Розглянуто перспективна модель побутового абсорбційного холодильного приладу, наведені результати якісного і кількісного складу експлуатаційних відкладень в термосифонного.

Анотація наукової статті з будівництва та архітектури, автор наукової роботи - Петросов Сергій Петрович, Кожемяченко Олександр Васильович, Першин Віктор Олексійович, Бакуменко Тарас Олександрович


In article the perspective model household absorption the refrigerating device is considered, results of qualitative and quantitative structure of operational adjournment in a thermo siphon are resulted


Область наук:

  • Будівництво та архітектура

  • Рік видавництва: 2010


    Журнал: Известия вищих навчальних закладів. Північно-Кавказький регіон. Технічні науки


    Наукова стаття на тему 'Аналіз причин утворення експлуатаційних забруднень в термосифонного побутових холодильних приладів'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз причин утворення експлуатаційних забруднень в термосифонного побутових холодильних приладів»

    ?УДК 621.565.92.013.004.67

    АНАЛІЗ ПРИЧИН ОСВІТИ експлуатаційних ЗАБРУДНЕНЬ В термосифонного ПОБУТОВИХ холодильних ПРИЛАДІВ

    © 2010 г. С.П. Петросов, А.В. Заходи до річниці, В.А. Першин, ТА. Бакуменко

    Південно-Російський державний університет South-Russian State University

    економіки і сервісу, м Шахти of the Economy and Service, Shahty

    Розглянуто перспективна модель побутового абсорбційного холодильного приладу, наведені результати якісного і кількісного складу експлуатаційних відкладень в термосифонного.

    Ключові слова: аналіз; причини; експлуатаційні забруднення; побутової холодильний прилад.

    In article the perspective model household absorption the refrigerating device is considered, results of qualitative and quantitative structure of operational adjournment in a thermo siphon are resulted.

    Keywords: the analysis; the reasons, operational pollution; the household refrigerating device.

    Серед побутових машин і приладів особливим попитом користуються побутові електричні холодильні прилади, серед яких слід виділити побутові холодильні прилади абсорбційної-дифузійного типу. До їх достоїнств, в першу чергу, відносять безшумність в роботі, простоту конструкції і порівняно малу величину енергоспоживання [1].

    Найкращою з точки зору підвищення економічності роботи побутового абсорбційного холодильного приладу є модель, в якій дефлегматор і абсорбер забезпечені охолоджуючими сорочками, а випарник має збірник талої води, який підключений паралельно до сорочок дефлегматора і абсорбера [2].

    Абсорбційний дифузний холодильний агрегат побутового абсорбційного холодильного приладу (рисунок) містить генератор 2 з нагрівачем 1 і термосифонного 3, дефлегматор 4, конденсатор 8, випарник 9, теплообмінник-регенератор 19 між міцним і слабким розчинами, абсорбер 17, газовий теплообмінник 12, охолоджуючу сорочку 7 на дефлегматоре 4, охолоджуючі сорочки 16 і 14 на абсорбере, водневий бачок 6, вихідні патрубки 5 і 15 на охолоджуючих сорочках 7 і 14, збірник 10 талої води з трубами 11 і 13, ресивер 18 міцного розчину.

    При роботі агрегату міцний розчин в термосифонного 3 генератора 2 за допомогою нагрівача 1 перетворюється в парожідкостная емульсію, яка на виході з термосифона 3 розділяється на пари аміаку, що направляються в дефлегматор 4 і слабкий розчин, що циркулює через теплообмінник-регенератор 19 в абсорбер 17. У дефлегматоре 4 пари аміаку охолоджуються, а що утворюється при цьому флегма (суміш води з аміаком) стікає зі слабким розчином в теплообмінник 19. Практично чисті аміачні пари йдуть в конденсатор 8, в якому сжижаются. Отримана рідина зливається у випарник 9, в якому випаровується в циркулює водень, який має спочатку мале парціальний тиск аміаку, виробляючи при цьому холодильне дію і підвищуючи одночасно концентрацію парів аміаку

    в циркулюючому водні. У абсорбере 17 слабкий розчин абсорбує аміачні пари, очищаючи від них водень, а сам розчин стає міцним і в такому стані зливається в ресивер 18. Очищений водень через газовий теплообмінник 12 знову надходить у випарник 9, а міцний розчин з ресивера 18 через теплообмінник 10 надходить в термосифон 3. Таким чином, закінчується циркуляційний цикл розчину, парів і рідкого аміаку і водню.

    Схема абсорбційного дифузійного холодильного агрегату

    В процесі роботи агрегату на поверхні випарника наростає снігова шуба, яка періодично оттаїваєтся, а що утворюється тала вода стікає в збірник 10, звідки надходить через труби 11 і 13 в охолоджуючі сорочки 7 - 14 дефлегматора 4 і абсорбера 17. При цьому підвищується концентрація креп-

    кого розчину в абсорбере 17, збільшується ступінь очищення парів аміаку від парів води в дефлегматоре 4, що сприяє підвищенню теплового коефіцієнта робочого циклу і зниження витрати тепла в нагрівачі 1 генератора 2.

    Аналіз відмов побутових холодильників абсорбції, що надходять в ремонт, показує, що однією з основних несправностей є засмічення внутрішньої системи холодильного агрегату і в тому числі термосифона, що входить до складу генератора холодильного агрегату.

    Засмічення термосифона, прохідний перетин якого становить 3,5 мм, викликає зниження витрати холодильного агента і відповідно погіршення енергетичної ефективності роботи холодильної машини.

    З огляду на вищесказане, особливий інтерес представляє питання визначення причин утворення експлуатаційних забруднень у внутрішній системі абсорбційних холодильних агрегатів.

    Для визначення місця і причин утворення експлуатаційних забруднень проводили аналіз особливостей конструкції холодильного агрегату абсорбційного холодильного приладу і факторів, що впливають на його працездатність.

    Дослідження показали, що найбільш імовірним місцем наявності експлуатаційних відкладень є термосифон, пов'язаний з нагрівальним елементом і характеризується найменшим прохідним перетином серед всіх елементів абсорбційного холодильного агрегату.

    Для визначення місця розташування експлуатаційних відкладень усередині термосифона попередньо було проведено розпил його трубки по середині довжини в радіальному перетині. Візуальний контроль внутрішніх перетинів досліджуваних трубок показав, що основна частина забруднень розташовується в нижній частині термосифона. Ця ділянка трубок розрізали через кожні 5 мм з метою більш точного визначення місця розташування забруднень по перетину трубок.

    Результати візуального контролю зрізів показали, що в першу чергу забруднення утворюються на стороні жарового склянки. При подальшій експлуатації холодильного агрегату, забруднення поширюються на всю довжину окружності перетину трубки термосифона. При цьому центр прохідного перетину трубки термосифона зміщується у протилежний бік місця установки жарового склянки.

    Визначення якісного і кількісного складу експлуатаційних відкладень проводили рентгеноспектральним флуоресцентним аналізом, вибір якого обумовлений малими кількостями і концентраціями виявлених забруднень.

    Рентгеноспектральний флуоресцентний аналіз (РСФА) як метод кількісного та якісного визначення елементного складу речовини заснований на залежності інтенсивності аналітичної лінії характеристичного рентгенівського випромінювання (ХРІ) від концентрації аналізованого елементу в пробі:

    I = ЛСА).

    На величину інтенсивності аналітичної лінії характеристичного рентгенівського випромінювання впливають поглинають характеристики проби і геометрії вимірювання, які задають параметром

    Р л:

    hi

    + |

    h-

    Р "

    Sin ф Sin у

    де - коефіцієнт ослаблення первинного рентгенівського випромінювання; - коефіцієнт ослаблення ХРІ; ф, у - кути падіння відбору рентгенівського випромінювання.

    Реєстрація характеристичних спектрів проб відкладень здійснювалося напівпровідниковим (Li-Br) детектором з виведенням інформації на інтегратор АІ - 1029. При цьому виявлена ​​лінія, відповідна випромінюванню К-спектра Сг, яка вирішилася в дуплет До а, Р. На 450 каналі АІ-1029 були зафіксовані також лінії гальмівного спектру Мо. В області 60 каналів спостерігали слабкі лінії Fe, які знаходяться на рівні порога чутливості (менше 1%) даного спектрометра.

    Таким чином, основною складовою експлуатаційних відкладень в термосифонного є гідро-Ксідо хрому, який представляє собою кристали сіро-зеленого кольору. В подальшому досліджувані кільця зрізів трубки термосифона розрізали уздовж осі обертання і випрямляли в пластинки, які досліджували під аналітичним мікроскопом типу ЛЮМАМ-2М.

    Візуальне спостереження стінок отриманих пластинок, звільнених від експлуатаційних відкладень, показало наявність факту водневої корозії (водневій охрупчіваемості) досліджуваних поверхонь.

    Наявність водню в зоні «високого тиску» холодильного агрегату обумовлено його фізико-хімічними властивостями, а саме здатністю розчинятися у воді і металах. З розчинність водню в металах пов'язана його здатність дифундувати через них. Крім того, будучи самим легким газом, водень володіє найбільшою швидкістю дифузії, яка збільшується при підвищенні температури і тиску.

    Дифузія водню в сталь при високих температурах викликає її водневу корозію, сутність якої полягає в тому, що водень взаємодіє з наявними в стали вуглецем, перетворюючи останній в вуглеводень (метан), що призводить до різкого погіршення властивостей стали.

    У генератор водень потрапляє з абсорбера в результаті розчинення в слабкому водоаміачних розчині, а в термосифонного - зазнає значних теплових навантажень. При температурі понад 200 ° С і тиску до 2,5 МПа дифузія водню в стінки термосифона викликає збільшення шорсткості їх поверхні з утворенням поверхневих тріщин і раковин.

    В результаті впливу високих експлуатаційних температур виникнення процесу дифузії водню в сталь і порушення поверхні стінки термосифона спостерігається розпад інгібітору. В результаті утворився гідроксид хрому починає заповнювати раковини і тріщини, тим самим зменшуючи прохідний перетин трубки термосифона. У зв'язку з цим підвищується температура на ділянці жарового склянки, прискорюючи реакцію випадання відкладень, що призводить до повної закупорки термосифона і виходу з ладу агрегата.

    Слід зазначити, що попередніми причинами підвищення температури в термосифонного є такі експлуатаційні і технологічні чинники, як неправильне встановлення холодильника, якість виготовлення і правильність установки абсорбера, дотримання дози зарядки холодильним агентом і воднем, величина температури навколишнього повітря навколо експлуатованого холодильного приладу.

    висновки

    З метою забезпечення необхідного технічного стану побутового абсорбційного холодильного приладу протягом усього життєвого циклу виникає необхідність:

    Надійшла до редакції

    1. У проведенні спеціальних досліджень впливу експлуатаційних відкладень на теплоенергетичні характеристики побутових абсорбційних холодильних приладів з метою визначення граничних значень ступеня засмічення термосифона, коли експлуатація холодильного приладу економічно недоцільна;

    2. У розробці рекомендацій щодо вдосконалення їх окремих елементів з точки зору зміни конструктивних розмірів;

    3. У розробці технології усунення впливу експлуатаційних відкладень в умовах підприємств по сервісному обслуговуванню побутової техніки.

    література

    1. Бабакин Б.С., Вигодін В.А. Побутові холодильники і морозильники: 2-е изд., Испр. і доп. М., 2000. 652 с.

    2. А.с. СРСР № 1196625: МП ^ 25В45 / 00 / Абсорбційний дифузний холодильний агрегат / В.В. Льовкін [и др.]; заявник і власник патенту Шахтинський технологічний інститут побутового обслуговування. № 3806549 / 23-06; заявл. 29.10.1984; опубл. 07.12.1985. Бюл. № 45.

    19 квітня 2010 року.

    Петросов Сергій Петрович - д-р техн. наук, Південно-Російський державний університет економіки і сервісу. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Заходи до річниці Олександр Васильович - д-р техн. наук, професор, Південно-Російський державний університет економіки і сервісу. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Першин Віктор Олексійович - д-р техн. наук, професор, Південно-Російський державний університет економіки і сервісу. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Бакуменко Тарас Олександрович - студент, Російський державний університет економіки і сервісу. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Petrosov Sergey Petrovich - Doctor of Technical Sciences, South-Russian State University of the Economy and Service. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Kozemjachenko Aleksandr Vasilievich - Doctor of Technical Sciences, professor, South-Russian State University of the Economy and Service. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Pershin Viktor Alekseevich - Doctor of Technical Sciences, professor, South-Russian State University of the Economy and Service. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Bakumenko Taras Aleksandrovich - student, South-Russian State University of the Economy and Service. E-mail: www. tara700 @ yandex. ru_


    Ключові слова: аналіз /причини /експлуатаційні забруднення /побутової холодильний прилад /the analysis /the reasons /operational pollution /the household refrigerating device

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити