冷凍入門

注意: この実験には、高い圧力と高い濃度で有毒ことができる冷却剤の使用でシステムが含まれます。合理的な安全対策が講じられて適切な PPE を着用することを確認します。冷媒を使用する場合は、十分な換気を確認します。

1. 冷凍システムの作製 (図や写真、図 3 を参照)

1. パイプ継ぎ手ティーにダブル アクション空気圧シリンダーの最初の接続 1 つのポートによる蒸気圧縮機を構築します。空気圧シリンダーの他のポートにシュリーダー弁をインストールします。ティー、内側を指して 1 つと外向きの 2 つの他のポートに一方向 (弁) をインストールします。これは冷媒蒸発器から描画し、高圧コンデンサーを追放することができます。
2. 2 つ以上の配管継手の t シャツを使用して、コンプレッサーの下流・上流の圧力ゲージをインストールします。
3. 高圧自転車フロア ポンプ、コンプレッサーを作動させるために使用されます。自転車ポンプ配管からゴム ビーズ (チェック バルブ コンポーネント) を削除します。コンプレッサーを展開し、冷媒ポンプ ストロークの間の描画ができるようになります。コンプレッサーのシュリーダー バルブに自転車ポンプのホースを接続します。
4. コンデンサーとして動作する薄い (3.2 mm 外径) アルミ チューブ コイルを形成します。プロトタイプ システム (図 3)、コイルはらせん 2.5 cm 径の硬質ゴム管コアの周り 4 回転 (~ 50 cm 全長) のためのアルミニウム管をラップすることによって形成されました。コンデンサー コイルの長さは、この小規模な実験のため重要ではありません。
5. フィッティング (マクマスター社パート #5272 提案 K 291) 圧縮を使用して圧力ゲージのパイプの継ぎ手ティーを下流の開いているポートにコンデンサーのコイルの一方の端を接続します。
6. 2 つの還元パイプ肘に短いクリア塩ビのパイプを取り付けます。このコンポーネントは、高圧冷媒貯蔵庫として機能します。貯水池をコンデンサー チューブのコンセントに接続します。
7. コネクタをフィッティング AN/SAE フレア パイプ t シャツにボールバルブを取り付けます。これは、充電ポートになります。パイプ t シャツの 1 つの側面に針の流量計を接続します。これは拡張デバイスになります。狭いアルミ チューブを使用すると、冷媒の貯留層の低いポイントにパイプ t シャツの他のポートを接続します。
8. 蒸発器として使用する 2 つめのアルミニウム チューブ コイルを形成します。ニードル バルブ コンセントと圧縮機入口の間これを接続します。
9. 圧縮空気 (利用可能な場合は 550 kPa) で充電ポートを介してシステムを入力します。、配管の漏出を識別するために石鹸水スプレーを使用し、必要に応じて修理を行います。
10. 熱電対を温度測定用凝縮器と蒸発器コイルに接続します。

図 3: a. 図コンポーネントおよび実験蒸気圧縮冷凍システムに接続します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 4: T ・ s (a) とP ・ h (b) 図実験 R 134 a の蒸気圧縮式冷凍サイクル。

2. 充電冷凍システム

1. 冷媒冷蔵庫の充電ポートにマニホールドの真ん中のポートに接続します。真空ポンプを接続し、マニホールドの低圧ポート、冷媒高圧ポートにすることができます。R134a は最も一般的な冷媒をここで使用します。R1234ze(E) は、その低飽和圧力は簡単に圧縮機操作を許可するためにその低 GWP は、任意の漏れの環境への影響を減らすことのより良いオプションかもしれません。
2. 真空ポンプを実行し、すべての空気を削除するすべてのシステムのバルブを徐々 に開きます。簡単にアセンブリからすべての空気をクリアする冷媒容器バルブを開きます。
3. 一度真空を達成すると、真空ポンプを分離し、冷媒のマニホールドの低圧ポートを閉じます。冷媒容器を反転し、高圧貯留層のレベルは若干上回るニードル弁レベルまでシステムに冷媒に液体を注入します。

3. 操作

1. かろうじて開いているまでは、ニードル バルブを調整します。
2. コンプレッサー空気圧シリンダーに接続された自転車ポンプをポンピングして、冷蔵庫を動作します。
3. 定常状態に達するまでは、ハイサイドとローサイドの圧力と蒸発器と凝縮器の温度を追跡します。これらの圧力と温度の値を記録します。ほとんど圧力計レポート ゲージ圧であることに注意してください。これは、約 101 kPa を追加することによって絶対圧力に変換できます。
4. 状態ポイント (1-4) を示し、 T・sとP・hダイアグラム (図 4) で曲線を接続する近似。