CC BY
7
2. Тайненен В.С. Преимущества прессованного биотоплива: топливные гранулы и брикеты / В.С. Тайненен // Леспроминформ. - 2006. - С. 42-45.
3. The global wood pellet trade - markets, barriers and opportunities Workshop summary June 17, 2008, Academiegebouw, Utrecht, the Netherlands. [Electronic resource]. - Mode of access http://www. pelletcentre. info/cms/site. aspx? p=7202.
4. Облагораживание твердых материалов путем прессования на прессах с плоской матрицей. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.amandus-kahl-group.de/kahl_gruppe/ru/ home/.
Курка Р.Р. Особенности технологии формирования топливных гранул из измельченной древесины лиственных пород
Рассмотрена качественная взаимосвязь между основными составляющими технологического процесса гранулирования измельченной древесины лиственных пород. Сформулировано задание количественной оценки взаимного влияния технологических параметров на процесс гранулирования в грануляторах с плоской матрицей. Выбраны основные факторы управления и способы контроля для математического планирования и реализации экспериментальных исследований.
Ключевые слова: гранулятор, древесные топливные гранулы, переработка отходов древесины.
Kurka R.R. Specifics of fuel pellets formation technology of hardwood particulate materials
A method and apparatus for forming pellets from hardwood particulate materials is given. Defined the task of experimental researches of exploitation regimes for pelleting press.
Keywords: pelleting press, wood pellet, hardwood particulate materials.
УДК 697.94.(075) Доц. В.Й. Лабай, канд. техн. наук;
проф. Й. С. Мисак, д-р техн. наук - НУ "Львiвська полiтехнiка "
ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА НА ТИСКИ ВИПАРОВУВАННЯ I КОНДЕНСАЦП У ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИНАХ SPLIT-КОНДИЦЮНЕРге
Використано ексергетичний метод аналiзу роботи для одноступеневих хладо-нових холодильних машин split-кондицiонерiв. Встановлено залежшсть тисгав випа-ровування i конденсаци у холодильнш машиш split-кондицюнера фiрми " Sanyo" хо-лодопродуктившстю 2020 Вт на холодильному агент R22 вщ температури навко-лишнього середовища.
Ключовг слова: ексерпя, баланс, split-кондищонер, ефектившсть.
Постановка проблеми. SpHt-кондицюнери, яю використовують для створення вщповщного мжрокшмату у невеликих примщеннях, зазнали пев-ного техшчного вдосконалення. Для подальшого тдвищення ефективносп роботи цих кондицiонерiв потрiбний докладний аналiз 1х функцiонування з допомогою сучасного ексергетичного методу термодинамiчного аналiзу [1-3]. А для цього треба досконало вивчити вс аспекти роботи холодильно! машини split-кондицiонерiв.
Тиск випаровування рвип = p0 i тиск конденсаци рк для холодильних машин split-кондицiонерiв залежать вiд вiдповiдних температури випаровування рщкого холодильного агента Гвип = t0 i температури конденсаци пари холодильного агента ^, яю визначають внутрiшнiй температурний режим
Науковий вкник 11.1ТУ Укра'1'ни. - 2011. - Вип. 21.13
роботи кондищонерiв, коли вони працюють на однокомпонентному холодильному агентi. Своею чергою внутрiшнiй температурний режим роботи кондицiонерiв зумовлений зовнiшнiм температурним режимом, який зале-жить вiд температури навколишнього середовища (зовнiшнього повiтря). Водночас у холодильних машинах split-кондицiонерiв тиски випаровування рвип i конденсацп рк зумовлюють товщину стiнок всього 1х обладнання та з'еднувальних трубок.
Аналiз останшх дослiджень та публiкацiй. Найдокладнiше ексерге-тичний метод аналiзу одноступеневих холодильних машин наведено в [1], вш не пристосований для холодильних машин split-кондицiонерiв, у яких випар-ник i конденсатор омиваються вiдповiдним повирям, а в контурi холодильно1 машини циркулюе iнший холодоагент. Також коротко цей метод аналiзу вис-вгглено у [2, 3].
Тому ми розробили ексергетичний метод анатзу роботи одноступеневих хладонових холодильних машин (без ефективного охолодження компре-сора) для split-кондицiонерiв, докладно описаний у роботах [4, 5, 8]. У цш методищ використано схему холодильно! машини, яку наведено на рис. 1, а, ^ вiдповiдно, побудову процешв 11 роботи на р, i-дiаграмi - на рис. 1, б та хо-лодильний агент хладон-22 (1122) [7].
Рис. 1. Принципова схема холодильноЧ машини split-кондищонера (а) та побудова процеЫв роботи на р, i-дiаграмi (б): I - компресор; II - конденсатор; III - катлярна трубка (дросель); IV- випарник; 1, 2, 3, 4 - характеры точки термодинамгчного
циклу
Мета роботи - визначення залежносп тисюв випаровування i конденсацп холодильних машин split-кондицiонерiв вщ температури зовшшнього повпря. Для цього потрiбно встановити:
• тиски випаровування i конденсацп, наприклад, split-кондицюнера "Sanyo" стандартно! холодопродуктивностi 2020 Вт, за рiзних робочих зовнiшнiх температурних умов випробування;
• аналiтичну залежшстъ мiж тисками випаровування i конденсацй вибраного split-кондицюнера "Sanyo" i температурою зовшшнього повпря.
Це i було завданням дослщжень.
Виклад основного матер1алу. Дослiдження здiйснювали за допомо-гою розробленоï aBTopcbKi комп'ютерноï програми енергетичного та ексерге-тичного aHanÎ3y холодильних машин split-кондицiонерiв. Ексергетичний ана-лiз проводили для split-кондицiонерa "Sanyo", техшчш характеристики якого за стандартних зовшшшх температурних умов tHl = +35°С i tCl = +27°С: стaндaртнi холодопродyктивнiсть QXт = 2020 Вт, споживана потужшсть NS = 610 Вт, кшьюсть конденсату ^к°онд = 0,9 л/год i, вщповщно, ексергетичний ККД Пе = 0,249 [8, 10]) для холодильного агента R22; стандартш витрати по-вггря на випарнику LSm = 450 м3/год i конденсaторi /С = 1360 м3/год конди-цiонерa тд час розрaхyнкiв зберiгaли сталими i такими, яю встaновленi фiр-мою "Sanyo" [10].
Для встановлення залежносп ексергетичного ККД та технiчних характеристик вибраного кондицюнера вiд температури навколишнього середови-ща, яка ютотно впливае на його роботу, прийняли тaкi умови фyнкцiонyвaння кондицiонерa:
• робочу температуру навколишнього середовища 22 < tHl < 40°С (зовншнього повпря);
• робочу температуру внутршнього (рециркуляцшного) повiтря, вiдповiдно до температури навколишнього середовища 20 <tCl < 29°С;
• кнцеву рiзницю температур у випарнику (внyтрiшнього повпря на виходi з випарника i киплячого холодильного агента) Atвип = 2,8°С;
• кнцеву рiзницю температур у конденсaторi (холодильного агента, який кон-денсуеться, i зовншнього повпря на виходi з конденсатора) A^ = 4,2°С;
• рiзницю температур пере^вання у випарнику AtПePeгP = 10°С;
• рiзницю температур переохолодження у конденсaторi Atпереох = 5°С;
• aдiaбaтичний (шдикаторний) ККД компресора п = 0,8;
• електромехашчний ККД компресора пем = 0,9.
Температуру внутршнього повиря в кондицюнованому примiщеннi знаходили залежно вiд температури навколишнього повиря за формулою
[20 + 0,63 • (tH, - 22), °С, за 22 < tHl < 30 °С;
C =1 / 1 ч 1 (1)
[25 + 0,4 •(tH1 - 30), °С, за H > 30 °С.
Робочу холодопродуктившсть та споживану потyжнiсть визначали за такими формулами [9]
Qхроб = QXт • [1 + (C - 27>0,035 + (35 - tH1 >0,02], Вт; (2)
= N£ • [1 + (tc1 - 27)0,035 + (35 - H >0,02], Вт. (3)
Отримаш пiд час проведення aнaлiзy результати наведено у табл. 1 (жирно зазначено техшчш характеристики кондицюнера за стандартних зовшшшх температурних умов) та зображено грaфiчно на рис. 2 i 3.
Залежнють тиску випаровування вибраного кондицюнера вщ температури навколишнього середовища 22 < tHl < 40°С апроксимовано формулою
Р0 = Рвип = 0,01 tH1 + 0,447, МПа, (4)
Науковий вкник Н.1Т У Украши. - 2011. - Вип. 21.13
а залежнють тиску конденсацп, вщповщно, формулою
рк = 0,038 • tHl + 0,417, МПа. (5)
Табл. 1. Результаты розрахунку тиств випаровування i конденсацп та ексергетичного ККДsplit-кондищонера "Sanyo" холодопродуктивтстю 2020 Вт залежно nid температуры навколишнього середовища
tH,, °С tCl, °С бГб, Вт Мсп , Вт Пе Р0 = Рвип, МПа рк, МПа
35 27 2020 610 0,249 0,79 1,74
22 20 2050 619 0,166 0,66 1,26
25 22 2071 625 0,185 0,69 1,36
28 24 2091 631 0,201 0,73 1,48
31 26 2111 637 0,214 0,76 1,59
34 27 2060 622 0,238 0,78 1,71
37 28 2010 607 0,258 0,81 1,82
40 29 1959 592 0,274 0,84 1,94
1,0
0,9
со
Рис. 2. Залежтсть тиску випаровування р0 = рвип split-кондищонера "Sanyo " стандартноТхолодопродуктивност12020 Вт вiд температури навколишнього
середовища tH1
2,0
1,8
СЗ
С
S 1,6
и
а.
1,4
'"220 25 30 35 40 С
Рис. 3. Залежшсть тиску конденсаци рк split-кондищонера "Sanyo " стандартноТхолодопродуктивност12020 Вт вiд температури навколишнього
середовища tH1
Висновки. Ан^зуючи отримаш дат дослщжень у табл. 1 та на рис. 2 i 3, можна дшти таких висновюв. Зростання температури зовшшнього повпря вщ 22 до 40°С, тобто в 1,82 раза, призводить до зростання тиску випаровування вибраного кондищонера вщ 0,66 до 0,84 МПа, тобто в 1,27 раза, а тиску конденсацп - вщ 1,26 до 1,94 МПа, тобто в 1,54 раза.
Ексергетичний анатз роботи холодильноï машини split-кондищонера у робочому режимi показав, що максимальнi значення ексергетичного ККД в œï е за високих температур навколишнього середовища i, вщповщно, за ви-
соких тисюв випаровування i конденсацп, що n0Tpi6H0 враховувати пiд час проектування цих холодильних машин. Тому з погляду ексергетичного аналь зу застосовувати вибраний split-кондицюнер стандартно1 холодопродуктив-ностi 2020 Вт для забезпечення м^окшмату в примщенш ощаднiше з ви-щим ексергетичним ККД пе > 0,214 за температур навколишнього середовища tHl > 31 °С та, вщповщно, за тискiв випаровування рвип > 0,76 МПа i конденсацп рк> 1,59 МПа.
Л1тература
1. Соколов Е.Я. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения / Е.Я. Соколов, В.М. Бродянский. - М. : Изд-во "Энергоиздат", 1981. - 320 с.
2. Шаргут Я. Эксэргия / Я. Шаргут, Р. Петела. - М. : Изд-во "Энергия", 1968. - 280 с.
3. Эксэргетические расчеты технических систем : справ. пособ. / В.М. Бродянский, Г.П. Верхивкер, Я.Я. Карчев и др. / под ред А.А. Долинского, В.М. Бродянского. Ин-т технической теплофизики АН УССР. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1991. - 360 с.
4. Лабай В.Й. Залежнють ексергетичного ККД 8рШ-кондицюнер1в вщ 1х продуктивносп за повпрям на випарнику i конденсатор! / В.Й. Лабай // Вентилящя, освгглення та теплогазо-постачання : наук.-техн. зб. - К. : Вид-во КНУБА, 2006. - Вип. 10. - С. 80-88.
5. Лабай В.Й. Залежнють температурного режиму 8рШ-кондицюнер1в вщ 1х продуктивной за повггрям на випарнику i конденсате^ / В.Й. Лабай, О.В. Омельчук // Вюник нащ-онального ушверситету "Льв1вська полггехшка". - № 561: Теплоенергетика. 1нженер1я довкш-ля. Автоматизацш. - 2006. - С. 20-25.
6. Лабай В.Й. Вплив повпряних потстав у випарнику i конденсате^ на втрати ексерги у компресор1 split-кондицiонерiв / В.Й. Лабай // Науковий вюник НЛТУ Укра1ни : зб. наук.-техн. праць. - Львгв : РВВ НЛТУ Украши. - 2007. - Вип. 17.4. - С. 249-254.
7. Богданов С.Н. Холодильная техника. Свойства веществ : справочник. - Изд. 3-ое, [пе-рераб. и доп.] / С.Н. Богданов, О.П. Иванов, А.В. Куприянова. - М. : Агропромиздат, 1985. -208 с.
8. Лабай В.Й. Ексергетична оцшка роботи мюцевих автономних кондицiонерiв "Sanyo" / В.Й. Лабай, О.В. Омельчук, В.Ю. Ярослав // Вюник нацюнального ушверситету "ЛьвГвсь^ полггехшка". - 2005. - № 545: Теорiя i практика будiвництва. - С. 108-113.
9. Богословский В.Н. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение / В.Н. Богословский, О.Я. Кокорин, Л.В. Петров. - М. : Стройиздат, 1985. - 367 с.
10. Sanyo, Technical data, W-Eoo Multi. G0900. - P. 342-352.
Лабай В.И., Мысак И.С. Влияние температуры наружной среды на давление испарения и конденсации в холодильных машинах split-конди-ционеров
Использован эксэргетический метод анализа работы для одноступенчатых хла-доновых холодильных машин split-кондиционеров. Установлена зависимость давлений испарения и конденсации в холодильной машине split-кондиционера фирмы "Sanyo" холодопроизводительностью 2020 Вт на холодильном агенте R22 от температуры наружной среды.
Ключевые слова: эксергия, баланс, split-кондиционер, эффективность.
Labay V.Yo., Mysak Yo.S. The influence of the out of doors temperature on pressures of evaporation and condensation in refrigeration machines of the air split-conditioners
The method of the exergetic analysis of work for one-step freon refrigeration machines of air split-conditioners was used in this article. The dependence of pressures of evaporation and condensation in refrigeration machine of the air split-conditioner of firm "Sanyo" with the cooling capacity 2020 W on the cooling agent R22 from the out of doors temperature was defined.
Keywords: exergy, balance, air split-conditioner, efficiency.
