Методологические основы обеспечения технического состояния бытовых холодильных приборов в процессе их жизненного цикла (14.09.2009)

Автор: Кожемяченко Александр Васильевич

В соответствии с этим, в рассматриваемом диапазоне изменения объемного коэффициента ?с коэффициент подачи снижается от 5,6 до 19,3%, находясь в пределах 0,376-0,504.

Величина коэффициента дросселирования ?д.п практически не изменялась и находилась в пределах 1,0-1,1.

Значение коэффициента подогрева ?w при прочих равных условиях составило 0,729-0,747, а коэффициента плотности ?пл – 0,877-0,934.

В условиях реального засорения фильтр-осушителей массовый расход холодильного агента во всем диапазоне эксплуатационных температур БКХП изменяется от 0,4 до 1,8·103 кг/с. Соответственно наблюдалось снижение массовой производительности хладонового компрессора. При То.в = 289 К и изменении ?? на фильтр-осушителе от 0 до 96 кПа, массовая производительность хладонового компрессора снижается на 6,5 и 15,5 % соответственно для температур кипения хладагента То = 263 и 243 К, а при температуре воздуха То.в = 316 К и прочих равных условиях – соответственно на 8,4 и 20,0 %.

Установлено, что при увеличении ?? от 0 до 96,6 кПа холодопроизводительность агрегата снижается от 0 до 19,5%.

Зависимость холодопроизводительности агрегата в общем виде от изменения перепада давления до 96,6 кПа на фильтр-осушителе описывается уравнением вида:

где А, В - эмпирические коэффициенты, учитывающие температурные границы термодинамических циклов, характерных для условий эксплуатации БХП.

В номинальном режиме работы герметичного агрегата эмпирические коэффициенты принимают следующие значения: А = 144,12; В = 0,058.

) агрегата с чистой и засоренной системой (рисунок 8), которые в общем виде описываются уравнением:

где А,В,С – эмпирические коэффициенты, зависящие от температур кипения хладагента и окружающего воздуха.

В номинальном режиме работы герметичного агрегата, характеризующегося То.в = 305 К и Т0 = 243 К, установлены следующие значения эмпирических коэффициентов: А = 0,001; В = 0,207; С = 0,013.

Используя зависимость (21), для температур кипения То = 243, 253 и 263 К определены предельные значения ??пр, соответственно равные 21; 35 и 44 кПа, превышение которых вызывает снижение холодопроизводительности агрегата ниже допустимого уровня (менее 7%), а следовательно, и отказ бытового холодильного прибора в целом.

Рисунок 8 - Относительное снижение холодопроизводительности агрегата при влиянии степени засорения фильтр-осушителя: 1, 2, 3 – соответственно при температурах 243, 253, 263 К

Результаты измерения мощности, потребляемой герметичным агрегатом в рассматриваемых в условиях различной степени загрязнения эксплуатационными отложениями фильтрующих элементов фильтр-осушителей, показали, что она снижается с 5,2 до 3,9%.

Несмотря на одновременное снижение холодопроизводительности и потребляемой мощности агрегата с засоренным фильтр-осушителем, в целом, наблюдали снижение значений электрического холодильного коэффициента на 17,9; 15,3 и 10,1% соответственно при температурах кипения хладагента 243, 253 и 263 К и изменении ?? на фильтр-осушителе от 0 до 96,6 кПа.

Результаты определения относительного снижения холодильного коэффициента ??э агр (рисунок 9) показали, что засорение жидкостной линии агрегата оказывает наибольшее влияние на снижение энергетической эффективности при температуре кипения хладагента То = 243 К, характерной для современных моделей двухкамерных холодильников и морозильников.

Рисунок 9 - Относительное снижение холодильного электрического

коэффициента при влиянии степени засорения фильтр-осушителя: 1, 2, 3 –соответственно при температурах

кипения холодильного агента 243, 253, 263 К.

Определение удельного массового расхода электроэнергии агрегатом при изменении ?? от 0 до 96,6 кПа показало, что величина NGa-э для температур кипения 243, 253 и 263 К соответственно увеличивается на 6,8; 5,9 и 5,3%.

Для указанных условий работы удельный расход электроэнергии соответственно увеличивается на 11,5; 5,6 и 3,0%. Следует отметить, что интенсивный рост рассматриваемых удельных энергетических характеристик наблюдается для температур кипения хладагента То = 253 и 263 К при изменении ?? от 0 до 18,3 кПа. Для температуры То = 243 К рост удельных характеристик наблюдался во всем диапазоне изменения ??.

Согласно полученных предельных значений ??пр, для каждой из температур кипения То определены критические значения гидравлического сопротивления фильтр-осушителя БКХП. Для То = 243, 253, 263 К и То.в = 298 К. Эта величина соответственно не должна превышать 2,6·106; 4,5·106 и 8,3·106 1/м4.

Изменение перепада давления на фильтр-осушителе в пределах 16,1-96,6 кПа при температурах То.в = 298 К и То = 243, 253 и 263 К вызывает снижение его пропускной способности соответственно на 65,5; 61,2 и 58,0%.

На основе полученных экспериментальных данных разработана методика определения холодопроизводительности герметичного агрегата БКХП математическими моделями подобия технического состояния систем, в результате которой реализован ряд последовательных процедур:

1) определена функциональная зависимость для выходной характеристики Qо агр герметичного агрегата в номинальном режиме его работы:

2) определены частные критерии подобия технического состояния исследуемого герметичного агрегата, в качестве независимых параметров приняты: То (температура кипения хладагента), ?( плотность хладагента), ?Р (перепад давления га фильтр- осушителе), ср ( теплоемкость хладагента).

3) согласно методики, изложенной во второй главе, определено выражение обобщенного индикатора подобия:

4) вычислены значения ?-критериев подобия технического состояния герметичного агрегата БКХП, которые представлены в таблице 6.

Т а б л и ц а 6 – Численные значения ?-критериев подобия технического

состояния герметичного агрегата БКХП

5) после расчета номинальных значений ?-критериев, соответствующих температурам и давлениям в характерных точках калориметрического стенда в номинальном режиме работы герметичного агрегата, проведены его испытания при другой температуре кипения (То) хладагента и перепаде давления на фильтр-осушителе. В установившемся режиме производится измерение значений параметров, представленных в таблице 7.

Т а б л и ц а 7 – Значения параметров калориметрического стенда в режиме

работы герметичного агрегата (Т''о = 253 К, ?Р = 16,1 кПа)

Параметр Тв.кр.кл

К Ткл2,

К Ркл.2,

кПа Рагр1,

кПа Рагр2,

кПа Тагр1,

К Тагр2,


загрузка...