Реферат: 1. Цель преподавания дисциплины

Целью преподавания курса «Теоретические основы холодильной техники" является изучение студентами термодинамических основ получения низких тем­ператур, приобретение навыков анализа, расчета и оптимизации холодильных, циклов.

В результате изучения и усвоения курса «Теоретические основы низкотем­пературной техники» студент должен знать:

- основную и справочную литературу по курсу;

- основные процессы внутреннего и внешнего охлаждения, используемые в технике низких температур;

- схемы и циклы одноступенчатых и многоступенчатых паровых холо­дильных машин, их сходства и различия, достоинства и недостатки;

- принципы теплового расчёта паровых одноступенчатых и многоступен­чатых холодильных машин;

- методы, используемые для термодинамического анализа холодильных машин;

- методы сокращения необратимых потерь в циклах холодильных машин;

- классификацию, основные свойства рабочих веществ холодильных ма­шин. Студент должен уметь:

- пользоваться основной и справочной литературой, термодинамическими диаграммами и таблицами рабочих веществ;

- проводить построение циклов холодильных машин в термодинамических диаграммах, определять основные параметры в узловых точках цикла;

- выполнять тепловой расчёт циклов холодильных машин;

- оценивать и выбирать наиболее подходящий для поставленных условий холодильный агент.

2. Содержание дисциплины.

2.1. Лекционные занятия.

Наименование темы и ее краткое содержание.

^ История возникновения и развития холодильной техники

Физические основы получения искусственного холода. Основные понятия термодинамики пароком-прессионных холодильных машин (ПХМ) и сорбционных холодильных машин: понятия окружающей среды, термодинамической системы, параметров со­стояния, обратимых и необратимых процессов внут­реннего и внешнего охлаждения, прямого и обратно­го цикла Карно, теоремы Гюи-Стодолы. Основные процессы получения низких температур: дроссели­рование, адиабатное расширение, расширение в вихревой трубе, эффект Пельтье.

Схемы и циклы одноступенчатых ПХМ, Цикл с детандером в области влажного пара, цикл с дроссе­лированием и всасыванием в области влажного пара, цикл с всасыванием сухого насыщенного пара. Схе­ма и цикл холодильной машины с регенеративным теплообменником. Построение и расчёт цикла одно­ступенчатой холодильной машины. Холодильные компрессоры, воздушные и водяные конденсаторы, типы испарителей. Расчёт и подбор элементов холо­дильного оборудования.

Термодинамический анализ одноступенчатых

циклов. Методы анализа термодинамической эф­фективности холодильных циклов: основные опреде­ления, энтропийный метод термодинамического ана­лиза, эксергетический метод термодинамического анализа, сопоставление энтропийного и эксергетического методов. Анализ циклов паровых одноступен­чатых холодильных машин. Циклы с необратимыми процессами дросселирования, перегрева пара на всасывании компрессора, сбива перегрева пара в конденсаторе, теплообмена при фазовых переходах в испарителе.

^ Методы сокращения необратимых потерь в цик­лах одноступенчатых холодильных машин. Со­кращение необратимых потерь связанных с дроссе­лированием: переохлаждение жидкости перед дрос­селированием, применение циклов с детандером, циклов с полной регенерацией, с применением до­полнительной холодильной машины, с непрерывным отбором пара после дросселирования. Сокращение необратимых потерь, связанных с перегревом пара на всасывании компрессора и сбивом перегрева пара в конденсаторе: утилизация тепла перегрева, примене­ние рабочих тел с малой потерей работоспособности, интенсивное охлаждение цилиндров компрессора, применение циклов с многократным сжатием и про­межуточным охлаждением, со сжатием пара по пра­вой пограничной кривой. Сокращение необратимых потерь, связанных с конечной разность температур при теплообмене в конденсаторе и испарителе: ис­пользование неазеотропных смесей хладагентов, интенсификация процессов типлообмена.

Рабочие вещества холодильных машин. Класси­фикация рабочих веществ, термодинамические свой­ства рабочих веществ парокомпрессионных холо­дильных машин, теплоиспользующих холодильных машин. Теплофизические, физико-химические и фи­зиологические свойства рабочих веществ холодиль­ных машин. Выбор рабочих веществ и их влияние на показатели и характеристики холодильных машин. Проблемы озонобезопасности при использова­нии фреонов.

Теоретические циклы и принципиальные схемы двухступенчатых холодильных машин. Двухсту­пенчатые холодильные машины с однократным дросселированием. Двухступенчатая холодильная машина со змеевиковым испарителем и полным про­межуточным охлаждением. Двухзступенчатые холо­дильные машины с двухкратным дросселированием. Сравнение энергетической эффективности теорети­ческих циклов двухступенчатых холодильных ма­шин. Действительные циклы и принципиальные схе­мы двухступенчатых холодильных машин

Теоретические и действительные циклы и прин­ципиальные схемы трёхступенчатых и каскадных холодильных машин. Теоретическая трёхступенча­тая холодильная машина. Действительная трёхсту­пенчатая холодильная машина для получения твёр­дой двуокиси углерода. Действительный цикл и принципиальная схема каскадной холодильной ма­шины.

Газовые холодильные машины. (ГХМ) Теоретиче­ский цикл нерегенеративной ГХМ с детандером. Теоретический цикл регенеративной ГХМ с детанде­ром. Действительные циклы и характеристики ГХМ. Особенности работы ГХМ на влажном воздухе. ГХМ с вихревыми трубами.

Теплоиспользукощие холодильные машины. Принцип действия и теоретический процесс работы пароэжекторной холодильной машины.(ПЭХМ) Дей­ствительный процесс работы ПЭХМ. Общая схема и принцип действия абсорбционной холодильной ма­шины. Абсорбционные бромистолитиевые холо­дильные машины. Водоаммиачные холодильные ма­шины.