1.Cel i obszary stosowania techniki chłodniczej. ♥a)Technologia chłodnicza żywności: ♥*)rodzaje zastosowań ♥-trwałości produktów żywnościowych ♥-produkcja żywności ♥-utrwalenie żywności ♥*)Zastosowanie w przemysłach: mięsny, jajeczno-drobiarski, rybny, owocowo-warzywny, browarniczy, produkcja lodów, inne. ♥b)Łańcuch chłodniczy żywności ♥-technologia chłodnicza ♥-transport chłodniczy (lądowy, morski, lotniczy) ♥-przechowywanie (krotko i długoterminowe) ♥-dystrybucja(handel) ♥-gospodarstwo domowe(chłodziarki) ♥c)Technika niskich temperatur-Kriotechnika ♥-produkcja gazów technicznych (tlen, azot , wodór) ♥prod gazów szlachetnych (hel, argon) ♥-skraplanie , transport i przechowywanie gazu ziemnego ♥-kriobiologia (np. przechowywanie krwi, ludzkich organów) ♥-kriochirurgia ♥-utrwalanie produktów żywnościowych(zamrażanie) ♥2.Budowa, działanie i zadania sprężarkowego urządzenia chłodniczego ♥a)Budowa-spręzarkowa urz chł składa się z: ♥*element dławiący-zadaniem jest obniżanie ciśnienia czynnika chłodniczego od wysokiej wartości w skraplaczu do niskiej wart w parowniku tak , aby można było uzyskać odp niską temp w parowniku ♥*Parownik-odprowadzane jest ciepło od chłodzonego ośrodka, ciekły czynnik chłodn odparowując w parowniku pobiera ciepło od chłodzonego pow lub wody ♥*Sprężarka-zwiększa ciśnienie pary czynnika chłodni do określ wartości -ciśn skraplania ♥*Skraplacz- urządz w którym gorąca, przegrzana para czynnika ochładza się a następ skrapla oddając ciepło do otocz ♥*Czynnik chłodniczy- subst krążąca w ukł chłod ♥*Rurociągi i wyposażenie dodatk♥Rys1.(Qk- stumień ciepła odpr do otocz, Q0-str ciepł odebrany ze środow chłodzonego, P-moc elektr , doprow do spręż) ♥Obiegem porównawczym dla chłodziarki –lewobieżny o Lindego, który składa się przemian ♥-izobaryczno-izotermiczne parowanie pary wodnej 4-1 ♥-izentropowe sprężanie pary suchej 1-2 ♥-izobaryczne oziębienie pary przegrzanej do temp nasycenia, a następnie skraplania pary 2-3 ♥oraz nierównowagowego zjawiska dławienia cieczy nasyconej od ciśnienia skraplania P2 do P1 parowania. ♥RYS2 ♥Praca mechaniczna występuje tylko w sprężarce i jest to praca wykonana przez tłok na sprę parze │lt1-2│=h2-h1, w zaworze dławiącym nie ma żadnej pracy , gdyż dławienie polega na spadku ciśnienia bez wykonania pracy . Zatem praca obiegu jest taka sama jak sprężarki│lob│=│ lt1-2│, Ciepło doprowadzane do obiegu qd=h1-h4, zaś strumień ciepła doprowadzanego do obiegu Q0●=m●qd=m(h1-h4) ♥Ciepło wyprowadzone izobaryczne składa się z 2 części: ♥-ciepło oziębienia pary przegrzanej na odc 2-a ♥-ciepło skroplenia pary nasyconej na odcinku a-3 ♥Strumien ciepłą oddanego do otoczenia ♥│Qk●│=m●[(h1-h3)+(h2-h1)]=m●(h2-h3) ♥Sprawność obiegu ♥Ε=qd/│lob│=Q0●/P ♥C)Zadania urz chłodniczego ♥-obniżenie temp środow chlodzonego ♥-utrzymanie obniżonej temp tego środ z określoną dokładnością , niezależną od warunków ♥d)Teoretyczne podstawy działania ♥*problem-transport ciepłą ze środ o niższej temp do źródła o wyższej temp ♥*realizacja-przez doprowadzenie energi z zewnątrz , lewobieżny obieg zamknięty, obieg chlod ♥*Obieg chłodniczy-termodynamiczny ukła zamkn w którym krąży w sposób ciągły czynnik roboczy, mający właściwość, że pod ciśnieniem normalnym wrze w odpowiednio niskiej temp.
3.Budowa i działanie termoelektrycznego urządz chłodniczego♥a)Budowa termoelementu( schemat ideowy) Rys3. (1-płytki spoiny zimnej, 2-s.gorącej) ♥Efekt Seebecka- jeżeli w otwartym obwodzie złożonym z 2 przewodników , będziemy otrzymywać spoiny w różnych temp, to w obwodzie tym powst siła termoelektryczna, a przy jego zamknięciu płynie prąd. E=∫(TgordoTzimn)ατ; α-różnicowy WSP siły termoelektrycznej, zależy od własności mat i tem. ♥Termoelementy tworzy się z półprzewodników o różnym rodzaju przewodności (elektronowej i dziurawej) gdyż wtedy siły termoel sumują się, przy takiej samej przewodności odejmują się. ♥W urządzeniach chłodniczych wykorzystuje się efekt odwrotny do efektu Seebecka tzw efekt Peltiera: ♥Przy przepływie prądu stałego przez termoelement na jego spoinach wydziela się lub zostaje pochłaniana pewna ilośc ciepłą. To czy Ciepło jest pochłaniane czy oddaw zależy od kierunku przepływu prądu zasilającego, oraz kierunku przepływu prądu który powstał na skutek ogrzewania spoiny ♥Ciepło Peltiera ♥Qp●=пI; (-Natężenie prądu , п-wsp Peltiera ♥П=αT→ Qp●= αTI ♥Bilans energetyczny dla zimnej spiny termoelementu Q0●=Qp●-0.5*QJ●-QF● ♥Bilans Cieplny Q0+W=Q ♥W=I2R+αI(Tgor-Tz) ♥Wydajność ε+Q0/W ♥W celu jak największej wydajności , należy wykorzystać termoelement wykonany z materiału o wysokim WSP siły termoel, niskim oporze El i niskiej przewod ciepl ♥Zalety: ♥-brak płynu roboczego, brak podzespołów pracujących przy podciśnieniu, brak części ruchomych i cicha praca, możliwość pracy rewersyjnej , szybkie i łatwe przejście z trybu chłodzenia w ogrzewanie, wysoka dokładność regulacji, wysoka niezawodność ♥Wady: ♥-niska efektywność energ w trybie chł, ograniczone wydajności powyżej 1KW, konieczność wykorzystywania przetwornika prądu zmiennego w prąd stały oraz wrażliwośći na pulsacje napięcia.♥4.Budowa i działanie i zadania sprężarkowej pompy ciepła ♥S.P.C. nie różni się niczym od klasycznego urządzenia chłodniczego. Stanowi ona termodynamiczny układ zamknięty, w którym krąży w sposób ciągły czynnik roboczy będący nośnikiem energii cieplnej. Podlega on następującym po sobie przemianom termodynamicznym, stanowiącym zamknięty obieg lewobieżny. ♥Składa się na niego:- Sprężanie izentropowe(1-2), -Skraplanie izobaryczne(2-3)-dławienie izentalpowe(3-4), -odparowanie izobaryczne(4-1) ♥Rys4. ♥W skład układu wchodzą klejno: parownik, sprężarka, skraplacz, element dławiący( rurki kapilarne, zawory rozprężne), płyn roboczy, -rurociągi i wyposażenie dodatkowe. ♥Pompa ciepła jest właściwie jedynym znanym urządzeniem umożliwiającym wykorzystanie energi cieplnej źródeł o niskich temp, a więc o małej energii. Jej podstawowa rola polega na pobieraniu ciepła ze źródła o niższej temp (dolnego) i przekazywaniu go doźródła o temp wyższej (górnego). Proces ten wymaga doprowadzenia energii z zewn. Różnica pomiędzy urządzeniem ziębniczym i pompą ciepła polega na tym że w urządzeniu chłodniczym wykorzystuje się ciepło odebrane przy niskiej temp, natomiast w pompie ciepłą wykorzystuje się ciepło oddane przy wysokiej temp, a także możliwe jest jednoczesne lub alternatywne wykorzystanie ciepłą po stronie zimnej , jak i gorącej
5.Certyfikacja personalna w dziedzinie produkcji i eksploatacji chłodniczych ♥-Biegłość-zdolność, umiejętność wykorzystywania w sposób niezawodny i bezpieczny pracy związanej z zadaniem specjalnym ♥-Kompetencje-zdolność zadowalającego wykorzystywania czynności wymaganych w danym zawodzie ♥-kwalifikacje-świadectwo pobierania nauki , posiadania wiedzy zawodowej biegłości i dośw ♥-Certyfikacja-procedura stosowana w celu wykazania kalif personelu, na danym poziomie i prowadząca do wydania certyfikatu ♥-Certyfikat-dokument wydawany z zachowaniem zasad systemu kwalifikacji opisanego w projekcie normy, świadczący że uzyskano jasność, iż dana osoba jest kompetentna ♥*3 kategorie ♥-A-personel konserwacyjny ♥-B- personel montażowy, personel odbiorowi, personel serwisowy ♥-Konsultanci, projektanci, inspektorzy
7.Wybrane zagadnienia termodynamiki sprężarkowych obiegów chłodniczych ♥-obieg teor Marnota –pyt4♥-obieg teor Lindego-pyt 2 ♥a)elementy strat w obiegu rzeczywistym: ♥-strata dławienia izentalpowego ♥-spadek ciśnienia w przewodzie cieczowym między odpływem ze skraplacza a dopływem do zaworu dławiącego , w wyniku którego ciśnienie to możę być mniejsze od ciśnienia nasycenia, odpowiadającego danej temp czynnika chłodzącego. Wtedy pewna częśc cieczy przed zaworem odparowuje stanowi to przyczynę strat energi i powoduje zmniejszenie mocy chłodniczej urządzenia ♥b)wpływ zmian ciśnienia skraplania na działanie jednostopniowego urządzenia chłodniczego gdy ciśnienie skraplania rośnie to rośnie jednostkowe zużycie mocy napędowej w odniesieniu do 1KW mocy chłodniczej , a moc chłodnicza zespołu skraplającego jest zmniejszona. ♥c)Wpływ zmian ciśnienia parowania na dział j.u.ch.- pomijając straty ciśnienia w przewodzie ssawnym ciśnienie parowania powinno być równe ciśnieniu ssania. Co za tym idzie zwiększając ciśnienie parowania zwiększamy ciśnienie ssania sprężarki co powoduje zmniejszenie się zużycia mocy napędowej do uzyskania tej samej mocy chłodniczej. Ponadto ze wzrostem ciśnienia ssania rośnie także gęstość pary dopływającej do cylindrów. W rezultacie przy danej wydajności skokowej sprężarki rośnie przetłaczany strumień masy czynnika chłodniczego.
8. Czynniki chłodnicze ♥Własności idealnego płynu roboczego do urządzeń chłodniczych sprężarkowych: ♥a)fizyczne: ♥-wysokie ciepło parowania ♥-mała lepkość fazy ciekłej i parowej ♥wysoką przewodność cieplną ♥-mała objętość właściwą pary nasyconej suchej ♥b)chemiczne: ♥powinien rozpuszczać niewielką ilość wody ♥-rozpuszczalność w olejach (dobra) ♥-obojętność chemiczna wobec materiałów konstrukcyjnych (pełna) ♥-trwałość chemiczna w zakresie temperatur pracy (duża) ♥-woń (minimalna) ♥c)bezpieczeństwo osób i dóbr w przypadku wycieku: ♥-niepalny i niewybuchowi ♥-nietoksyczny ♥d)oddziaływanie na środowisko naturalne: ♥-zerowy potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP=0) ♥-niski globalny potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) ♥-zerowy potencjał smogowy (POCP=0) ♥e)Cechy techniczne- łatwość użytkowania, powszechna dostępność ♥f)Kryt ekonomiczne- niska cena ♥ODP - potencjał niszczenia ozonu atmosferycznego, odniesiony do czynnika Rl 1, dla którego ODP=1 ♥GWP - potencjał tworzenia efektu cieplarnianego, odniesiony do dwutlenku węgla (CO2), dla którego GWP=1, w przyjętym horyzoncie czasowym (ITH) ♥TEWI - całkowity (globalny) równoważnik tworzenia efektu cieplarnianego, uwzględniający bezpośrednią zdolność czynnika do tworzenia tego efektu oraz pośredni, wpływ na jego tworzenie poprzez zużycie energii przez eksploatowane urządzenie chłodnicze ♥POCP - potencjał tworzenia ozonu przy powierzchni ziemi (tzw. smog letni) VOC, NOx ♥TEWI = M * GWP + ...
mopsik87