Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Оптимізація режиму роботи холодильної машини, що працює на зеотропній суміші холодильних агентів

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

М.Б. Кравченко
https://orcid.org/0000-0002-9310-2166
С.В. Кокул

Анотація

Кріорефрижератори Джоуля-Томсона, що працюють на сумішевих робочих тілах, мають значні переваги у порівнянні з охолоджувачами, які використовують чисті холодильні агенти. При оптимізації складу зеотропних сумішей холодильних агентів необхідно враховувати особливості роботи компресорів об'ємної дії. Відомо, що коефіцієнт подавання поршневого компресора суттєво залежить від ступеню стиснення та тиску нагнітання компресора. Тому проводити оптимізацію складу зеотропних сумішей холодильних агентів при фіксованій молярній витраті суміші з практичної точки зору є недоцільним. В статті описаний метод оптимізація режиму роботи холодильної машини, що працює на п’ятикомпонентній зеотропній суміші холодильних агентів. В якості цільової функції обрана максимальна холодопродуктивність установки, яка побудована на базі герметичного компресора TAG 2513Z, при температурі об’єкту охолодження 120 К. Метою дослідження є створення відносно простої математичної моделі такого компресора, яка повинна пов’язати тиски на всмоктуванні та нагнітанні з коефіцієнтом об’ємного подавання компресора. При оптимізації варіювалися такі параметри: тиски нагнітання і всмоктування компресора, склад п’ятикомпонентної робочої суміші, а також температура перед дросельним вентилем і температура на вході в фазовий сепаратор. В результаті обробки результатів чисельного експерименту, був отриманий аналітичний вираз, який наближено описує роботу холодильної установки залежно від восьми параметрів, що варіювалися. Це дозволило знайти оптимальний режим роботи холодильної машини, при якому досягається максимум холодопродуктивності. При опти­мальному режимі роботи холодильної установки тиск всмоктування дорівнює 2,4 бар, тиск нагнітання – 17,3 бар. За оптимального складу робочої речовини досягається максимальна холодо­продуктивність 54,7 Вт

Ключові слова:
Цикл Кліменка, Сумішевий холодоагент, Компресор, Коефіцієнт об’ємного подавання, Оптимізація, Кріорефрижератор

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Кравченко, М., & Кокул, С. (2022). Оптимізація режиму роботи холодильної машини, що працює на зеотропній суміші холодильних агентів. Refrigeration Engineering and Technology, 58(2), 66-72. https://doi.org/10.15673/ret.v58i2.2380
Розділ
ХОЛОДИЛЬНА ТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. Boiarski, M., Brodianski, V., Longsworth, R. (1998) Retrospective of Mixed-Refrigerant technology and modern status of cryocoolers based on one-stage, oil-lubricated compressors. Advances in Cryogenic Engineering, 43, 1701-1708.
2. Little W. (1998) A. Kleemenko cycle coolers: Low cost refrigeration at cryogenic. Proceedings of IECE17, 1-9.
3. Luo, E.C., Gong, M.Q., Zhou, Y. (2000) The research and development of cryogenic mixed-refrigerant Joule-Thomson cryocoolers in CL/CAS. Advances in Cryogenic Engineering, 45, 299-306.
4. Alexeev, A., Quack, H., Haberstroh, Ch. (1998) Further development of a mixed gas Joule-Thomson refrigerator. Advances in Cryogenic Engineering, 43B, 1667-1674.
5. Gong, M.Q., et al. (2000) Optimum composition calculation for multicomponent cryogenic mixture used in Joule-Thomson refrigerators. Advances in Cryogenic Engineering, 45, 283-290.
6. Technical characteristics of the TAG 2513Z compressor manufactured by Tecumseh. Retrived 30 April 2022 from https://www.tecumseh.com/globalassets/media/north-america/files/marketing-brochures/tecumseh-ag-compressor-information-package-14-09-01-en.pdf
7. Shenk, H. (1972) Theory of an engineering experiment. M.: Mir, 252.
8. Chkalova, O.N. (1978) Foundations of scientific research. Kyiv: Higher School, 182.