автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование влияния испарительного конденсатора на теплоэнергетические характеристики бытового холодильного прибора компрессионного типа

На правах рукописи

Осацкий Сергеи Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИСПАРИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА НА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЫТОВОГО ХОЛОДИЛЬНОГО ПРИБОРА КОМПРЕССИОННОГО ТИПА

Специальиость: 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы (коммунальное хозяйство и бытовое обслуживание)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Шахты - 2006

Работа выполнена в ГОУБПО «Южно-Российском государственном университете экономики н сервиса» (ЮРГУЭС) .

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

к.т.н., профессор,

Негрос о в Сергей Петрович.

д.т.н., профессор, Фомнн Юрий Григорьевич, к.т.н., профессор, Болгов Иван Васильевич.

ЗАО «Прогресс», г. Шахты

Защита диссертации состоится «25» декабря 2006г. в 11.30 час, на заседании диссертационного совета К 212.313.01 в Южно-Российском государственном университете экономики к сервиса по адресу: 346500, г. Шахты, ул. Шевченко 147, ауд. 2247

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государств венного университета экономики и сервиса

Автореферат разослан «23» ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Куре нова С.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Представленная работа направлена на решение вопросов по совершенствованию конструкций и повышению качества отечественных бытовых холодильных приборов (БХП), Современные тенденции развития конструкций бытовых холодильных приборов характеризуются увеличением их внутреннего объема на основе создания многокамерных моделей и снижением температур в камерах. Реализация таких конструкций приводит к росту энергетических затрат на производство холода в быту и повышению температурного уровня герметичного компрессора. Анализ направлений совершенствования конструкций холодильного агрегата свидетельствует о целесообразности создания компрессионного холодильного агрегата с испарительным конденсатором, что позволит улучшить характеристики бытового холодильного прибора. Использование испарительного конденсатора в составе холодильного прибора компрессионного типа является перспективным направлением совершенствования холодильных машин. Эта проблема успешно решается путем реализации интенсификации теплообмена в конденсаторе нанесением на его поверхность пористого тепловлаго-проводного покрытия. Это приводит к снижению температуры конденсации и температурного уровня компрессора, уменьшению энергопотребления, повышению эксплуатационных характеристик компрессионного холодильного агрегата и тем самым к улучшению конструкций бытовых холодильных приборов.

Анализ литературных источников в области теоретических и экспериментальных исследований работы холодильных машин с испарительными конденсаторами показал, что в настоящее время вопросы реализации схемы герметичного холодильного агрегата с конденсатором с испарительным охлаждением изучены не достаточно:

• отсутствует теория расчета испарительного конденсатора в составе герметичного агрегата с учетом массы воды, подаваемой на конденсатор;

•не разработана конструкция БХП с испарительным конденсатором;

•отсутствует измерительное оборудование и методика испытаний испарительного конденсатора в составе герметичного холодильного агрегата.

Решение данных вопросов позволит получить современную и экономичную конструкцию бытового холодильного прибора, соответствующую мировому уровню.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Цель работы - повышение энергетической эффективности бытового холодильного прибора при использовании водяного испарительного охлаждения конденсатора герметичного агрегата.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ влияния процесса конденсации на основные характеристики бытовых холодильных приборов;

- провести анализ теоретических и экспериментальных исследований испарительных конденсаторов холодильных машин;

- обосновать целесообразность использования испарительного конденсатора в бытовом холодильном приборе;

- разработать математическую модель, алгоритм и программу расчета испарительного конденсатора в составе герметичного агрегата;

- разработать стенды h методики экспериментальных исследований герметичного агрегата и бытового холодильного прибора с испарительным конденсатором;

• провести теоретические и экспериментальные исследования теплообменных процессов в испарительных конденсаторах в составе БХП;

• обобщить полученные результаты и разработать рекомендации для практического использования результатов исследования.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ. В качестве объекта исследований выбран бытовой компрессионный холодильный прибор и его составные элементы.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ. При выполнении работы использованы теоретические и экспериментальные методы исследований. Теоретические исследования проведены с применением теории теплового расчета сборочных единиц герметичного агрегата БХП, с использованием современных компьютерных программ - Mkade, Maple and Relese 4, Excel. Экспериментальные исследования осуществлены на стендах для испытания герметичного агрегата и бытового холодильного прибора в целом.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В основе предложенной работы лежит разработка математической модели испарительного конденсатора БХП. Теоретически и экспериментально установлено влияние конструктивных параметров испарительного конденсатора на теплоэнергетические характеристики холодильного агрегата. Разработана методика и созданы технические средства для теплоэнергетических испытаний, учитывающих влияние испарительного конденсатора на основные характеристики БХП. Достоверность и новизна теоретических и экспериментальных исследований подтверждена внедрением результатов работы, патентом РФ Ms 2234645 (Бытовой компрессионный холодильник).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Проведенные научные исследования имеют практическую ценность. На основании исследований предложены зависимости и получены результаты, позволяющие решать вопросы совершенствования конструкций конденсаторов и повышения технического уровня герметичного агрегата и БХП в целом. Установлено влияние испарительного конденсатора на основные характеристики, в том числе на расход электроэнергии и даны рекомендации по реализации конструкции БХП с испарительным конденсатором.

Использование результатов теоретических и экспериментальных исследований позволяет повысить холодопронзводительность герметичного агрегата, снизить энергопотребление бытового холодильного прибора.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы внедрены в ОАО «Краснодарбыттехника», ЗАО «Прогресс», в учебный процесс в Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса по специальности 230300 «Проектирование к сервис бытовых машин и приборов» и получили положительные оценки.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты диссертационной работы доклады вал VI сь на международных, межвузовских конференциях в городах Пенза, Новочеркасск, Ростов — на - Дону и ежегодных научно-технических

конференциях профессорско-преподавательского состава Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса (1997-2006 г.г,), ряд положений диссертации изложен в отчетах НИР, выполненных в ЮРГУЭС.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертационной работы опубликовано одиннадцать печатных работ.

СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов н результатов исследования. В приложениях приведены акты внедрения, результаты теоретических н экспериментальных исследований, а также другие документы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы, сформулирована цель и определены основные задачи исследований, приведены сведения о научной новизне, практической ценности и преимуществах новых технических решений в отличие от аналогов, положительные результаты, которые могут быть получены от реализации новизны исследований.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ дан анализ научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ в области повышения основных характеристик бытовых компрессионных холодильных приборов. Определены основные тенденции развития, рассмотрены наиболее перспективные направления совершенствования конструкции конденсаторов холодильных машин, реализуемые на основе оптимизации температурного поля герметичного компрессора и направленные на повышение энергетической эффективности бытовых холодильных приборов. В решение вопросов совершенствования испарительных конденсаторов и агрегатов малых холодильных машин значительный вклад внесли отечественные и зарубежные ученые — БЛ. Цнрлин, ЛЛ1. Розенфельд, H.H. Кошкин, В.Б, Якобсон, А.И. Набережных, И.В. Болтов, В.В, Левкин, В.М. Шавра, В.Б. Товарас и многие другие.

Отмечено, что выполненные ранее теоретические и экспериментальные исследования не в полной мере учитывают возможности совершенствования конструкции и интенсификации процессов тепломассообмена в конденсаторе БХП, что является существенным резервом улучшения их теплоэнергетических характеристик.

Установлено, что в настоящее время практически не изучено влияние испарительного конденсатора на основные характеристики герметичного агрегата БХП и энергетическую эффективность.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ рассмотрены теоретические аспекты влияния испарительного конденсатора на основные характеристики герметичного агрегата компрессионного бытового холодильного прибора.

На переем этапе разработана математическая модель теплообмена в испарительном конденсаторе представляющая собой систему дифференциальных уравнений, описывающих процессы теплообмена, которые происходят в конденсаторе и на его поверхности, покрытой влаготеплопроводным пористым покрытием.

Систему уравнений, описывающих процесс теплообмена в зоне панели змеевика и в зоне наружной поверхности конденсатора, определяется, исходя из следующих соображений. При этом принимаются следующие допущения;

- коэффициент теплоотдачи со стороны конденсирующегося агента а^, коэффициент теплоотдачи от стенок труб к пленке воды а, в конденсаторе имеют постоянные значения;

- поле скоростей и температур потока воздуха равномерно по фасадному сечению конденсатора, и вода равномерно распределяется на поверхности конденсатора.

Необходимо отметить, что допущения не внесут существенных погрешностей в расчеты.

С учётом этих допущений уравнения теплообмена для элемента поверхности панели змеевика конденсатора. Теплота конденсации холодильного агента передается через стенки труб и нагревает стекающую по ним воду. Уравнение для этой составляющей теплообмена имеет вид

где к„ - коэффициент теплопередачи от конденсирующегося хладагента к плёнке воды, отнесённый к поверхности панели змеевика, кВт/м2 град;

Р„ - площадь поверхности панели змеевика, мг.

Стекающая по трубам панели змеевика вода нагревается, отдавая воздуху только часть теплоты конденсации хладагента и аккумулируя оставшуюся часть теплоты.

Уравнение для этой составляющей теплообмена имеет следующий вид

где б, - массовый расход воды, стекающей по трубам, кг/с;

1Н — температура воды в конденсаторе, град;

ср, - изобарная теплоемкость воздуха, кДж/кг-град.

Количество теплоты переданной водой воздуху за счёт испарительного охлаждения определяется из уравнения

где а/,, - коэффициент испарения с поверхности панели змеевика, кг/ м2*с;, , /- энтальпии соответственно насыщенного и ненасыщенного воздуха,

кДж/кг,

А — поправочный коэффициент.

Уравнение теплового баланса для элемента поверхности панели змеевика имеет вид

+¿0. (1)

или в другой форме

кнОк О.-Ср.-Л.. (2)

Для потока воздуха уравнение теплового баланса имеет вид

-О ¿г»*

где С« - массовый расход воздуха, кг/с.

Для поддонного и форсуночного пространств лотков уравнения теплового баланса для воды и воздуха имеют вид

А'вг-0,-1)с1Р=Он-с11.-<Ь„ (3)

9(4)

где площадь поддонного и форсуночного пространств лотков, м2; Оп — массовый расход воды поддонного пространства лотка, кг/с; аг - коэффициент испарения пространств лотков, кг /м1 с.

Уравнения (3) и (4) представляют собой систему дифференциальных уравнений тепломассообмена для панели змеевика, поддонного и форсуночного про* странств лотков.

После аналитического решения систем уравнений переноса теплоты и массы для испарительного конденсатора БХП имеет вид:

В в ы в в в"

<й -а (Г^-Ь .

с, Ся --е.'-

где В =0, Срв - водяной эквивалент, кВт/град.

Произведя преобразования, получим вместо системы уравнений • дифференциальное уравнение второго порядка относительно ¡.

¿Г. В В В О„ В О„

Общий, тепловой поток, отведенный водой в зоне панели змеевика без учета теплообмена в других зонах, определяется из соотношения:

Количество тепла, переданное от охлаждаемой воды к воздуху, рассчитывается по уравнению:

■И-!)-'

АС„ I

-Гп~ь

где ¡з - энтальпия воздуха на выходе из конденсатора, кДж/кг.

Общий тепловой поток в конденсаторе, состоящем из зоны панели змеевика и зоны поддонного пространства лотка, определяется из соотношения:

где ¡1 — энтальпия воздуха на выходе из панели змеевика, кДж/кг.

На вторам этапе проведен анализ теплообмена при испарении через пористое покрытие в испарительном конденсаторе бытового холодильного прибора.

Рассмотрим модель теплопровода щей стенки с наличием слоя пористого металла на ее наружной поверхности (рисунок 1). Пористость Р в такой модели определяется как отношение объема пор ко всему объему материала. Поверхностная пористость Л определяемая отношением площади пор к общей площади поверхности в плоскости нормальной потоку в первом приближении, равна А»Р, а площадь твердого скелета, участвующая в теплопроводности, равна А.

Рисунок 1 - Цилиндрическая однослойная стенка с охлаждением испарением

Поры равномерно по всему объему заполнены охлаждающей жидкостью (водой), В этом случае, в выражении для линейного коэффициента теплопередачи значение коэффициента теплоотдачи аа от стенки к внешней среде изменится. Для системы «стенка — вода» этот коэффициент а'з на порядок выше, чем для системы «стенка — воздух»

В результате испарения жидкости из пор под воздействием воздушных конвекционных потоков, происходит ее охлаждение. Чем быстрее протекает этот процесс, тем выше эффективность процесса. Это приводит к уменьшению величины температуры на величину Л/, в выражении, определяющем зависимость температуры холодильного агента от времени, и тем самым, к увеличению температурного напора и повышению эффективности процесса охлаждения в целом. Оценим полученный эффект.

Для оценки эффективности пррцесса охлаждения обозначим массу вода, испаряющуюся в единицу времени Лт„. При этом, на ее испарение расходуется количество теплоты

АС> = ги-Лти, (б)

где гя - удельная теплота парообразования испаряющейся жидкости, кДж/кг.

Объем твердой структуры скелета на единице длины стенки, м3:

(7)

где с!) - внешний диаметр пористого материала» м;

4 — внутренний диаметр пористого материала, м.

Объем пор на единице длины стенки, заполненный охлаждающей жидкостью, мэ:

(!>

Расход тепла на величину ЛQU эквивалентно изменению внутренней энергии пористой структуры (жидкости в объеме пор и твердого скелета) на величину

Дй = + , (9)

где ры ,рж — плотность соответственно материала твердого скелета и жидкости, кг/м';

Сг» ,сж - удельная теплоемкость соответствен но материала твердого скелета и жидкости, Дж/кг град.

Из выражений (3)-(6) в первом приближении получаем выражение для расчета изменения температуры, град:

д, _ _4г.Ат.

' [с, ржР+с„р„ (I - ?)]*■(# (10)

Таким образом, при охлаждении испарением конденсатора компрессионного холодильника зависимость температуры холодильного агента от времени может быть выражена:

. (И)

Величина Ли определяется по формуле (7), а линейный коэффициент к/ учитывает замену коэффициента теплоотдачи аг на «2'. Время т может быть оценено из следующих соображений. Расход холодильного агента (массовый расход в единицу времени) Оа определяется как

„ ж/,1 4

где уа - скорость движения агента, м/с; ра — плотность агента, кг/м3.

Таким образом, время т может быть определено из выражения:

v. 4 о.

Проведенная оценка эффективности пористого охлаждения конденсатора компрессионного холодильника показала, что использование этого метода позволило по сравнению с традиционным способом снизить температуру конденсации холодильного агента на А и, определяемую по выражению (10).

На третьем этапе разработана методика расчета термодинамического цикла работы герметичного агрегата с испарительным конденсатором.

На рисунке 2 представлены теоретические циклы в Т-Б диаграмме БХП в исходном варианте н с испарительным конденсатором.

Удельная работа цикла холодильного агрегата при наличии испарительного конденсатора:

I 2 2 2

(Т^ -ГЛ-соза-^ ) где и £--- - площадь треугольника 2 -2 -2 , эквивалентная работе;

, ГС-З^-^Ж^-■$,)] „о ~ ,,

>1 =---площадь трапеции 2 -2 -3 -3 эквивалентная

работе;

(Г,-Г4,> с погрешностью не более 3% площадь фи-

гуры 3-4-4-3-3, эквивалентная соответствующей части экономки работы цикла. X к

З.кДжДкгК)

Рисунок 2 - Схема теоретического цикла в Т-5 диаграмме бытового холодильного прибора с испарительным конденсатором

Холодильный коэффициент БХП с использованием испарительного конденсатора:

Степень обратимости цикла при наличии испарительного конденсатора:

где • холодильный коэффициент БХП с испарительным конденсатором.

Удельная холодопроиэводительность холодильного агрегата с использованием испарительного конденсатора:

Сравнивая холодильный коэффициент цикла со штатным конденсатором с коэффициентом с»*, определяемым выражением (12), нетрудно заметить, что при охлаждении агента перед регулирующим вентилем холодильный коэффициент увеличивается. Чем больше холодильный коэффициент, тем выше эффективность работы такого бытового холодильного прибора.

Таким образом, путем анализа величины холодильного коэффициента выяснена роль охлаждения агента БХП с испарительным конденсатором.

На четвертом этапе проведены теоретические исследования основных параметров в холодильном агрегате при использовании испарительного конденсатора

Определение основных параметров работы холодильного агрегата при различных режимах работы осуществляется с использованием его статической характеристики.

Холодопронзводнтельностъ компрессора Q„, в первом приближении можно представить в виде семейства прямых вида

Q*»=A + cío — dtk, (13)

где А, с, d —коэффициенты;

í» и А — температуры кипения и конденсации, град. Производительность капиллярной трубки, /I/:_

£?«. - aVP» - Ро г (14)

где К— коэффициент находится из условия, что при номинальном режиме (при выбранных значениях рк и р0) Qm

pt и ра—давления конденсации и кипения, МПа.

Производительность, которую может обеспечить данный конденсатор, т. е. тепловая нагрузка конденсатора Q¡, за вычетом теплового эквивалента работы компрессора:

где qB /qt - отношение удельных холодопроизводнтельностей хладагента в испарителе и конденсаторе;

А* - коэффициент теплопередачи конденсатора, отнесенный к полной наружной поверхности, Вт/(мг-град);

Ft„ - наружная поверхность конденсатора, м2; h и (тр - температуры конденсации и окружающего воздуха, град; Fu /Fío - отношение внутренней поверхности части конденсатора, не заполненной хладоном, ко всей его внутренней поверхности. Холодопроизводительность испарителя:

. (i6) где к„ — коэффициент теплопередачи испарителя, отнесенный к полной наружной поверхности, Вт/м2-град;

F„„ - наружная поверхность испарителя, м2; 1ХК н !в — температуры в холодильной камере и кипения, град; F„ /F„о — отношение внутренней поверхности испарителя, смоченной холодильным агентом, ко всей внутренней поверхности.

Соотношение между теплопередающими внутренними поверхностями конденсатора F* и испарителя F„ определяется уравнением:

F* = c + dFm (17)

где с и d — коэффициенты, определяемые соотношением емкостей испарителя и конденсатора.

Если вся зарядка хладона равна емкости испарителя (Fu /Fuo =1), то в конденсаторе жидкость отсутствует (/■< /Fu =1). Для определения второй точки пря-

мой, характеризуемой уравнением (15), можно принять \\ = 2Ут т. е. при /*"„=0 значение Р*=0,5.

Тепловая нагрузка объекта (шкафа):

0.Н ~ Кя РоЛ 0,кг — (18)

где кио — коэффициент теплопередачи шкафа, Вт/мг-град;

Ры>— поверхность ограждения шкафа, м ;

1„К/Х —температуры воздуха н в холодильной камере, град.

Система уравнений (13М18) может быть решена графически или с использованием расчетных методов.

Решаем систему уравнений графическим методом в связи с его простотой и наглядностью.

В соответствии с этим возможны два случая: 1) {У^СУм, 2)

При этом определено, что установившийся режим работы холодильного агрегата возможен только в случае QKV • В этом случае система уравнений, описывающая работу машины упрощается, так как = при этом испаритель будет полностью заполнен холодильным агентом РУРК0=\, а конденсатор паром хладона .

В таком случае часть пара из конденсатора может прорываться в испаритель и как следствие холодопроизводительность компрессора снижается примерно на 1-2% на каждый градус превышения и.

Для решения системы из четырех уравнений первоначально строим характеристики компрессора и конденсатора (рисунок 3). Соединяя точки пересечения для соответствующих температур конденсации (к получаем совместное решение

^КН I К*

Рисунок 3 - Решение системы уравнений при различных значениях температуры конденсации

Для исключения переменного параметра ^ решаем совместно уравнение тепловой нагрузки испарителя (16) и нагрузки шкафа БХП (18). Для V,, =1о) уравнение для испарителя дает пучок прямых, проходящих через точку 0=0, ^ тангенс угла наклона, определяемый отношением ¥„/Рн0 , принимаем равным 0,75;0,5;0,25 (рисунок 4).

Q, Вт

0.7Б 1

Рисунок 4 - Решение системы уравнений при различных FJF^a для определения Q°„

Аналогично строятся лучки для t^n Лкз- Решение дает пучок прямых QB°, проходящих через точку I» ^.р и Q=0.

С учетом принятого, F/FM0=1, накосим Q„° при t^i на Q,,^, (рисунок 4). На пересечении полученной характеристики QiU+, с Q„° при ton>~ Wpi находим рабочую точку А, характеризующую решение системы уравнений (13), (15), (16), (17).

Далее рассматриваем случай, когда t„„ поддерживается постоянной в заданных пределах при цикличной работе компрессора.

Предварительно построим характеристики компрессора по уравнению (13) для различных значений t^ в координатах Q-to (рисунок S). Для тех же значений lk по уравнению (16) построим характеристики капиллярной трубки. Значения р* и р0 для конкретных tk и to находим по таблицам насыщенных паров. Пересечение характеристик компрессора и капиллярной трубки для одинаковых tt дадут кривую для которой Q„ =Qb, (назовем ее «кривой баланса»).

О.Вт iii

220

140

60

(ннн is*»

0а'0„ ■\NLi

-30 -25 -20 -f5 -fO i(fc Рисунок 5 - Решение системы уравнений при QnH>EC> Q№

Для определения усредненных параметров рабочей части цикла холодильного агрегата построим характеристику испарителя для 1яЕ=(о1 при различных зна-

чениях Fh/F.,0 и совместим ее с характеристикой конденсатора Qk°, построенной по уравнениям (13) и (15) .при t,*,, = toi для tkl, t«, tw и tH.

Пересечение полученных кривых Q0,, с характеристикой компрессора даст кривую 1-2*3-4, (рисунок 6). Совмещая эту кривую с «кривой баланса», найдем точку А, которая сразу определяет холодопроизводнтелыюсть, которую имел бы компрессор, работая непрерывно при усредненных параметрах рабочей части цикла, а также t», t* и F„, Определив по уравнению (18) нагрузку при toïp = t^i и легко подсчитать коэффициент рабочего времени как отношение: b = Q«/Qb„.

Рисунок 6 - Графическое решение системы уравнений при постоянной tK,

Этот же метод позволяет решить н обратную задачу: по допустимым пределам установившихся значений параметров подобрать основные узды установки, в частности оптимальную производительность капиллярной трубки.

При повышении температуры конденсации 35 и 55°С коэффициент рабочего времени b увеличивается от 0,58 до 0,69. Снижение tk на 10°С ведет к уменьшению b на 8-10% в диапазоне исследуемых температур конденсации. Коэффициент рабочего времени увеличивается от 0,48 до 0,84 при tk=35°C и (о=-15йС при tk=55°C и V*-25°C, в исследуемом диапазоне температур кипения приросту температуры конденсации на Ю°С соответствует увеличение коэффициента рабочего времени от 8% до 12%, большее значение относится к более низким температурам кипення.

Для реализации математической модели была составлена программа расчёта процессов тепломассообмена в трех зонах испарительного конденсатора на ЭВМ.

Проведенная оценка эффективности пористого охлаждения конденсатора компрессионного холодильника показала, что использование этого метода позволило по сравнению с традиционным способом снизить температуру конденсации холодильного агента на At,-

Результаты расчета удельной работы цикла холодильного агрегата при температурах конденсации 35°С и 55°С представлены на рисунке 7.

Удельная работа цикла БХП с испарительным конденсатором при температуре кипения /с=-30°С и (*=55°С снижается на 8% при />=35°С на 10%.

Холодильный коэффициент бытового холодильного прибора с испаритель-ним конденсатором при температуре конденсации 55®С и температуре кипения -30°С увеличивается на 7%, а при 35°С на 11 %.

кДж,'кг

Рисунок 7 - Зависимость удельной работы цикла БХП от температуры кипения ¡ц при температурах конденсации 35 и 55°С: □ - БХП без испарительного конденсатора о - БХП с испарительным конденсатором

Рисунок 8 - Зависимость холодильного коэффициента от температуры км-пения (а при температурах конденсации 35 и 55°С: □ - БХП без испарительного конденсатора о - БХП с испарительным конденсатором

При температурах кипения *о=-30°С и конденсации =55°С прирост удельной холодопроизводительности составил 10%, при /*=35°С составил 12%. По мере увеличения температуры кипения прирост удельной холодопронзводительности увеличивается.

Результаты расчетного определения коэффициента рабочего времени Ь с использованием данной методики при изменении температуры конденсации (к от 35

до 55°С, при равной -15°С, -20°С, -25°С н при постоянной температуре окружающей среды, представлены на рисунке 9.

Коэффициент рабочего времени увеличивается от 0,57 до 0,64 при изменении от 1УС до 55 °С и при 1о=-25°С.

При повышении температуры конденсации от 35 до 55°С и температуре кипения -20°С коэффициент рабочего времени Ь увеличивается от 0,62 до 0,73.

При ^=35-55°С и 1)=-150СЬ увеличивается от 0,68 до 0,84. В исследуемом диапазоне температур кипения приросту температуры конденсации на 10°С соответствует увеличение коэффициента рабочего времени от 8 до 12%, большее значение относится к более низким температурам кипения.

Снижение на 10°С ведет к уменьшению Ь на 8-10% в диапазоне исследуемых температур конденсации. -

Ь ...

0.8 0.6 0.4

'с

Рисунок 9 - Влияние температуры конденсации на коэффициент рабочего времени в модели герметичного агрегата с испарительным конденсатором: 1 - 1о=-15°С, 2-/в=-20°С, 3 - /¡>=-25 °С.

Это позволяет сделать вывод о повышении энергетической эффективности БХП при использовании испарительного конденсатора, обеспечивающего снижение температуры конденсации.

Для того чтобы удостовериться в правильности и достоверности полученных теоретических предпосылок, очевидно, следует провести экспериментальные исследования тепловых процессов герметичного агрегата бытового холодильного прибора снабженного испарительным конденсатором.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ дана методика проведения комплексных исследований основных характеристик герметичного агрегата и БХП с испарительным конденсатором, с использованием стенда для испытания герметичного агрегата БХП и стендов, разработанных на кафедре «Машины и аппараты бытового назначения» в ЮРГУЭС, а также современных измерительных средств.

Исследования проводили в соответствии требованиям ГОСТ 17008-85, ГОСТ 16317-87 и калориметрическом стенде с расширенными функциональными возможностями в диапазоне температур кипения от -30°С до -10°С, температур конденсации от35°С до 55°С, температуре окружающего воздуха 1ОКР=(15...4{))0С.

Принципиальная схема бытового холодильного прибора с испарительным конденсатором приведена на рисунке 10.

Рисунок 10 - Бытовой холодильный прибор с испарительным конденсатором: 1 — шкаф; 2 — компрессор; 3, 4 — нагнетательный и всасывающий трубопроводы; 5 - испаритель; б -водяной насос; 7 - конденсатор; 8 - влаготеплопроводное пористое покрытие; 9, 10 - раздаточный и собирающий лотки; 11 — емкость с водой.

БХП состоит из теплоизолированного шкафа 1 с дверцей, герметичного компрессора 2 и системы его автоматического управления, нагнетательного 3 и всасывающего 4 трубопроводов, испарителя 5, фильтра осушителя, капиллярной трубки (на рисунке они не показаны), водяного насоса 6, листотрубного конденсатора 7 наружная по верхи ость которого покрыта вл аготеп л опро водным пористым покрытием S,, Причем конденсатор 7 снабжен раздаточным 9 и собирающим 10 воду лотками, соответственно закрепленными на его верхней и нижней части. Испаритель 5 прокатно-свариого типа, снабжен вводом и выводом, помещен в прямоугольный, герметичный кожух.

В холодильном приборе дополнительно установлена емкость с водой 11, соединенная с трубопроводом собирающего лотка. Водяной насос б соединен трубопроводом с раздаточным лотком.

На испарительный конденсатор холодильного агрегата бытового холодильника нанесено пористое тепловлагопроводное покрытие, полученное спеканием металлических гранул (цинка) с поверхностью конденсатора. При этом покрытие представляет собой капиллярно - пористую массу с множеством сообщающихся и открытых на поверхности пор. Размеры пор составляют от 1 до 1,5 мм, что обеспечивает свободное прохождение воды через покрытие и по поверхности конденсатора.

Принципиальная схема стенда для испытаний герметичного агрегата БХП с ительным конденсатором приведена на рисунке 11.

Рисунок 11 - Принципиальная схема калориметрического стенда для испытаний компрессоров и герметичных агрегатов БХП: 1 - электрический калориметр, 2 - электронагревательный элемент, 3 - змеевиковый испаритель, 4 — компрессор, 5 -змеевик маслоохладителя, б - конденсатор с воздушным охлаждением, 7 — испарительный конденсатор, 8 — водяной конденсатор, 9 — ресивер, 10 - мерное стекло, 11 - фильтр-осушитель, 12 — прибор для определения концентрации масла, 13 — регулирующий вентиль, 14 — реле давления, 15 - регулирующий вентиль водяной системы, 16 —теплоизолированная камера, 17 - электрический вентилятор, 18 — кондиционер, 19 — контактный термометр

Схема стенда включает электрический калориметр 1 с вторичным холодильным агентом, электронагревательным элементом 2 и змеевнковым испарителем 3, компрессор 4 с разъемным кожухом и змеевиком маслоохладителя 5, конденсатор С воздушным охлаждением 6 и испарительный конденсатор 7, водяные конденсаторы 8 ресивер 9 с мерным стеклом 10, технологический фильтр - осушитель 11, прибор для определения концентрации масла 12, регулирующий вентиль 13 с микрометрическим винтом, запорные вентили, смотровые стекла, термометры, манометры, реле давления 14, образующие замкнутый хладоновый циркуляционный контур. С цепью сокращения потерь холода в процессе калориметрирования, регулирующий вентиль 15 дополнительно содержит снльфон, герметично соединенный с корпусом, и капиллярная трубка служит выходным патрубком.

В состав входит водяная система с расходомерами для поднятия давления конденсации и подачи воды на испарительный конденсатор.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ представлены результаты экспериментальных исследований.

На первом этапе экспериментальных исследований при испытании холодильного агрегата с испарительным конденсатором определяли влияние массового расхода воды С, на температуру конденсации холодильного агента. Массовый расход воды изменяли в пределах от 0 до 200 г/ч. Температуру окружающего воздуха изменяли от 20 до 35°С, температуру кипения хладагента установили равной -20 и -30°С. Измерение температуры конденсации осуществляли при установившемся режиме в соответствии с выше приведенной методикой.

Результат ы испытаний представлены на рисунке 12.

40 80 120 140 160 180 g, . гм

Рисунок 12 - Влияние расхода воды на температуру конденсации холодильного агента:

S- W=20°C,g- 25°C;i- ^=35°С, =;Jgog

В результате испытаний установлено, что увеличение расхода воды от 0 до 80г/ч оказывает наиболее существенное влияние иа снижение температуры конденсации />, которое составляет 7-10 °С. При этом наибольшие значения относятся к режимам с меньшим массовым расходом холодильного агента, циркулирующего в холодильном агрегате. Увеличение расхода воды более 140 г/ч практически не оказывает влияния на температуру конденсации.

Таким образом, опыты показали, что рациональным для исследуемых режимов, соответствующих реальным условиям при = 25ftC можно применять расход воды в пределах 100-120 г/ч.

На втором этапе исследований проводили сравнительные калориметрические испытания холодильного агрегата со штатным конденсатором и испарительным конденсатором, имеющими одинаковую конфигурацию, диаметр и длину змеевика, а также размеры панели с нанесенным иа них влаготеплопроводным пористым

покрытием. Опыты проводили в цсследуемых диапазонах температурных режимов с фиксированным значением массового расхода воды, подаваемой на испарительный конденсатор (7, равным 120 г/ч.

На рисунке 13 приведена зависимость температуры обмотки электродвигателя компрессора для серийной модели холодильного агрегата и модели холодильного агрегата с испарительным конденсатором от температуры кипения при различных температурах окружающей среды.

t^üui °С

Рисунок 13 - Изменение температуры обмотки электродвигателя компрессора от конструктивных особенностей конденсатора БХП:

1 — холодильный агрегат со штатным конденсатором

2 — холодильной агрегат с испарительным конденсатором

Для холодильного агрегата с испарительным конденсатором температура обмотки составила соответственно для t0Kp= 40°С от 98 до 90 для toxp= 20сС от 83 до 75 °С.

Опыты показывают, что при í^®* 40°С температура обмотки встроенного электродвигателя снижается в среднем на 7-10 °С. При tCKp= 20°С снижение температуры обмотки электродвигателя составляет 5-8 °С, что очевидно способствует повышению энергетической эффективности компрессора холодильного агрегата при улучшении его объемных и энергетических характеристик.

IIa рисунке 14 показано влияние температуры окружающей среды при различных температурах кипения на холодопроизводительность холодильного агрегата для серийной модели и для модели с испарительным конденсатором.

Введение в состав холодильного агрегата БХП испарительного конденсатора приводит к увеличению холодопронэводительности агрегата.

Для модели холодильного агрегата с испарительным конденсатором при повышении температуры t,жр = 15"Ь40°С и температуре кипения - 10°С величина хо-лодопроизводительности составила от 237,8 Вт до 148,2 Вт, при температуре кипения равной -20°С, холодопроизводительность изменилась от 157,6 Вт до 113,5 Вт, а для /0=-ЗО°С при увеличении температуры окружающей среды в исследуемом

диапазоне 15-*40°С холодопроизводителъност^ составила соответственно от 109,8 Вт до 83,2 Вт,

Рисунок 14 - Изменение холодопроизводительности от температуры окружающей среды при различных температурах кипения ^ 1 — холодильный агрегат с испарительным конденсатором 2—холодильный агрегат серийной модели

Холодопроизводнтельность герметичного агрегата с испарительным конденсатором для режимов, соответствующих /о=-10°С, возрастает на 2-7% при изменении температуры окружающей среды от 15 до 40°С и на 3-8% при переходе к Г<?=-20°С, а при *а=-30°С на 4-9%. При этом наибольший прирост наблюдается на режимах с *о=-30°С и температуре окружающей среды 40°С и составляет 9%.

На рисунке 15 показано изменение холодильного коэффициента холодильного агрегата от температуры окружающей среды при различных температурах кипения.

Электрический холодильный коэффициент, характеризующий энергоемкость агрегата при ?(г=-10сС изменялся от 1,485 до 1,115 для холодильного агрегата с испарительным конденсатором, для при (окр = !5+40°С составил от 1,194 до 0,786, для температуры кипения *<>=-300С и Гоч>=15-!-40°С составил 0,984-0,586.

Холодильный коэффициент герметичного агрегата с испарительным конденсатором для режимов, характерных /е=-10°С, возрастает на !-6% при изменении температуры окружающей среды от 15 до 40°С и на 2-7% при переходе к (в=-20°С, а при г0~-30°С на 3-8%. При этом наибольший прирост наблюдается на режимах с Г(г*-30°С и температуре окружающей среды 40°С и составляет 8%.

Таким образом, результаты испытаний холодильного агрегата с испарительным конденсатором и со штатным конденсатором показали, что введение в состав агрегата испарительного конденсатора на режимах, близких к реальным условиям эксплуатации (охр — 25°С и = -30°С приводит к увеличению основных показате-

лей при снижении .температуры обмотки на 7-10°С: - холодопроизводительность

Рисунок 15 - Изменение холодильного коэффициента от температуры окружающей среды при различных температурах кипения

1 — холодильный агрегате испарительным конденсатором

2 — холодильный агрегат серийной модели

На третьем этапе проводили исследования бытовых холодильных приборов со штатным и испарительным конденсатором в соответствии с изложенной выше методикой. Испытания БХП проводили при различных установках (положениях) терморегулятора при фиксированной подаче воды на испарительный конденсатор (С„= 120 г/ч).

ь

Рисунок 16 - Изменение коэффициента рабочего времени Ь БХП прн различных установках терморегулятора:

1 — БХП серийной модели

2 — БХП с испарительным конденсатором

На рисунке 16 показано изменение коэффициента рабочего времени при различных установках терморегулятора.

Коэффициент рабочего времени при температуре окружающей среды 25°С для БХП с испарительным конденсатором Ь составил 0,285 - 0,738.

Введение в состав БХП испарительного конденсатора при 1Вхр = 25°С приводит к уменьшению коэффициента рабочего времени на 3-6%.

На рисунке 17 приведено влияние изменения установок терморегулятора на удельный суточный расход электроэнергии.

Для бытового холодильного прибора с испарительным конденсатором изменение суточного удельного расхода электроэнергии при различных установках терморегулятора составляет 2,93 - б,68.

Установлено, что при изменении установок терморегулятора уменьшение удельного расхода электроэнергии составило 5-7%.

Рисунок 17 - Изменение удельного суточного расхода электроэнергии в зависимости от установок терморегулятора:

1 - БХП серийной модели

2 — БХП с испарительным конденсатором

Таким образом, проведенные испытания показали, что введение в состав бытового холодильного прибора испарительного конденсатора оказывает существенное влияние на основные потребительские характеристики суточный расход электроэнергии Е, удельный расход электроэнергии е при общем снижении температур в камерах БХП и температурного уровня герметичного компрессора холодильного агрегата.

Полученные значения удельного расхода электроэнергии для бытового холодильного прибора с испарительным конденсатором обеспечивают выполнение требований ГОСТ 26678-85 и ГОСТ 16317-87 по минимальному уровню энергопотребления для однокамерных холодильников.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Анализ результатов исследований, выполненных в диссертации, позволил сделать следующие выводы и дать научно обоснованные рекомендации производству.

1 Проведен анализ существующих теоретических и экспериментальных исследований в области совершенствования конструкций конденсаторов БХП. Установлено, что в настоящее время вопросы, связанные с методами расчета и эффективностью использования в БХП испарительного конденсатора с влаготеплопро-водиым пористым покрытием практически не исследованы.

2 Проведено теоретическое обоснование целесообразности использования испарительного конденсатора в схеме холодильного агрегата БХП.

3 Разработана математическая модель испарительного конденсатора с учетом особенностей тепломассообменных процессов в герметичном агрегате бытового холодильного прибора. Разработана методика расчета испарительного конденсатора в составе БХП, в том числе с учетом нанесения теплопроводного покрытия.

4 Проведен анализ влияния испарительного охлаждения конденсатора на основные характеристики теоретического цикла БХП с использованием T-S диаграммы состояния рабочего тела.

5 Проведено теоретическое исследование влияния испарительного охлаждения конденсатора на основные характеристики герметичного агрегата БХП: удельную работу цикла, холодильный коэффициент, коэффициент рабочего времени.

6 Новизна бытового компрессионного холодильного прибора с испарительным конденсатором подтверждена патентом РФ № 2234645.

7 Разработаны стенд и методика для испытаний герметичных агрегатов и бытовых холодильных приборов с испарительным конденсатором.

8 Введение испарительного охлаждения обеспечивает снижение температурного уровня компрессора на 7-10 °С, повышение холодопроизводительности до 9%, холодильного коэффициента до 8% соответственно.

9 Сравнительные испытания БХП с испарительным конденсатором показали, что введение испарительного охлаждения обеспечивает снижение энергопотребления на 5-7% при уменьшении коэффициента рабочего времени на 6%.

10 Результаты диссертационной работы внедрены в ОАО «Краенодарбыттех-ннка» и ЗАО «Прогресс», экономический эффект составил, соответственно, 87 тыс. руб. и 90 тыс. руб.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Осацкий, С.А. Расчет термодинамического цикла герметичного агрегата бытового холодильного прибора с испарительным конденсатором [Текст] / С.А. Осацкий, С.П. Петросов// Межвузовский сборник научных трудов «Совершенствование техники и технологии изделий сервиса »/ Донская гос. академия сервиса. -Шахты: ДГАС, 1999, Вып. 32, С. 151 -154.

2. Бескоровайный, A.B. Анализ влияния охлаждения холодильного агента в конденсаторе на эффективность работы холодильника [Текст] /A.B. БескороваЙ-

ный, Ж.А, Романович, С.П. Петросов, С.А. Осацкий // Новые технологии управления движением технических объектов: Материалы 3-Й Международной науч.-тех. конф., Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2000, тХ С.97-99.

3. Левкин, В,В. Обеспечение экологии при ремонте бытовых холодильников путем повторного использования рабочего тела [Текст] / В.В. Левкин, A.B. Коже-мяченко, С.А. Осацкий и др. // Современные технологии в машиностроении —2000: Сборник материалов III Всерос. науч.-практ. конф,, Пенза: ПГУ (Приволжский Дом Знаний), 2000, часть 2, C.200-20I.

4. Осацкий, С.А. Бытовой компрессионный холодильный прибор [Текст] / С.А. Осацкий// Оборудование предприятий сервиса. Теория и опыт внедрения: Межвуз. сб. науч. трудов/ Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса - Шахты: ЮРГУЭС, 2003, Вып. 39, С. 42-46.

5. Петросов, С.П. Анализ изменения коэффициента рабочего времени при модернизации испарительного конденсатора в бытовом компрессионном холодильном приборе [Текст] / С.П. Петросов, С.А. Осацкий, Н.П. Безуглова// Оборудование предприятий сервиса. Теория и опыт внедрения: Межвуз. сб. науч. трудов/ Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса — Шахты: ЮРГУЭС, 2003, Вып. 39, С. 54-60.

6. Осацкий С.А. Исследование влияния испарительного конденсатора на вла-госодержание в помещении [Текст] / С.А. Осацкий // Современные технологии в машиностроении -2000: Сборник материалов Ш Всерос. науч.-практ. конф., Пенза; ПГУ (Приволжский Дом Знаний), 2000, часть 2, С.215-218.

7. Петросов, С.П. Стенд для испытания и сп ар тельного конденсатора бытового холодильного компрессионного прибора [Текст] / С.П. Петросов, С.А, Осацкий, И.В. Кривенко// Оборудование предприятий сервиса. Теория и опыт внедрения; Межвуз. сб. науч. трудов/ Южно-Рос, гос. ун-т экономики и сервиса — Шахты: ЮРГУЭС, 2003, Вып. 39, С. 50-53,

8. Осацкий, С.А. Анализ теплообмена при испарении через пористое покрытие в испарительном конденсаторе холодильника компрессионного типа [Текст] / С.А. Осацкий, С.П. Петросов, В.В. Левкин, В.В. Бескоровайный // Экология, технология и оборудование: Сб. науч. трудов /Донской гос. тех. ун-т, - Ростов - на — Дону: ДГТУ, 2003, С. 123 - 127.

9. Осацкий, С.А. Математическая модель испарительного конденсатора бытового холодильного прибора / С.А. Осацкий, В.В. Левкин, Г.М. Блатман // Экология, технология и оборудование: Сб. науч. трудов /Донской гос. тех. ун-т, — Ростов - на-Дону: ДГТУ, 2003, С. 128- 134.

10. Патент 2234645 RU, МПК Р 25 В1/00 Бытовой компрессионный холодильник [Текст] / С.А Осацкий, Петросов С.П., Левкин В.В., Бескоровайный A.B., Алехин С.Н,; заявитель патентообладатель Южно-Рос, гос.ун-т экономики и сервиса; заявл.27.01.2003; опубл.20.08.2004, Бгол JÜ 23, - 7с.: 2ил.

П. Петросов С.П. Теоретические основы повышения эффективности бытовых холодильников с испарительным конденсатором [Текст] / С.П. Петросов, С.А. Осацкий // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. - Серия «Технические науки ».-№4.-2005.-С. 102-108.

Подписано в печать 17,11.06г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Ризография. Печать оперативная. Уч.-изд, л. 1,0. Тираж ЮОэкз. Заказ № 153 от 17.11.Обг.

Отпечатано в типографии ИП Бурыхин Б.М. Адрес типографии: г. Шахты, ул. Шевченко-143

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ 7 КОНСТРУКЦИЙ КОНДЕНСАТОРОВ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ ПРИБОРОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССА КОНДЕНСАЦИИ В ГЕРМЕТИЧНЫХ 7 АГРЕГАТАХ НА ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОЛОДИЛЬНИКОВ

1.2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ КОНДЕНСАТОРОВ В СОВРЕМЕННЫХ 14 БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ ПРИБОРАХ, МЕТОДОВ ИХ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.2.1 Классификация конденсаторов герметичных агрегатов бытовых 14 холодильных приборов

1.2.2 Направления совершенствования конструкций конденсаторов

1.2.3 Анализ теоретических и экспериментальных исследований испари- 26 тельных конденсаторов

1.3 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ХОЛО- 34 ДИЛЬНОМ АГРЕГАТЕ С ИСПАРИТЕЛЬНЫМ КОНДЕНСАТОРОМ

2.1 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

2.2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИСПАРИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТО- 37 РА БЫТОВОГО КОМПРЕССИОННОГО ХОЛОДИЛЬНОГО ПРИБОРА

2.2.1 Аналитическое решение систем уравнений тепловых процессов в 40 холодильном агрегате с испарительным конденсатором

2.2.2 Разработка аналитической методики расчета испарительного кон- 45 денсатора

2.3 АНАЛИЗ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ИСПАРЕНИИ ЧЕРЕЗ ПОРИСТОЕ ПО- 47 КРЫТИЕ В ИСПАРИТЕЛЬНОМ КОНДЕНСАТОРЕ БЫТОВОГО ХОЛОДИЛЬНОГО ПРИБОРА

2.3.1 Методы интенсификации теплообмена в испарительном конденса- 47 торе бытового холодильного прибора

2.3.2 Исследование влияния пористого покрытия па интенсивность теп- 51 лообмепа в испарительном конденсаторе

2.4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА РАБОТЫ 57 ГЕРМЕТИЧНОГО АГРЕГАТА С ИСПАРИТЕЛЬНЫМ КОНДЕНСАТОРОМ

2.5 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ В 61 ХОЛОДИЛЬНОМ АГРЕГАТЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИСПАРИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА

2.6 МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ИСПАРИТЕЛЬНОГО КОН- 67 ДЕНСАТОРА

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЫТОВОГО ХОЛО- 74 ДИЛЬНОГО ПРИБОРА С ИСПАРИТЕЛЬНЫМ КОНДЕНСАТОРОМ

3.1 ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.2 СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕРМЕТИЧНОГО АГРЕГАТА С ИС- 80 ПАРИТЕЛЬНЫМ КОНДЕНСАТОРОМ

3.3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВА- 84 НИЙ ГЕРМЕТИЧНОГО АГРЕГАТА С ИСПАРИТЕЛЬНЫМ КОНДЕНСАТОРОМ

3.4 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ БЫТОВОГО ХОЛОДИЛЬ- 87 НОГО ПРИБОРА

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Применение искусственного холода в быту позволяет обеспечить длительное и кратковременное хранение продуктов животного и растительного происхождения, а также рационально организовать питание и снизить затраты труда на ведение домашнего хозяйства. Получение искусственного холода в быту реализуется применением бытовой холодильной техники, которая пользуется у населения большим спросом /1,2, 3,4, 5/.

Все возрастающее потребление холода и многообразные потребности населения привело к необходимости создания целой гаммы бытовых холодильных приборов различной конструкции. Бытовые компрессионные холодильники являются наиболее распространенными их представителями. Общей тенденцией совершенствования бытовой холодильной техники в настоящее время является: повышение технического уровня и создание новых типов холодильных машин с применением микропроцессорной техники, изучение и использование новых рабочих тел и смесей, совершенствование конструкций сборочных единиц с целью снижения энергопотребления и повышения долговечности, интенсификация теплообмена и т.д. Современные тенденции развития бытовых холодильных приборов характеризуются увеличением их внутреннего объема путем создания многокамерных моделей и снижением температур в камерах. Реализация такой техники приводит к росту энергетических затрат на производство холода в быту и повышению температурного уровня герметичного компрессора.

Используемые в настоящее время конструкции бытовых компрессионных холодильников различного типа как отечественного, так и импортного производства, отличаются повышенным энергопотреблением. Вследствие этого возникает необходимость повышения эффективности холодильных приборов, что в общем случае может быть осуществлено двумя путями: либо за счет модернизации и совершенствования известных технических решений, либо за счет разработки принципиально новых. Однако, при отсутствии научного обоснования, без наличия необходимых методов расчета элементов конструкции в их совокупности, повысить эффективность работы бытового холодильного прибора весьма проблематично. Поэтому представленная работа направлена на решение вопросов совершенствования конструкций и повышению качества отечественных бытовых холодильных приборов. В данной диссертационной работе уделяется внимание теоретическим вопросам совершенствования и экспериментальному исследованию бытовых холодильников компрессионного типа на основе использования принципиально новых конструкций холодильных агрегатов (патент РФ № 2234645), позволяющих повысить их эффективность.

Анализ теории охлаждения свидетельствует о целесообразности использования в компрессионных холодильных агрегатах испарительных конденсаторов, что вероятно, позволит улучшить характеристики бытовых холодильных приборов за счет реализации в нем самого мощного природного механизма охлаждения - охлаждения, при испарении, позволяющего отобрать от теплового источника наибольшее количество теплоты, и тем самым, сузить границы рабочего цикла бытового холодильного прибора /6, 7, 8, 9, 10/. Поэтому использование испарительного конденсатора в составе холодильного прибора компрессионного типа, вероятно, является перспективным направлением совершенствования холодильных машин. Однако данное направление до сих пор не реализовано из-за отсутствия оптимальных технических решений, что, конечно же, связано с недостаточной теоретической проработкой данного вопроса. Задействовать в бытовом холодильном приборе испарительный механизм охлаждения достаточно просто позволяет теплопроводное пористое покрытие, нанесенное на поверхность конденсатора. При этом теплоотдача конденсатора в окружающую среду интенсифицируется, так как к уже задействованным в приборе механизмам охлаждения (теплопроводности, конвекции и лучеиспусканию) добавляется еще один - испарение. Это приводит к снижению температуры конденсации хладагента и температурного уровня компрессора, уменьшению энергопотребления, повышению эксплуатационных характеристик компрессионного агрегата и, тем самым, к повышению эффективности бытового холодильного прибора.

Однако анализ литературных источников в области теоретических и экспериментальных исследований работы холодильных машин с испарительными конденсаторами показал, что в настоящее время вопросы реализации схемы герметичного холодильного агрегата с применением конденсатора с испарительным охлаждением изучены не достаточно: отсутствует теория расчета испарительного конденсатора в составе герметичного агрегата с учетом массы воды, подаваемой на конденсатор; не разработана конструкция бытового холодильного прибора с испарительным конденсатором; отсутствует измерительное оборудование и методика испытаний испарительного конденсатора в составе герметичного холодильного агрегата. Решение этих и других вопросов, вероятно, внесет определенный вклад в теорию и приведет к повышению эффективности бытовых холодильных приборов.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Анализ результатов исследований, выполненных в диссертации, позволил сделать следующие выводы и дать научно обоснованные рекомендации производству:

1 Проведен анализ существующих теоретических и экспериментальных исследований в области совершенствования конструкций конденсаторов БХП. Установлено, что в настоящее время вопросы, связанные с методами расчета и эффективностью использования в БХП испарительного конденсатора с влаготеплопровод-ным пористым покрытием практически не исследованы.

2 Проведено теоретическое обоснование целесообразности использования испарительного конденсатора в схеме холодильного агрегата БХП.

3 Разработана математическая модель испарительного конденсатора с учетом особенностей тепломассообменных процессов в герметичном агрегате бытового холодильного прибора. Разработана методика расчета испарительного конденсатора в составе БХП, в том числе с учетом нанесения теплопроводного покрытия.

4 Проведен анализ влияния испарительного охлаждения конденсатора на основные характеристики теоретического цикла БХП с использованием T-S диаграммы состояния рабочего тела.

5 Проведено теоретическое исследование влияния испарительного охлаждения конденсатора на основные характеристики герметичного агрегата БХП: удельную работу цикла, холодильный коэффициент, коэффициент рабочего времени.

6 Новизна бытового компрессионного холодильного прибора с испарительным конденсатором подтверждена патентом РФ № 2234645.

7 Разработаны стенд и методика для испытаний герметичных агрегатов и бытовых холодильных приборов с испарительным конденсатором.

8 Введение испарительного охлаждения обеспечивает снижение температурного уровня компрессора на 7-10 °С, повышение холодопроизводительности до 9%, холодильного коэффициента до 8% соответственно.

9 Сравнительные испытания БХП с испарительным конденсатором показали, что введение испарительного охлаждения обеспечивает снижение энергопотребления на 5-7% при уменьшении коэффициента рабочего времени на 6%.

10 Результаты диссертационной работы внедрены в ОАО «Краенодарбыттех-ника» и ЗАО «Прогресс», экономический эффект составил, соответственно, 87 тыс. руб. и 90 тыс. руб.

1. Вейнберг, Б.С. Бытовые компрессионные холодильники Текст. / Б.С. Вейнберг, Л.Н. Вайн. М.: Пищевая промышленность, 1974. - 272с.

2. Быков, А.В. Холодильные машины и тепловые насосы Текст. /А.В. Быков, И.М. Калнинь, А.С. Крузе. — М.: Агропромиздат, 1988. — 288 с.

3. Бабакин, Б.С. Бытовые холодильники и морозильники Текст. / Б.С. Ба-бакин, В.А. Выгодин // 2-е изд., испр. и доп. М.: Колос, 2000. - 656с.: ил. (Справочник).

4. Милованов, В.И. Повышение долговечности малых холодильных компрессоров Текст. / В.И. Милованов. М.: Пищевая промышленность, 1980. - 200с.

5. Теплотехника: Учебник для вузов Текст. /Под редакцией В.Н. Лукаши-на. М.: Высшая школа, 1999. - 278с.

6. Литвин, A.M. Теоретические основы теплотехники Текст. / A.M. Литвин. М.: Энергия, 1969. - 342с.

7. Петров, A.M. Бытовые машины и приборы. Уч. Пособие для студентов вузов Текст. /A.M. Петров, Б.Е. Фишман. М.: Легкая индустрия, 1973. - 345с.

8. Казанский, A.M. Руководство к изучению курса технической термодинамики Текст. / A.M. Казанский. М.: МТИ, 1975. - 179с.

9. Трофимова, Т.И. Курс физики Текст. / Т.И. Трофимова. М.: Высшая школа, 1999. -267с.

10. Пономаренко, B.C. Технические и экологические аспекты применения градирен типа "Росинка" в системных холодильных установок Текст. / В. С. Пономаренко//Холод. техника. 1997. - № 2.-С.11-12.

11. Якобсон, В.Б. Малые холодильные машины Текст. / В.Б. Якобсон. М.: Пищевая промышленность, 1977. - 367с.

12. Бардин, В. А. Исследование методов повышения срока службы деталей узлов машин и агрегатов бытового обслуживания Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М. 2001. -26 е.: ил. Библиогр.: с. 23-25.

13. Володин, В.И. Комплексный подход к расчету параметров компрессионной холодильной машины Текст. / В. И. Володин // Холод, техника. 1998. - № 2.-С.8-10.

14. Зеликовский, И. X. Малые холодильные машины и установки: Справочник Текст. / И.Х. Зеликовский, Л.Г. Каплан. — М.: Агропромиздат, 1989. — 672 с.

15. Курылев, Е.С. Холодильные установки: Учебник для вузов Текст. /Е.С. Курылев, В.В. Оносовский, Ю.Д. Румянцев. 2-изд., - СПб.: Политехника, 2002. -576с.: ил.

16. Грауле, А.А. Опыт Российско-Датского учебного центра по применению альтернативных заменителей R12 Текст. / А.А. Грауле, B.C. Зотиков, В.И. Самой-ленко, B.C. Уколов// Холодильная техника. 1991.-№ 11. С. 22-26.

17. Железный, В.П. Эколого-энергетический анализ перспектив замены R 22 альтернативными хладагентами Текст. / В.П. Железный, О.В. Лысенко // Холодильная техника. 1992.-№ 9, С.21-22.

18. Морозов, А.П. Опыт производства бытовых холодильников «Атлант» на хладагенте R 134а Текст. / А.П. Морозов // Холодильная техника. -1996. № 4. С.97-98.

19. Рудная, А.И. Новые тенденции в бытовой холодильной технике: Экс-пресс-информ. Текст. /А.И. Рудная, В.А. Никольский, В.М. Ягодин// ЦНИИТЭИ-легпищемаш. Сер. Электробытовые машины, приборы и прочие товары хозяйственного обихода. 1981. -Вып.2.-С.4-14.

20. Найорк, X. Оптимизация холодильных компрессоров с помощью современной измерительной техники Текст. / X. Найорк // Холод, техника. 1991. - № 3.-С.56-60.

21. Коляда, В. Системы принудительной циркуляции воздуха в холодильном аппарате Текст. / В. Коляда// Ремонт & сервис. 2000. - № 1.-С.42-45.

22. Чуклин, С.Г. Теплообмен в листоканальном испарительном конденсаторе Текст. / С.Г. Чуклин, С.Ю. Ларьяновский // Холодильная техника, 1974, - №9, С.21-24.

23. Лазарев, А.Г. Применение САПР при проектировании холодильных агрегатов Текст. / А. Г. Лазарев// Холод, техника. 2000. - № 9.-С.34.

24. Kinne L. Der Wirkungsgrad von Einbaumotoren und dessen Einflub auf die thermischen Verluste und die thermischen Einsat-zarezen von hermetischen Kaltemit-telkompressoren.- Luft- und Kaltetechnik,1974, № 6, p. 336-337.

25. Гоголин, A.A., Медникова H.M. Перспективы применения испарительных конденсаторов на предприятиях мясной и молочной промышленности. Холодильная промышленность и транспорт: Обзорная информация Текст. - М.: ЦНИИ-ТЭИмясомолопром, 1980,-48с.

26. Маринюк, Б.Т. Вакуумно-испарительное охлаждение: особенности и перспективы Текст. / Б. Т. Маринюк // Холод, техника. 2001. - №1.-С.8-9.

27. Жукаускас, А.А. Конвективный перенос в теплообменниках Текст. / А.А. Жукаускас. М.: Наука, 1982. - 472с.

28. Гоголин, А.А. О сопоставлении и оптимизации теплообменных аппаратов холодильных машин Текст. / А.А. Гоголин // Холодильная техника, 1981, - № 4, С.18-21.

29. Леонтьев, А.И. Теория тепломассообмена Текст. / А.И. Леонтьев. М.: Высшая школа, 1979. - 495с.

30. Калнинь, И.М. О выборе параметров холодильных машин на основе оптимизации и анализа характеристик Текст. / И.М. Калнинь, и др.// Холодильная техника, -1981.-№8, С.18-25.

31. Накоряков В.Е., Григорьева Н.И. О совместном тепло и массопереносе при плёночной абсорбции Текст. В кн.: Теплообмен и гидродинамика при кипении и конденсации. Новосибирск, 1978, С.278-284.

32. Товарас, Н.В. Интенсификация тепломассообменна на испарительных конденсаторах холодильных машинТекст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М.: МТИ.-1985.-26с.

33. Нащекин, В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебн. пособие для неэнергетических специальностей вузов Текст. / В.В. Нащекин. М.: Высшая школа, 1975. -496с.

34. Калнинь, И.М. Экспериментальное исследование системы охлаждения бытового холодильника Текст. / И. М. Калнинь, К. Н. Факедов // Холод, техника. -2002. №2.-С.14-16.

35. Константинов, Л.И. Расчеты холодильных машин и установок Текст. / Л.И. Константинов, Л.Г. Мельниченко. М: Агропромиздат, 1991.-557 с.

36. Захаров, Ю.В. Повышение эффективности систем испарительного охлаждения Текст. / Ю. В. Захаров // Вестн. Междунар. академии холод. 2002. - №2.-С.12-17.

37. Иванов, О.П. Оборудование систем кондиционирования воздуха: Учебное пособиеТекст. / О.П. Иванов. Л.ЛТИХП, 1981. - 81с.

38. Sorenson G. Protection des moteurs et selection des materiaux destines a la fabrication de compresseurs hermetiques.- Revue pratique du froid et du conditionnement de lair, 1970, № 4, p.29-32.

39. Кузнецова, Л.П. Режимные характеристики воздушных и испарительных конденсаторов Текст. Автореферат дис. . канд. техн. наук. Одесса: ОТИХП, 1981. -24с.

40. Новые холодильные машины Текст. // Холод, техника. 2002. - №9.-С.24-25.

41. Andersch H.Auslegung von Einbaumotoren fur Kaltekompressoren. Luft-und mtetechnik,I973 ,Bd.8,K3,8.136-141.

42. Розенфельд, Л.М. Холодильные машины и аппараты Текст. / Л.М. Ро-зенфельд, А.Г. Ткачев. М.: Госторгиздат, 1962. - 656с.

43. Сполдинг, Д.Б. Конвективный массоперенос Текст. / Д.Б. Сполдинг. -М.; Л.: Энергия, 1985,-384с.

44. Дорошенко, А.В. О процессах тепло и массообмена в пленочных градирнях с регулярной насадкой Текст. / А.В. Дорошенко, P.M. Хамуда // Холодильная техника, - 1970, - № 1, С.31-34.

45. Kinne L. Der Wirkungsgrad von Einbaumotoren und dessen Einflub auf die thermischen Verluste und die thermischen Einsat-zarezen von hermetischen Kaltemit-telkompressoren.- Luft- und Kaltetechnik,1974, № 6, p. 336-337.

46. Lehnguth M. Zustandsanderungen und Warmeaustausch in einem Kaltekom-pressor und dessen EnergieMlanz.- Luft- und Kalte-technik,I970,13,№ 1, p.22-28.

47. Барило, B.H. Исследование и интенсификация теплообмена в хладоно-вых пластинчатых конденсаторах Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Л. -1980.-26с.

48. Бочагов, В.Н. Теплообмен стекающих по горизонтальным цилиндрам пленках воды и водных растворов Текст. / Исследование по гидродинамике и теплообмену: Сб. научн. тр. Новосибирск, 1980. - С. 95-101.

49. Вукалович, М.П. Перспективы использования низких температур окружающей среды в теплоэнергетике и холодильной технике Текст. / М. П. Вукалович // Холод, техника. 2003. - №8.-С.2-6.

50. Данилова, Г.Н. Теплообменные аппараты холодильных установок Текст. / Г.Н. Данилова, С.Н. Богданов, О.П. Иванов, Н.М. Медникова. JI.: Машиностроение, 1978, - 328с.

51. Испарительный конденсатор типа ТВКА: Паспорт Текст. / Хютотехни-ка Тата. Изготовитель: Промкооператив по холодильной технике Тата. Экспортер В/П Комплекс. Будапешт: Интерпресс, 1979. 18с. Венгрия.

52. Испарительный конденсатор типа ТКА: Паспорт Текст. / Хютотехника Тата. -Изготовитель: Промкооператив по холодильной технике Тата. Экспортер В/П Комплекс. Будапешт: Интерпресс, 1979. 16с. Венгрия.

53. Кокорин, О.Я. Применение вентиляторных градирен в системах кондиционирования воздуха: Труды ЦНИИпроизданий Текст. / О.Я. Кокорин. М., 1972, Вып. 23, С. 87-114.

54. Конденсаторы испарительные типа КИК: Проспект Текст. / Техноэкс-порт. София, 1980. - 5с. Болгария.

55. Буллард, К. Последние исследования и разработки в области кондиционирования воздуха и холодильной техники Текст. / К. Буллард // Холод, бизнес. -2003. №8.-С.4-8.

56. Калнинь, И.М. Анализ эффективности основной теплообменной аппаратуры в составе комплексной холодильной машины Текст. / И.М. Калнинь // Холодильная техника, 1982, - № 11, С.5-31.

57. Шихов, Г.Л. Целесообразность применения воздушных конденсаторов в холодильных установках Текст. / Г.Л. Шихов // Холодильная техника. 1991.-№ 9, С.4-7.

58. Hanel W.Untersuchungen uber den Einflub verschiedener Elect-romotorenkonstructionen auf das kaltetechniche Yerhalten von Motorvedichtern.- Linde• Berichte, 1980, № 9, p.21-28.

59. Пискунов, B.B. Конструктивные отличия и особенности эксплуатации бытовых холодильников Текст. / В. В. Пискунов// Холод, бизнес. 2003. - №2.-С.4-11.

60. Товарас, Н.В. Теплообмен при плёночном течении воды в режиме работы испарительного конденсатора Текст. / Н.В. Товарас и др. // Холодильная техника,- 1984,-№ 1, С.25-29.

61. Рубинов, E.J1. Исследование процесса теплообмена при отекании плёнок воды по горизонтальной трубе в вакууме Текст. / E.JI. Рубинов, А.П. Бурдуков // Химическое и нефтяное машиностроение, 1977, - № 2, С. 19-20.

62. Dinamic simulation of natural convection bypass two-circuit cycle refrigerator-freezer and its application: Part 1: Component models.By: Ding? Guoliang; Zhang, Chunlu, Lu, Zhili. Thermal Engineering, Jul2004, Vol.24 Issue 10, p 1513,12p.

63. Refrigerators outside the white box. Consumer Reports, Aug2004, Vol.69 Issue 8, p32,3p, 7 charts, 9c.

64. Ларьяновский, C.IO. Исследование тепловых и аэродинамических характеристик панельных испарительных конденсаторов Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Одесса. -1978. - 26с.

65. Киреев, В.В. Разработка и исследование теплообменного аппарата с применением пористых материалов Текст. / В. В. Киреев // Холод, техника. М., 2004. - №2.-С.14-17.

66. Гухман, А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена Текст. / А.А. Гухман. М.: Высшая школа, 1974, - 328с.

67. Жадан, В.З. Упрощенный метод расчета испарительных конденсаторов Текст. / В.З. Жадан // Холодильная техника, 1960, - № 5, С.29-33.

68. Иоффе, Д.М. Тепловой расчет и вопросы оптимизации воздушных конденсаторов малых холодильных машин Текст. / Д.М. Иоффе. ЦИНТИхимнефте-маш, 1976. С. 10-55.

69. Капель, А.С. Исследование и анализ системы «конденсатор воздухоохладитель» хладоновой (R 22) холодильной машины Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. - М.: МТИ. -1978. - 26с.

70. Калинушкин, М.П. Гидравлические машины и холодильные установки Текст. / М.П. Калинушкин. М.: Высшая школа, 1973. - 223с.

71. Лоцца, Дж. Экспериментальные исследования теплообменных батарей с волнистым и жалюзийным оребреннем Текст. / Дж. Лоцца // Холод, техника. -М.,2004. №3.-С.20-22.

72. Носенко, В.А. Исследование теплопередачи ребристых испарительных конденсаторов Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Одесса: ОТИХП- 1969. -22с.

73. Ashrae Guide and Data Book Equipment. Heating Refrigerating ventilating and air conditioning. New York, 1972, p. 171-175.

74. Петросов С.П. Теоретические основы повышения эффективности бытовых холодильников с испарительным конденсатором Текст. / С.П. Петросов, С.А. Осацкий // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия «Технические нау-ки».-№4.-2005 .-С. 102-108.

75. Levi F.L. Characteristics of Design and Perfomance of Evaporative Condensers. -Ashrae Journal, 1961, № 4, p. 36.1.l

76. Pearson S.F., Hendry R. The Evaporative Condenser. Australian Refrigeration, Air Conditioning and Heating, 1982, № 12, pp. 25-26, 33-35,47.

77. Береснев, A.E. Разработки в области систем автоматизации холодильной техники Текст. / А. Е. Береснев //Холод, техника. 1996. - № 1.-С. 17-18.

78. Синявский, Ю.В. Анализ эффективности электрокалорического холодильного агрегата Текст. / Ю. В. Синявский, Г. Е. Луганский // Холод, техника. -1995. № 5.-С.12-14.

79. Goodman W. The Eveporetive Condenser. Heating, Piping and Air Conditioning, 1988, V.10, № 3 p. 165-168; № 4, p. 258-260; № 5, p. 327-329.

80. Губернский, Ю.Д. Экологические аспекты кондиционирования воздуха Текст. / Ю. Д. Губернский// Холод, бизнес. 2003. - № 7.-С.29-30.

81. Осацкий, С.А. Бытовой компрессионный холодильный прибор Текст. / С.А. Осацкий// Оборудование предприятий сервиса. Теория и опыт внедрения: Межвуз. сб. науч. трудов/ Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса Шахты: ЮР-ГУЭС, 2003, Вып. 39, С. 42-46.

82. Wile D.D. Evaporative Condenser Performance Factors. 1950, V58, № 1, pp.55.62.

83. Васильева, Г.В. Тепло и массоперенос во влажных капиллярнопори-стых телах. Институт тепло - и массообмена АН БССР Текст. / Г.В. Васильева. -Минск. 1989.-496с.

84. Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям Текст. / Э. Камке. М.: Наука, 1976, - 264с.

85. Петровский, И.Г. Лекции по теории обыкновенных дифференциальных уравнений Текст. / И.Г. Петровский. М.: МГУ, 1984, - 162с.

86. Федорюк, М.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения Текст. / М.В. Федорюк. М.: Наука, 1980. - 352с.

87. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя Текст. / Г. Шлихтинг. М.: Наука, 1974. - 712с.

88. А.с. 1315762 СССР, МКИ F 25 В 49/00, G 01 М 15/00. Стенд для испытания герметичного холодильного агрегата / И.В. Болгов, В.В. Левкин и др. (СССР). -Заявл. 16.05.85; Опубл. 07.06.87, Бюл. № 21, -2с.: ил.

89. А.с. № 672533 СССР, МКИ 15/00, F 25В 31/02. Стенд для испытания герметичного холодильного компрессора. / А.И. Набережных, И.В. Болгов, О.П. Голубев, В.В. Левкин, Заявл. 10.11.77, Опубл. 05.07.79. Бюл. № 25, -Зс.

90. А. с. 672616 СССР МКИ G 05Д 23/02, F 25В 41/04. Терморегулирующий вентиль для холодильных машин / А.И. Набережных, В.В. Левкин. (СССР). Заявл. 01.12.77; Опубл. 05.07.79, Бюл. № 25. -Зс.

91. А. с. 1040294 СССР, МКИ F 25. Стенд для испытания герметичного холодильного компрессора/ В.В. Левкин, Ю.К. Тябин, А.В. Кожемяченко, С.П. Петро-сов, С.Н. Алехин (СССР). Заявл.05.04.81, Опубл. 07.09.83, Бюл.№ ЗЗ.-Зс.: ил.

92. ГОСТ 30204 -95. Приборы холодильные бытовые: Эксплуатационные характеристики и методы испытаний. Изд. официальное. - Минск: ИПК изд-во стандартов, 2001. - 14 с.

93. А.с. 1252624 СССР МКИ F 25 В 25/02. Двухступенчатая абсорбционно-компрессионная холодильная установка / В.В. Левкин, А.В. Кожемяченко, С.Н. Алехин и др. (СССР). Заявл.07.10.84; Опубл. 23.08.86, Бюл. № 31.-Зс.

94. А.с. 1377541 СССР МКИ F 25 В 15/06. Стенд для испытания генератора абсорбционно диффузионного бытового холодильника / В.В. Левкин, С.Н. Алехин и др. (СССР). Заявл.08.07.85; Опубл. 28.02.88, Бюл. № 8.-Зс.

95. А.с. 1377542 СССР МКИ F 25 В 25/02. Двухступенчатая абсорбционно-компрессионная холодильная установка / В.В. Левкин, А.В. Кожемяченко, С.Н. Алехин (СССР). -Заявл.08.07.88; Опубл. 28.02.89, Бюл. № 8.-Зс.

96. Левкин, В. В. Повышение теплоэнергетических характеристик бытовых холодильных приборов: монография Текст. / В. В. Левкин; под. ред. Н. Н. Ефимова; Южно Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: Набла:ЮРГУЭС , 2004. - 119 с.

97. Богданов, С.Н. Теоретические основы хладотехники. Тепломассообмен Текст. /С.Н. Богданов, Н.А. Бучко, Э.И.Гуйго и др.; Под ред. Э.И. Гуйго. М.: Аг-ропромиздат, 1986. - 320с.: ил. - (Учебники и учеб. Пособия для высш. Учеб. заведений).

98. Лыков, А.В. Тепломассообмен: Справочник Текст. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978. - 480с., ил.

99. Исаченко, В.П. Теплопередача Текст. /В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. М.: Энергия, 1981. -417с.