Реферат: 1. Цель преподавания дисциплины

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.

Номер темы.

Наименование темы и ее краткое содержание.


Колич часов


Се­местр


При­меча­ния


1

2

3

4

5

1

^ История возникновения и развития холодильной техники

2

6




2.

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.

4

6




3.

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.

4

6




4.

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.










5.

^ 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.

2

6




6.

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.










7.

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


4

6




8

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.

2

6




9

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.

4


6




10

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.

4

6







2.2. Практические занятия.


Порядковый номер, наименование темы


Колич.


Номер соот


Се-


При-


практического занятия.


ча-


ветствующей


мест


меча-





сов


темы лекци


р


ния








онного мате














риала








1


2


3


4


5


1. Термодинамические диаграммы, основные


2


2


6





термодинамические процессы: изобарный,














изотермический, адиабатный, ихохорный-














Построение и расчёт процессов изобарно-














го охлаждения (нагрева) с фазовым пере-














ходом, адиабатного сжатия в компрессоре,














дросселирования, смешения потоков.














2. Построение и расчёт одноступенчатых


2


3


6





циклов холодильных машин.














3. Термодинамический анализ - реального


2


4


6





цикла одноступенчатой паровой холо-














дильной машины.














4. Рабочие вещества паровых холодильных


2


6


6





машин. Обозначение рабочих веществ,














химические формулы, влияние свойств ра-














бочих веществ на работу и эффектиность














холодильной машины.














5. Построение и расчёт циклов двухступен-


2


7


6





чатых холодильных машин. Определение














оптимального промежуточного давления.














6. Контрольная работа по построению и рас-


2


7


6





чёту цикла двухступенчатой холодильной














машины.














7. Построение и расчёт цикла для получения


2


8


6





сухого льда.














8. Построение и расчёт газовой регенератив-


3


9


6





ной холодильной машины.














3. Формы текущего контроля процесса обучения.


Контролируются сроки выполнения индивидуальных заданий к практиче­ским занятиям. Результаты текущего контроля два раза в месяц направляются в деканат в виде аттестации.

4. Учебно-методические материалы по дисциплине.

4.1. Основная, дополнительная литература и методические разработки кафедры.


Порядковый номер и библиографическое опи­сание рекомендуемого источника литературы.


Шифр биб­лиотеки КемТИПП


Плани­руемое число студен-тов -пользователей


Число эк­земпляров, выделяемых библиотекой на данный поток сту­дентов


1


2


3


4


Основная литература

ра



1. Холодильные машины: Учебник для студен­тов втузов специальности «Техника и физи­ка низких температур». Под общ. ред. Л.С.Тимофеевского.-СПб.: Политехни-ка,1997.-992с.


621.56/59

Х73


50


50


2. Тепловые и конструктивные расчёты холо­дильных машин/Под ред. И.А.Сакуна.- Л.: Машиностроение, 987. -423с.


621.57 Т34


50


50


Дополнительная литература





3. Теплофизические основы получения искусст­венного холода: Справочник/ Под ред. А.В.Быкова.- М.: Пищ. пром-ть,1980.- 231с.


621.57 Т34


50


15


4. Холодильные машины: Справочник/Под ред. А.В.Быкова.- М.: Легкая и пищ. пром-сть,1 982.- 223с.


621.57 Х71


50


15


4.2 Методические разработки кафедры

Порядковый номер и библиографическое опи-

сание рекомендуемого источника литературы



Шифр

библио-

теки Кем

ТИПП



Плани-

руемое

число

сту-

дентов


Число эк-

земпляров,

выделяе-

мое биб-

лиотекой













на данный

поток сту-

дентов




















1


2


3


4


1. Голорвина Н.В. Основы теории холодильных


623.565


50


25


машин. Конспект лекций.- КемТИПП, 1996











2. Столетов В.М., Солдатов Д. В. Расчёт циклов





50


50


парокомпрессионных холодильных машин и











тепловых насосов на ПЭВМ. КемТИПП, 1998











3. Волжев С.Ю. Термодинамические диаграммы





50


25


и таблицы холодильных агентов. Рабочие про-








(на кафедре)


цессы паровых холодильных машин. Кем-








ТИПП, 1995











4. Головина Н.В., Волжев С.Ю. Рабочие веще-





50


25


ства холодильных машин. КемТИПП, 1995







(на кафедре)











5. Головина Н.В., Волжев С.Ю. Построение и





50


25


расчёт действительного цикла одноступенчатой








(на кафед-


паровой холодильной машины. КемТИПП, 1995








ре)


6. Термодинамический анализ реального цикла





50


15


одноступенчатой паровой холодильной маши-








(на кафед-


ны. КемТИПП, 1995.








ре)