Коэффициент теплоотдачи от ребристой поверхности принимаем ₂=10 ккал/м²час°С.

Поверхность гладкой трубы конденсатора, м²

F₁=3,1411240210^-6=1,6510^-2.

Поверхность оребренной трубы конденсатора, м²

F₂=3,1411240210^-6+453623810^-6=12,2510^-2.

Коэффициент теплопередачи конденсатора, ккал/м²час°С

Теплопередающая поверхность конденсатора, м²

Расчетная длина оребренной трубы конденсатора, м

Конструктивно принятая длина оребренной части конденсатора l=0,48 м.

Абсорбер

Принятая конструкция абсорбера представляет собой трубу Ш161,6, l=3500 мм.

Производительность абсорбера 22,4 ккал/час.

Теплопередающую поверхность абсорбера определяем по формуле, м²

где И_m - разность температур окружающего воздуха и поверхности абсорбера.

Коэффициент теплопередачи абсорбера определяем по формуле, м²

где ₁ - коэффициент теплоотдачи со стороны парогазовой смеси и раствора к стенке канала;

₂ - коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности абсорбера к воздуху.

Так как толщина стенки трубки незначительна, применяем формулу коэффициента теплопередачи для плоской стенки.

Коэффициент теплопередачи со стороны раствора и парогазовой смеси к стенке канала

₁=0,9_см+0,1_р,

где 0,1 - доля смачивания периметра канала раствором при заполнении объема абсорбера в расчете 5 %, причем толщина слоя раствора по оси канала будет около 2 мм.

Для водоамммиачного раствора коэффициент теплоотдачи принимаем 150 ккал/м²час°С.

Коэффициент теплоотдачи от парогазовой смеси принимаем 60 ккал/м²час°С.

Коэффициент теплоотдачи от потоков парогазовой смеси и раствора к внутренней поверхности абсорбера, ккал/м²час°С

₁=0,9_см+0,1_р=0,960+0,1150=69.

Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности абсорбера к окружающему воздуху принимаем ₂=10 ккал/м²час°С.

Коэффициент теплопередачи абсорбера, ккал/м²час°С

Средняя логарифмическая разность температур между температурами абсорбции и охлаждаемого воздуха,°С

Теплопередающая поверхность абсорбера, м²

Поверхность абсорбера, принятая конструктивно, равна 0,175 м². Эта поверхность обеспечивает необходимые условия процессов как теплообмена, так и массообмена.

Расчет абсорбционно-диффузионного агрегата "Морозко-2" проведен по нормали завода без изменений принятых в ней обозначении и системы единиц.

Абсорбционная холодильная машина периодического действия

Целью расчета является определение тепловых нагрузок, теплового коэффициента

Исходные данные:

Холодопроизводительность	Q0, кВт (кДж/цикл)
Температура кипения	t0,°С
Температура греющего источника	th,°С
Температура охлаждающей воды	tw,°С

Температура конденсации,°С

t_k=t_w+Дt.

Давление конденсации и кипения определяется при условии о_d=1.

С учетом сопротивления гидравлического затвора в расчетах принимается превышение давления конденсации, МПа

Температура раствора в конце процесса выпаривания,°С

Температура раствора в конце процесса абсорбции,°С

В начале процесса зарядки крепкий раствор нагревается до состояния насыщения при давлении .

Процесс кипения происходит практический при постоянном давлении до момента поступления пара в конденсатор. Далее давление в генераторе постепенно снижается до P_k.

В начале процесса разрядки слабый раствор начинает охлаждаться, одновременно поглощая часть пара, выделяющегося в испарителе при изменении давления от P_k до P₀.

Промежуточное состояние определяется из уравнения материального баланса процесса смешения.

Масса пара, выделившегося из 1 кг жидкого агента при падении давления от P_k до P₀, кг/кг

Кратность циркуляции в цикле

Уравнение теплового баланса

Далее предполагается, что процесс абсорбции идет с отводом тепла при постоянном давлении. Для получения пара концентрации близкой к единице в схему включается дефлегматор. Особенностью работы дефлегматора является то, что в него в процессе выпаривания раствора поступает пар переменной концентрации. Расчет тепловой нагрузки дефлегматора ведется приближенно. Интервал дегазации условно делится на i участков, и дефлегматор рассматривается в работе с каждым участком генератора.

Кратность циркуляции раствора для каждого участка

Масса пара, образовавшегося на каждом участке, определяется из уравнения материального баланса элементов генератора

I участок:

II участок:

III участок:

i-ый участок:

Средняя концентрация на i-ом участке

Средняя концентрация флегмы - о_фmi, средняя концентрация пара, образовавшегося на i - ом участке - о_дmi определяется из условия

t_дmi - t_фmi= (2ч5)°С.

Масса флегмы определяется из уравнения материального баланса дефлегматора

Удельная тепловая нагрузка дефлегматора определяется из уравнения теплового баланса дефлегматора, кДж/кг

.

Суммарная удельная тепловая нагрузка дефлегматора, кДж/кг

Расход тепла на подогрев раствора, кДж/кг

Расход тепла на выпаривание раствора, кДж/кг

где 2m - состояние слабого раствора при среднем давлении P_k;

Суммарная удельная тепловая нагрузка генератора, кДж/кг

Удельная тепловая нагрузка конденсатора, кДж/кг

Удельная холодопроизводительность, кДж/кг

Количество тепла абсорбции, отведенное при понижении давления с P_k до P₀, кДж/кг

Количество тепла абсорбции, отведенное в процессе получения холодильного действия, кДж/кг

Суммарная удельная тепловая нагрузка абсорбера, кДж/кг

Тепловой баланс цикла холодильной машины

Тепловой коэффициент

На основании теплового расчета цикла ведется расчет холодильной машины, в котором определяются полные тепловые нагрузки аппаратов, величины теплообменных поверхностей в зависимости от предполагаемых конструкций элементов.

Особенности данного расчета заключаются в следующем:

· при определении массы отгоняемого холодильного агента вводится коэффициент, учитывающий дополнительную массу холодильного агента, необходимую для повышения давления в паровом пространстве системы и для покрытия потерь вследствие теплопритока в процессе разрядки через изоляцию ресивера испарителя, µ=1,03ч1,06;

· в расчете полного количества раствора в генераторе-абсорбере необходимо учитывать количество жидкого холодильного агента, поступающего в него из испарительной части, которое зависит от конструкции испарителя;

· определение полных тепловых нагрузок аппаратов ведется с учетом времени зарядки и разрядки, которые принимаются по условиям работы машины с учетом ее назначения

7. Основные направления совершенствования

Внедрение электронной диагностики для контроля работы сложных систем явилось шагом к созданию компьютеризированных холодильников. Компьютеризированное управление позволяет задавать и контролировать условия хранения продуктов и работу БХМП, проводить электронную самодиагностику неисправностей и оперативно решать, как проблемы устранения неисправностей, так и задачи повседневной эксплуатации.

Компьютеризированный холодильник становится составной частью компьютеризированной кухни, в которой приготовление пищи перестает быть обременительной обузой для хозяйки и превращается в развлекательное мероприятие.

Итальянская фирма Ariston разработала проект компьютеризированной кухни, предусматривающий возможность автоматического приготовления блюд по 80 рецептам из Интернет-сайта. Рецепты приготовления блюд можно заложить в память компьютера и использовать по мере надобности.

Американские и японские концепции домов будущего предусматривают возможность автоматизированного приготовления пищи по запрограммированному меню. При выборе соответствующей программы автоматически устанавливаются все параметры приготовления пищи. На дисплее высвечиваются меню, программа и текущее время.

Тенденции развития холодильной техники позволяют с достаточно высокой степенью достоверности прогнозировать ближайшие перспективы массовых БХМП разных типов. Места массовых БХМП займут модели повышенной комфортности, в наше время находящиеся в нишах престижных и элитных БХМП.

Холодильники с повышенной комфортностью имеют устройство для полуавтоматического или автоматического оттаивания испарителя ХК с удалением талой воды плюс хотя бы еще одно из следующих устройств:

поддержания определенной влажности в ХК;

охлаждения напитков с выдачей их без открывания двери;

сигнализации режимов работы;

ограничения угла открывания двери;

принудительного закрывания двери при открывании на угол менее 10°;

перестановок полок по высоте с интервалом менее 5 см;

выдвигания загруженной полки на расстояние не менее 50 % от ее глубины.

В современных холодильниках используются и другие устройства, улучшающие потребительские качества прибора:

звуковая сигнализация о слишком долго открытой двери;

вынос регулятора температуры на наружную панель управления;

установка на этой панели механического или цифрового индикатора температуры в камере и др.

Также предлагается применять встроенные СВЧ - размораживатели и сублиматоры, а также камеры для длительного хранения продуктов в газовой среде.

Некоторые зарубежные фирмы (Samsung, LG Electronics) устанавливают внутри холодильника воздухоочистители и покрытые специальной керамикой лампы для замедления процесса порчи продуктов, излучающие в инфракрасном диапазоне.

В современных зарубежных моделях рассматриваются перспективы микропроцессорных систем управления в бытовых приборах. Внедрение электронной диагностики для контроля работы сложных систем явилось шагом к созданию компьютеризированных холодильников. Компьютеризированное управление позволяет задавать и контролировать условия хранения продуктов и работу холодильника, проводить электронную самодиагностику неисправностей и оперативно решать, как проблемы устранения неисправностей, так и задачи повседневной эксплуатации.

Совершенствование конструкций элементов электронной техники открывает дорогу компьютеризированным холодильникам. Такие модели уже присутствуют на рынках Америки и Европы. Встроенный микрокомпьютер с выходом в Интернет позволяет не только контролировать содержимое холодильника, но и делать заказы на продукты, не выходя из дома.

Было бы абсолютно неверным полагать, что передовые технические решения, применяемые сегодня в лучших моделях холодильников, являются прерогативой только далеких зарубежных производителей. Во-первых, в последнее время география производства холодильников приблизилась к российскому потребителю (в нашей стране открылись заводы фирм Vestel, BEKO, LG и др.), а во-вторых, производители России и ближнего зарубежья успешно осваивают новые технологии.

Заключение

В данной курсовой работе содержатся основные сведения для разработки абсорбционного бытового холодильника.

В аналитической части произведено исследование современного уровня развития техники в области бытового холодильникостроения. Рассмотрены основные направления развития данного вида техники. В конструктивной части произведены расчет холодильного цикла, расчет и выбор основных компонентов холодильника.

Все необходимые расчёты холодильника произведены, задание курсовой работы выполнено.

Список литературы

1. Богословский В. Строительная теплофизика. - М.: Высшая школа, 1970. - 376 с.

2. А.М. Петров, Б.Е. Фишман. Бытовые машины и приборы. - М.: Легкая индустрия, 1973 - 295 с.

3. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин Под ред.Н. Н. Кошкина. - Л.: Машиностроение, 1976. - 463 с.

4. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики. - М.: Радио и связь, 1985. - 266 с.

5. Патент № 2443948 Российской Федерации, МПК F25B15/00 F25B29/00. Абсорбционный холодильник/ Леонтьев Игорь Анатольевич, Яшнов Юрий Михайлович - опубл.27.02.2012.

6. Патент № 2036395 Российской Федерации, МПК F25B27/00. Абсорбционный гелиохолодильник / Ашурлы З.И., Гаджиев М.Г., Филин С.А. - опубл.27.05.2010

7. П.И. Дячек Холодильные машины и установки. С.: Феникс, 1970,424с.16.

8. http://www.rusklimat.ru

9. http://airbridge. narod.ru

10. http://www.5ballov.ru

11. http://www1. fips.ru

12. http://www.rusklimat.ru

13. Н.Н. Кошкин, И.А. Сапун. Холодильные машины. М.: Машиностроение, 1985 год

Размещено на Allbest.ru