюл. № 10.
- Пат. 3 219 128 ФРГ, МКИ F 25 В 39/04. Mehrkreislauf Verflussiger/Hanssman, Roland (W. Germany). № 8 208 325- Заявл. 13.05.82- Опубл. 24.11.83. -Многоконтурный конденсатор.
- Пат. 3 333 908 ФРГ, МКИ F 25 В 39/04. Luftgekuhlter kondensator / G. Anmelder (W. Germany). № 8 507 624- Заявл. 20.09.83- Опубл. 28.03.85. Воздухоохлаждаемый конденсатор.
- Пат. 60−3147 Япония, МЮИ F 25 В 39/04/ Холодильная машина / Hitachi (Japan). № 55−58 713- Заявл. 06.05.80- Опубл. 25.01.85.
- Adachi Т., Okamoyo S., Adachi М. The effect of sound on the rate of heat transfer from a cylinder placed normal to an air stream. // Bull. ASME. 1979. V. 22. № 172. — P. 1407 — 1415.
- Sl.Bergles A. E, Enhancement of Heat Transfer/ 6-th international Heat Transfer Conference Toronto, 1978. 8 p.
- Dawood A. S., Manocha B.L., Ali, S.M.S., The effect ofvertical vibrations on natural convection heat transfer from a horizontal cylinder // Int. J. Heat Mass Transfer. 1985. V. 24, P. 491−496.
- Depew C.A., Kramer T.S. // Adv. Heat Trans 1984/ V. 9. — P 113−180. 84. Intemational Journal of refrigeration. — 1986. №. 1. — P 123−130.
- Junkan C.H., Some Effects of Mechanically-Produced Unsteady Boundary Layer Flows on Convective Heat Transfer Augmentation. ASME. -1983.-V. 2.-P. 1032−1038.
- КИЛЮ K., Kuriyama M., Asano M., Harada E. Heat fransfer from circular pipes under corona discharge. // Heat fransfer-sapanese research. 1990.-V. 4.-P. 35 -43.
- Legaretta, I. G. Et al. Extending the retail storage time of pork sausage using modified atmospheres and freezing // Heat science. 1989. V. 23. -P. 21−36.
- Razgaltis R., Nohnan S.P. //Heat and Mass Trans. Processes. 1984. V. 2-P. 831 -866.
- VoIkoff H.R., Godfrey R. Low-velocity heats fransfer to a flat plate in the presents of a corona discharge in air. // AS ME Journal of heat trans. 1979.-V. 101.-R 157−163.