CC BY
9
10. Патент 262955 ЧСФР. МКИ В04 Д49/00. Sebor Vaclav. - Заявлено 29.04.87; опубл. 01.03.90.
11. Патент № 4971613 США, МКИ В01 Д45/00/ Vane exstractor with extended drain/ Val-liant Charter D/ Peerless Manufacturing Co. - Заявлено 19.07.89; Опубл. 20.11.90, НКИ 55/440.
УДК 697.94.(075) Доц. В.Й. Лабай, канд. техн. наук -
НУ "Львiвська полiтехнiка"
ЗАЛЕЖН1СТЬ ВТРАТ ЕКСЕРГП У ВИПАРНИКУ SPLIT-КОНДИЩОНЕРЮ В1Д ТЕМПЕРАТУРИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Використано ексергетичний метод аналiзу роботи одноступеневих хладонових холодильних машин мюцевих автономних кондицiонерiв. Встановлено залежшсть втрат ексергп у випарнику split-кондицюнера фiрми "Sanyo" холодопродуктившстю 2020 Вт вiд температури навколишнього середовища.
Ключов1 слова: ексергiя, баланс, кондицюнер, ефективнiсть.
Assoc. prof. V. Yo. Labay-NU "L'vivs'kaPolitekhnika"
The dependence of losses of exergy in the evaporator of "split" air conditioners from the out of doors temperature
In this article it was used the method of the exergetic analysis of one-step freon cooling engines of the local autonomous air conditioners. It was defined the dependence of losses of exergy in the evaporator of "split" air conditioner of firm "Sanyo" with the cooling capacity 2020 W from the out of doors temperature.
Keywords: exergy, balance, air conditioner, efficiency.
Постановка проблеми. Холодильш машини, як застосовують в мю-цевих автономних кондицюнерах, потребують для зменшення енерговитрат вдосконалення, яке можливе з використанням сучасного методу термодина-мжи - ексергетичного [1-3].
Ексергетичний анашз дае змогу встановити максимальш термодина-м1чш можливост системи, визначити втрати ексерги в нш та обгрунтувати рекомендацп з вдосконалення окремих ii елеменлв. А для цього треба доско-нало вивчити вс аспекти роботи холодильноi машини мюцевих автономних кондиц1онер1в.
Анал1з останшх дослщжень та публжацш. Найбшьш детально ексергетичний метод анал1зу одноступеневих холодильних машин наведено в [1], який непристосований для холодильних машин мюцевих автономних конди-цюнер1в, у яких випарник i конденсатор омиваються вщповщним повггрям, а в контурi холодильноi машини циркулюе iнший холодоагент. Також коротко цей метод аналiзу висвгглено в [2, 3].
Тому автор розробив ексергетичний метод аналiзу роботи одноступеневих хладонових холодильних машин (без ефективного охолодження ком-пресора) для мюцевих автономних кондицiонерiв, докладно описаний у роботах [4, 5, 8]. У цш методищ використано схему холодильноi машини, яку наведено на рис. 1, а, i вщповщно побудова процешв ii роботи на р, i-дiаграмi -на рис. 1, б та холодильного агента хладон-22 (R22) [7].
Зф
б)
/, кДж/кг
Рис. 1. Схема холодильно'1 машини (а) та побудова процеав роботи нар, i-diazpaMi (б): I - компресор; II - конденсатор; III - катлярна трубка; IV- випарник
Мета роботи - визначення залежност зростання ексерги у випарнику split-кондицюнера вщ температури навколишнього середовища. Для цього потрiбно встановити:
• зростання ексерги у випарнику split-кондицюнера "Sanyo" холодопродук-тивтстю 2020 Вт за р1зних температур навколишнього середовища;
• аналггичну залежтсть м1ж зростанням ексерги у випарнику split-кондищ-онера i температурою навколишнього середовища.
Це i було завданням дослщжень.
Виклад основного матерiалу. Ексергетичний аналiз проводили для split-кондицюнера "Sanyo" з найвищим ексергетичним коефщентом корисно! Ail, який було визначено за стандартних температурних умов (Qхсг: =
2020 Вт; Ыспст = 610 Вт; Жкондст = 0,9 л/год.) [8, 10]. Залежтсть зростання ексерги у випарнику кондицюнера вщ температури навколишнього середовища анашзували в робочому режим^ тобто за температурних умов, вщмшних вщ стандартних. Витрати повггря на випарнику (450 м /год.) i конденсаторi (1360 м /год.) тд час цього зберiгали сталими. За результатами аналiзу скла-дали ексергетичний баланс холодильно! машини кондицюнера [6]. Для проведення розрахунку приймали таю початковi данi:
• температуру навколишнього середовища tHl = /нс = 22...40°С (для стандартного процесу приймали tHl = = 37°С);
• температуру внутр1шнього (рециркуляцшного) пов1тря tc 1 = 20...29°С (для стандартного процесу приймали tc 1 = 27°С).
Температуру повiтря в кондицiонованому примщенш знаходили за-лежно вiд температури навколишнього повггря за формулою:
20 + 0,63 ■(tH1 - 22), якщо tH1 = 22...30 oC;
25 + 0,4 ■(( - 30), якщо tH1 > 30 oC.
Ро6очГ холодопродуктившсть та споживану потужшсть визначали за такими формулами [9]:
бхроб = бхст{1 + (tc 1 -27)■ 0,035 + (35-tH 1 )■ 0,02], Вт; (2)
(1)
3. Технолопя та устаткування лковиробничого комплексу
67
^спроб = Мспст-[1 + (С1 - 27 )• 0,035 + (35 - н х )• 0,02], Вт. (3)
Отримаш тд час проведення аналiзу результати наведено в табл. 1 (жирно вщзначеш техшчш характеристики кондицiонера за стандартних тем-пературних умов) та зображено графiчно на рис. 2 та 3.
У таблиц х0 = /вип - температура випаровування холодильного агента у випарнику холодильно! машини кондицiонера; - температура конденсаци холодильного агента у конденсаторi холодильно! машини кондицiонера; ^вип - питома втрата ексерги у випарнику; евх = I - потiк вхщно! ексерги, шд-ведено! до електродвигуна компресора; Бвип - втрати ексерги у випарнику у вiдсотках вщ потоку вхщно! ексерги евх; Пе - ексергетичний ККД холодиль-но! машини кондицiонера.
Табл. 1. Результатирозрахунку втрат ексерги у випарнику та ексергетичного ККДsplit-кондицюнера "Sanyo"холодопродуктившстю 2020Вт залежно вiд _температури навколишнього середовища_
tH 1 - ¿н.с °С tci, °С t0 — tвип °С °С бхроб , Вт Nспроб , Вт ^вип , кДж/кг ^вх , кДж/кг ^вип , % Пе
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
35 27 15,0 45,0 2020 610 3,37 28,8 11,7 0,249
22 20 9,0 31,9 2050 619 2,75 23,2 11,8 0,166
25 22 10,5 35,0 2071 625 2,94 24,5 12,0 0,185
28 24 12,1 38,1 2091 631 3,14 25,7 12,2 0,201
31 26 13,6 41,2 2111 637 3,34 26,9 12,4 0,214
34 27 14,7 44,1 2060 622 3,40 28,2 12,0 0,238
37 28 15,9 47,0 2010 607 3,46 29,6 11,7 0,258
40 29 17,0 49,9 1959 592 3,52 31,0 11,4 0,274
3,60
k 1
w ^ 3 35
■и = в
« = И тз
& * 3,10
Р м
— я
« «
g а 2,85
5 =
¿5 й
2,60
20 25 30 35 4G
Температура навколишнього середовища |, °С Рис. 2. Залежшсть питомо'1 втрати ексерги у випарнику (кДж/кг) split-кондищонера "Sanyo " холодопродуктившстю за стандартних температурних умов 2020 Вт вiд температури навколишнього середовища
Залежшсть питомо! втрати ексерги у випарнику ^вип (кДж/кг) конди-щонера вщ температури навколишнього середовища апроксимоваш такими формулами:
1,31 + 0,0656■ гЩ, якщо Н = гн.с = 22...31°С, 2,72 + 0,02■ Н, якщо Н = *н.с = 31...40°С, :
кДж/кг; (4), (5)
а залежнють втрати ексерги у випарнику Авип (%) кондищонера в1д темпера^ тури навколишнього середовища - вщповщно формулами:
|10,33 + 0,0667 ■ Н якщо Н = гнс = 22...31°С, %
Ав = %
[15,84 - 0,1111 ■ Н якщо Н = /н.с = 31...40 °С,
(6), (7)
25 30 35
Температура навколишнього середовища (щ, "С
Рис. 3. Залежшсть втрати ексерги у випарнику (%) split-кондицiонера "8апув"
холодопродуктившстю за стандартних температурнихумов 2020 Вт вiд температури навколишнього середовища
Висновки
Анал1зуючи отримаш дат в табл. 1 та на рис. 2 1 3, можна дшти таких висновюв. Зростання температури навколишнього середовища на (40-22)-100/ 22 = 82 % призводить до зменшення втрат ексерги у випарнику Авип на (11,8-11,4)100/11,8 = 3,4 % за зростання питомо! втрати ексерги у випарнику ип на (3,52-2,75)-100/2,75 = 28 % та потоку вхщно! ексерги евх, шдведено! до електродвигуна компресора, на (31,0-23,2)-100/23,2 = 33,6 % за досить знач-ного зростання ексергетичного ККД холодильно! машини кондищонера на (0,274-0,166)-100/0,166 = 65 %, що е позитивним. Отже, найдощльшше та найеконом1чшше використання кондищонера - за найвищо! температури навколишнього середовища (у нашому випадку 40°С).
Л1тература
1. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Енергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. - М.: Энергоиздат, 1981. - 320 с.
2. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. Пер. с польского/ Под ред. В.М. Бродянского. - М.: Энергия, 1968. - 280 с.
3. Бродянский В.М., Верхивкер Г.П., Карчев Я.Я. и др. Эксергетические расчеты технических систем: Справ. пособие/ Под ред. Долинского А. А., Бродянского В.М. АН УССР. Ин-т технической теплофизики. - К.: Наук. думка, 1991. - 360 с.
4. Лабай В.Й. Залежшсть ексергетичного ККД 8рШ-кондицюнер1в вщ !х продуктивност за пов1трям на випарнику 1 конденсатор!// Наук.-техшчн. зб. КНУБА: Вентилящя, осв1тлення та теплогазопостачання. - К.: КНУБА. - 2006, вип. 10. - С. 80-88.
5. Лабай В.Й., Омельчук О.В. Залежшсть температурного режиму 8рШ-кондицюнер1в вщ !х продуктивное!! за пов1трям на випарнику 1 конденсатор!// Вюник НУ "Льв1вська поль
3. Технология та устаткування лковиробничого комплексу
69
техшка": Теплоенергетика. Iнженерiя довкiлля. Автоматизацiя. - Львiв: НУ мЛьвiвська поль технка". - 2006, № 561. - С. 20-25.
6. Лабай В.Й. Вплив пов^яних потоюв у випарнику i кондeнсaторi на втрати ексерги у компрeсорi split-кондицiонeрiв// Наук. вiсник НЛТУ Украши: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: НЛТУ Украши. - 2007, вип. 17.4. - С. 249-254.
7. Богданов С.Н., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Свойства веществ: Справочник, изд. 3-е. - М.: Агропромиздат, 1985. - 208 с.
8. Лабай В.Й., Омельчук О.В., Ярослав В.Ю. Ексергетична ощнка роботи мюцевих автономних кондицiонeрiв "Sanyo"// Вюник НУ "Львiвськa пол^ехшка": Тeорiя i практика бу-дiвництвa. - Львiв: НУ "Львiвськa полггехшка". - 2005, № 545. - С. 108-113.
9. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В. Кондиционирование воздуха и хо-лодоснабжение: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1985. - 367 с.
10. Sanyo, Technical data, W-Eoo Multi. G0900._
УДК621.43 Проф. Г.С. Гудз, д-р. техн. наук; доц. М.В. Глобчак,
канд. техн. наук; тж. О.Й. Коцюмбас - НУ "Львiвська полiтехнiка"
ТЕХН1КО-ЕКОНОМ1ЧНА ДОЦЫЬШСТЬ РЕМОНТУ АВТОМОБ1ЛЬНИХ Г1ЛЬЗ ЦИЛ1НДР1В
Наведено короткий опис використання методу ремонтних po3MipiB для ремонту цишндро-поршнево'1 групи автомобшьних двигушв при рiзних конструктивних вико-наннях цилiндрiв. Економiчно обгрунтовано переваги вiдновлення мокрих гшьз i3 застосуванням ремонтних поршнiв i поршневих кiлець порiвняно i3 замшою зноше-них деталей новими з номшальними розмiрами.
Ключов1 слова: (суа, мокрi) гiльзи цилiндрiв; ремонт; вщновлення; ремонтнi розмiри; ремонтнi поршнi (поршневi кiльця).
Prof. G.S. Gudz; assoc. prof. M. V. Globchak; eng. O.Yo. Kotsyumbas-NU "L'vivs'kaPolitekhnika"
Technical and economical expedience of repair of motor-car shells of cylinders
The thumb-nail sketch of the used of method of repair sizes is resulted for repair of group of cylinder and piston of motor-car engines at different structural implementations of cylinders. Economical grounded advantages of renewal in wet cylinder liners with application of repair pistons and piston rings in comparing to replacement of threadbare details new with nominal sizes.
Keywords: (dry, wet) cylinder liners; repair; renewal; repair sizes; repair pistons (piston rings).
Постановка проблеми. Експлуатащя автомобшя супроводжуеться неперервними процесами ф1зичного зношування пар тертя, в т.ч. деталей ци-лшдро-поршнево! групи (ЦПГ). Результатом зношування при експлуатаци е зноси першого роду, як характеризуються змшою геометричних розм1р1в i форм робочих поверхонь гшьз цилшдр1в внаслщок мехашчного (насамперед абразивного), молекулярно-мехашчного та корозшно-мехашчного зношу-вань. Тому проблема економ1чно! ощнки доцшьност вщновлення гшьз е актуальною в реал1ях сьогодення з урахуванням зменшення витрат:
• на ремонт пор1вняно з витратами на виготовлення;
• матер1ал1в, в т.ч. тих витрат, що пов'язат з отриманням заготовок;
• на мехатчне оброблення зовтштх поверхонь тощо.
