ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Холодильник, содержащий теплоизолированную камеру с полками и дверью, испаритель, вентилятор, панель с отверстиями, установленную вдоль одной из стенок с образованием вертикального канала для прохода охлажденного воздуха, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения температуры по объему камеры путем отделенияотепленного воздуха от остальной его массы, вдоль стенки противоположной панели, установлена дополнительная панель с отверстиями с образованием канала для прохода отепленного воздуха, сообщенного с зоной размещения испарителя, при этом отверстия в панелях выполнены под вышерасположенными полками. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная панель имеет выступы под вышерасположенными полками, а отверстия выполнены на этих выступах.
2. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что основная панель установлена вдоль задней стенки, дополнительная панель — вдоль двери, а в ней в зоне размещения испарителя выполнены отверстия, а под ним ребро для перекрытия доступа воздуха непосредственно из камеры в зону испарителя.
2.Расчет основных элементов конструкции холодильника
2.1 Расчет теоретического цикла.
В основе работы бытовой компрессионной холодильной машины лежит теоретический цикл, которой называется циклом с регенеративным теплообменником.
Перед расчетом теоретического цикла выполняется построение теоретического цикла холодильной машины в одной термодинамических диаграмм состояния холодильного агента.
Для построения теоретического цикла используется исходные данные и диаграмма состояния i-lg p хладагента R134a. Исходные данные:
Хладагент R 134a
Температура кипения To= -25 C
Температура конденсации Tk= 55 C
Температура всасывания Tвс = -10 C
Удельная энтальпия точки 3 определяется из уравнения теплового баланса по формуле:
I3 - i3 = i1 - i1
i3 = i3 - i1 + i1
По известным термодинамическим параметрам состояния определяется величины характеризующие цикл, и сводятся в таблицу.
По формуле находим i3.
I3 = 280 - (410 - 385,4) = 255,4 кДж/кг
Эта энтальпия соответствует температуре 40 С.
По известным параметрам состояния таблицы производиться расчет теоретического цикла.
- дельная массовая холодопроизводительность:
qo = i1 – i4 = 385 – 255 = 130 (кДж/кг)
- Удельная объемная холодопроизводительность:
qv = qo / vi = 130 / 0,185 = 702,7 (кДж/м)
- Количество теплоты, отводимой из конденсатора:
qk = i2 – i3 = 470 – 283 = 187 (кДж/кг)
- Работа компрессора в адиабадическом процессе сжатия:
L = i2 – i1 = 470 – 412 = 58 (кДж/кг)
- Холодильный коэффициент:
E = qo / L = 130 / 58 = 2,24 ; 2 < E < 6 – цикл эффективный
Параметры хладагента.
№ Т
t , °C
P, мПа
V, м3/кг
i, кДж/кг
S, кДж/кгК
1
-25
0,127
0,160
385
1,73
1΄
10
0,127
0,185
412
1,85
2
55
0,640
0,014
470
1,72
2΄
95
0,640
0,017
440
1,85
3
55
0,640
-
283
-
3΄
40
0,640
-
255
-
4
-25
0,127
-
255
0,40
Теоретический цикл для хладагента R 134a
2.2 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА
Проектирование бытовых холодильников ведется на основе теплового расчета учитывающего виды теплопритоков, которые могут повлиять на изменения температурного режима в камере холодильника.
Исходные данные для расчета:
Компрессионный холодильник КШД 133/80 .
Внутренний рабочий объем 305 дм3.
Внутренний объем холодильной камеры 133 дм3.
Внутренний объем низкотемпературной камеры 80 дм3.
Тип исполнения холодильника УХЛ для умеренных широт:
tокр.ср. = 32°С
tНТК = -18°С
tхк = 0…+5°С
Холодильный агент R 134А
То = -25°С
Тк = 55°С
Твс = 10°С
Изоляционный материал – пенополиуритан.
Наружный шкаф – углеродистая листовая сталь (Ст3).
Внутренний шкаф – полистирол.
Теплопритоки через стенку охлаждаемой камеры холодильника.
Q1 = kFΔT, где
Q1 – теплоприток, Вт;
k – коэффициент теплопередачи, Вт/мК;
ΔT – разность температур по обе стороны стенки, К;
F – площадь наружной поверхности ограждения, м3.
Коэффициент теплопередачи
k = 1/ (1/α н + δ1/ λ1 + δ2 / λ2 + …+ δ n / λn + 1 / αвн) (*), где
α н – коэффициент теплопередачи с внешней поверхности ограждения, Вт/мК;
αвн – коэффициент теплопередачи с внутренней поверхности ограждения, Вт/мК;
δ – толщина отдельных слоев конструкции ограждения;
λ – коэффициент теплопроводности изоляционного материала.
Расчет производится в следующей последовательности:
Рассчитаем все возможные коэффициенты теплопередачи.
а) коэффициент теплопередачи холодильной камеры по формуле (*)
t1 – температура окружающей среды
t2 –температура внутренней холодильной камеры
δ1 – толщина внешней поверхности
δ2 – толщина изоляции
δ3 – толщина внутренней поверхности
λ1 – коэффициент теплопроводности стали
λ2 – коэффициент теплопроводности пенополиуритана
λ3 – коэффициент теплопроводности полистирола
αн = 22,7 Вт/мК αвн = 9 Вт/мК
λ1 = 81 Вт/мК
λ2 = 0,029 Вт/мК
λ3 = 0,14 Вт/мК
Все остальные данные возьмем с учетом проектирования
t = 32°С t2 = 0° С δ1 = 0,6 мм
δ2 = 33 мм δ3 = 2 мм
k1 = Вт/мК
б) рассчитывается коэффициент теплопередачи низкотемпературной камеры
t = 32°С t2 = -20° С δ1 = 0,6 мм
δ2 = 44 мм δ3 = 2 мм αвн = 3,5 Вт/мК
k2 = Вт/мК
Геометрические размеры холодильника
а) геометрические размеры температурной камеры
где h1 – высота морозильной камеры,
в – глубина морозильной камеры
Внутренний рабочий объем НТК – 80 дм3.
Объем камеры определяется по формуле:
VHTK = α·в·h
Определим высоту камеры:
VHTK = (0,6-0,08·2)(0,6-0,08·2)·h
h = 0,08/0,1936= 0,4132 м
Определим габаритный размер камеры НТК с учетом изоляции и перегородок и учитывая то, что высота отсчитывается от средней линии в перегородке
1 – внутренняя и внешняя стенка
2 – изоляционный слой
h = h + (8+5)
h = 41,32 + (8+5) = 45,4= 0,454 м
б) геометрические размеры холодильной камеры (хк)
Внутренний объем ХК:
Vхк = 133 дм3
Объем холодильной камеры определяется по формуле:
Vхк = α·в·h, где
h – действительная высота холодильной камеры
Vхк = 133 дм3 = 0,133 м3 α = 0,6 м в = 0,6 м
Толщина изоляции и перегородки 80 мм = 0,08 м
Vхк = (0,6-0,08·2)(0,6-0,08·2) h
h = 0,133/0,1936 = 0,686 м
Определим габаритный размер холодильной камеры, с учетом изоляции перегородок и учитывается то, что высота отсчитывается с учетом средней линии:
h2 = h + (8+5) = 68,6 + 13 = 0,817 м
в) геометрические размеры камеры для хранения овощей и фруктов:
Внутренний объем ХК:
Vхк = 92 дм3
Объем холодильной камеры определяется по формуле:
Vхк = α·в·h, где
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
