Introducción a la refrigeración

Atención: Este experimento consiste en sistemas de elevadas presiones y el uso de refrigerantes, los cuales pueden ser tóxicos en altas concentraciones. Asegúrese de que precauciones de seguridad razonables y que el PPE apropiado es usado. Asegurar una ventilación adecuada cuando trabaje con refrigerantes.

1. fabricación del sistema de refrigeración (véase el diagrama y fotografía, Fig. 3)

1. Construir el compresor de vapor por el primer puerto de una conexión de un cilindro neumático de doble acción para un te de la guarnición de pipa. Instale una válvula de obús en el otro puerto del cilindro neumático. Instalar válvulas unidireccionales (check) a los otros dos puertos de la t, uno apuntando hacia dentro y apuntando hacia afuera. Esto permite refrigerante extraído el evaporador y expulsado en el condensador a alta presión.
2. Usando dos más tees tubería, instale medidores de presión aguas arriba y aguas abajo del compresor.
3. Una bomba de bicicleta alta presión baja se utiliza para accionar el compresor. Retire la tira de goma (componente de la válvula de cheque) de las tuberías de la bomba de bicicleta. Esto permitirá que el compresor ampliar y extraer refrigerante entre movimientos de bombeo. Conecte la manguera de la bomba de bicicleta a la válvula Schraeder en el compresor.
4. Forman una fina bobina de tubos de aluminio (3,2 Diámetro mm exterior) para actuar como condensador. En el sistema prototipo (Fig. 3), se formó la bobina helicoidal envolviendo el tubo de aluminio alrededor de un núcleo de tubo rígido de goma 2,5 cm de diámetro para cuatro vueltas (~ 50 cm de longitud total). La longitud de la bobina del condensador no es crítica para este experimento en pequeña escala.
5. Conecte un extremo de la bobina del condensador para el puerto libre de la t de conexión tubo aguas abajo del manómetro utilizando una compresión (parte de McMaster Inc. #5272 K 291 sugerido).
6. Instale una tubería de PVC claro corto en dos codos de tubo reducción. Este componente actúa como el depósito de refrigerante de alta presión. Conecte el depósito a la salida de la tubería del condensador.
7. Instale una válvula de bola en un tee de tubo con una llamarada AN/SAE montaje conector. Se trata del puerto de carga. Conecte un medidor de aguja a un lado del te de la pipa. Este será el dispositivo de expansión. Usando el tubo de aluminio estrecho, conecte el otro puerto de la te de la pipa al punto más bajo del depósito de refrigerante.
8. Formar una segunda bobina de tubos de aluminio para actuar como el evaporador. Esta conexión entre la salida y compresor de la entrada de la válvula de aguja.
9. Llenar el sistema con aire comprimido (550 kPa si está disponible) por el puerto de carga. Utilice un spray de agua jabonosa para identificar las fugas de tuberías y repara según sea necesario.
10. Conectar termopares a las bobinas del condensador y evaporador para medir la temperatura.

Figura 3 : a. diagrama de componentes y conexiones en el sistema de refrigeración de compresión de vapor experimental. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4 : T - s (a) y P - h (b) diagramas para R-134a experimental ciclo de refrigeración de compresión de vapor.

2. el sistema de refrigeración de la carga

1. Conecte el puerto medio de un refrigerante carga múltiple para el puerto de carga en el refrigerador. Conecte una bomba de vacío al puerto de baja presión del colector y una lata de refrigerante por el puerto de alta presión. R134a es el refrigerante más comúnmente disponible y se usa aquí. R1234ze(E) puede ser una mejor opción porque su presión de saturación baja permitiría más fácil funcionamiento del compresor y su GWP bajo reduciría los impactos ambientales de cualquier fuga.
2. Haga funcionar la bomba de vacío y poco a poco Abra todas las válvulas del sistema para eliminar todo el aire. Brevemente Abra la válvula de la bombona refrigerante para eliminar todo el aire de la Asamblea.
3. Una vez vacío, aislar la bomba de vacío y cierre el puerto de baja presión en el colector de carga de refrigerante. Invertir el recipiente de refrigerante e inyectar líquido refrigerante en el sistema hasta el nivel en el tanque de alta presión está ligeramente por encima del nivel de la válvula de aguja.

3. funcionamiento

1. Ajuste la válvula de aguja hasta que es apenas abiertos.
2. Operar el refrigerador por bombeo de la bomba de bicicleta conectada al cilindro neumático compresor.
3. Siga el lado alto y bajo presiones y temperaturas de evaporador y el condensador hasta que se alcanzan condiciones de estado estacionario. Registrar estos valores de temperatura y presiones. Tenga en cuenta que la mayoría manómetros de presión de calibrador del informe. Esto se puede convertir en presión absoluta mediante la adición de aproximadamente 101 kPa.
4. Indicar los puntos de estado (1-4) y aproximado conexión curvas en diagramas deh T-s y P- (Fig. 4).