автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Закономерности теплообмена при конденсации смесей холодильных агентов R142b и R12-R22

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ХОЛОДА ^ . И ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

^ V 113 правах рукописи

% УДК 536.423.4

КУЗЬМИН АНДРЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ СМЕСЕЙ ХОЛОДИЛЬНЫХ АГЕНТОВ К142Ь-К22 И Н12-Я22

Специальность 05.14.05 - Теоретические основы теплотехники

Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1994

:1.чГюта лчноднгша в Астраханском государственном техническом

университете

Научный руководитель - кандидат технических наук

доцент Букин В.Г. Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор,

Данилова Г.Н. - кандидат технических наук, доцент Хизкняков C.B.

Идущая «¡гл'аляяация - АО Ленинградский научно-исследовательский шютитуч1 хиш!чоского машиностроения, АО ЛЕННИИХИММАШ, Санкт-

••ikvi'Cpoypi1 о

Защита диссертация состоится 199_^ г.

«,-)/joii на заседании специализированного Совета и 063.02.01 Санкт-Петербургской государственной Академии холода и лищопых тсхиологий.

Оч ,|.ып в ;i,ii,'/;< экземплярах, заверенный печатью'учреждения, просим накраилять по адресу: I9I002, Санкт-Петербург, ул. Ломоно-оопп, д. 9. Специализированный Совет СПбГАХиПГ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГАХиПГ. Автореферат разослан

â 199 г.

Учоный секретарь

ene « 1,иали лировашого Совета

кандидат техн.наук, профессор

/О

Акулов Л.А.

; *

-3-

ОШЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последние годы проблема применения хлорфторсодержащих соединений (фреонов) привлекла к себе внимание в связи с их влиянием на озон. В 1990 г. на конференции в Лондоне на основе последних научных исследований было принято решение о прекращении использования всех видов озоноразрушающих фреонов к 2000 г., а имеющих высокую азоноактивность ( в том числе и R12 ) к 1995 г.

Во многих странах начаты работы по замене этих соединений на экологически безопасные. Одним из путей решения данной задачи является применение неазеотропных смесей, свойства которых близки к свойствам запрещенных холодильных агентов, а компоненты серийно выпускаются российской промышленностью в настоящее время. Одной из перспективных является смесь холодильных агентов R142b-R22. Озоно-активность данной смеси более чем в двадцать раз меньше, чем у R12. Однако она практически не изучена.

Надежные экспериментальные исследования теплоотдачи при конденсации неазеотропных смесей холодильных агентов с целью получения обобщающих зависимостей необходимы для расчета и проектирования конденсаторов холодильных машин и тепловых насосов и возможного перевода парка действующих холодильных машин с R12 на смесь R142b-R22.

Цель работы:

1. Получение экспериментальных данных о теплообмене при конденсации неазеотропной смеси холодильных агентов R142b-R22 на трубах и внутри горизонтальных труб, выявление влияния состава смеси и режимных параметров на этот процесс.

Z. Анализ и обобщение результатов экспериментального исследования. Получение зависимостей для расчета и проектирования конденсаторов холодильных машин и тепловых насосов и .рекомендаций по переводу холодильных машин с R12 на смесь R142b-R22.

С целью расширения диапазона применения расчетных зависимостей эксперименты проводились также и на смеси R12-R22.

Научная новизна. Установлена взаимосвязь коэффициента теплоотдачи ос при конденсации неазеотропных смесей хладагентов с режимными параметрами (температурным напором üt (плотностью теплового потока q), давлейием р (температурой t) насыщения, концентрацией

низкокилящего компонента в паровой фазе смеси г.", теплофиаически-ми свойствами смесей, геометрическими характеристиками теплообмен-н'ой поверхности. Выявлены особенности процесса конденсации неазеотропных смесей хладагентов в сравнении с чистыми веществами, раа-вивающе общие представления о физической картине процесса конденсации. Получены эмпирические и критериальные уравнения, обобщающие экспериментальные данные по конденсации неазеотропных смесей R142b-R22 и R12-R22 и однокомпонентных R12, R22, R142b.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Полученные расчетные соотношения необходимы при проектировании и конструировании холодильных машин и тепловых насосов, работающих на неазеотропных смесях холодильных агентов. Рекомендации работы могут быть использованы при переводе эксплуатируемого парка холодильных машин с R12 на смесь R142b-R22.

Результаты экспериментальных исследований использованы и внедрены в работах "Исследование процесса конденсации смесей бензинов с воздухом с помощью холодильной машины в комплексе защиты воздушной окружающей среды при сливо-наливных операциях в цистерны" в СКВ "Транснефтеавтоматика" г.Москва, " Исследование и интенсификация теплообмена в аппаратах холодильных установок ДР-1У-2А, работающих на смесях холодильных агентов", в НИЦ ЦИАМ г.Москва "Разработка научных рекомендаций и их производственная апробация по переводу холодильного оборудования торговых и пищевых предприятий Астраханской области на экологически безопасные хладагенты"- заказчик Администрация Астраханской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзной конференции "Интенсификация технологических процессов в рыбной промышленности". Владивосток, 1989г., на Всесоюзной конференции "Пути интенсификации производства с применением искусственного холода в отраслях агропромышленного комплекса, торговле и на транспорте". Одесса, 1989 г., на Всесоюзной конференции "Тепловые насосы в народном хозяйстве". Калининград, 1990 г., на Всесоюзной конференции "Холод-народному хозяйству". Ленинград 1991г, на Межреспубликанской научно-практической конференции "Совершенствование холодильной технологии для эффективного хранения и переработки сельскохозяйственной продукции" Краснодар, 1992г."Холод-народному хозяйству", Санкт-Петербург, 1993г., на научно-технических конференциях Астрыбвтуаа в 1989-1994г.

Публикации. По материалам исследования опубликовано 7 печат-

пых работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, приложений и содержит страниц машинописного текста, рисунков, 1 таблицу, список литературы на 126 наименований и б таблиц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении рассматривается история вопроса, актуальность, научная и практическая новизна и значимость.

В первой главе приводится анализ теоретических и экспериментальных работ по исследованию процесса конденсации, как однокомло-нентных веществ, так и неазеотропных смесей.

Работы (Доманский P.A., Бохачовский Ю.Г., Головина Н.В. и др.), посвященные исследованию теплоотдачи при конденсации неазеотропных смесей холодильных агентов, были проведены с ограниченным числом смесей, включачщих в свой состав озоноактивные фреоны, и проводившихся на специфических элементах конденсаторов холодильных машин. В связи с этим широкое использование их результатов затруднительно.

В конце первой главы (формулируются цели и задачи исследования.

Во второй главе рассматривается схема экспериментального стенда, методика проведения исследований и производится оценка погрешности экспериментов.

Для экспериментального исследования процесса конденсации неазеотропных смесей паров был спроектирован и изготовлен стенд, схема которого показана на рис.1. Экспериментальный стенд состоит из двух контуров: экспериментального и вспомогательного.

В экспериментальный контур входят: парогенератор (13), с установленными в нем электрическими нагревателями; два ресивера (12), для хранения и создания необходимой концентрации смеси паров; экспериментальный конденсатор (11) для исследований процесса конденсации в горизонтальной трубе; экспериментальный конденсатор (1) для исследования процесса конденсации на горизонтальной трубе; мерные емкости (9) для измерения образовавшегося конденсата, отделитель жидкости (10).

Вспомогательный контур, служащий для подготовки и подачи охлаждающей среды в экспериментальные конденсаторы, состоит из:

Рис.1. Схема экспериментального стенда.

1- экспериментальный конденсатор для исследования процесса конденсации на горизонтальной трубе, 2- компрессор 2ФВБС6, 3- водяной конденсатор, 4-регенеративный теплообменник, 5-мерные емкости для замера расхода охлаждающей жидкости; 6-змеевиковый испаритель; 7-водяной бак; 8- насос; 9-мерные емкости для замера расхода холодильного агента; 10- отделитель жидкости; 11- экспериментальный конденсатор для исследования процесса конденсации в горизонтальной трубе; 12- ресиверы; 13- парогенератор.

компрессорно-конденсаторного агрегата, включающего в себя холодильный компрессор 2ФВБС6 (2) и горизонтальный кожухотрубный конденсатор (3); змеевикового испарителя (6), установленного в баке (7) для подготовки охлаждающей среды; регенеративного теплообменника (4); насоса (8); емкости для замера объемного расхода охлаждающей среды (5); электрических нагревателей, установленных в баке.

Конструкция экспериментального стенда позволяла проводить исследования конденсации однокомпонентных веществ и их смесей как на горизонтальной трубе, так и внутри горизонтальной трубы.

При проведении исследований в горизонтальной трубе работа экспериментального стенда была организована следующим образом. Подготовленная во вспомогательном контуре охлаждающая жидкость по-

- ? :

давалась насосом(8) в экспериментальный (11) и во вспомогательный

(I) конденсаторы. Из парогенератора (13) в экспериментальный конденсатор (11) поступал пар, часть которого там конденсировалась. Несконденсировавшийся пар из отделителя жидкости (10) направлялся во вспомогательный конденсатор (1). Образовавшийся конденсат из экспериментального (11) и вспомогательного (1) конденсаторов через мерные емкости (9) стекал обратно в парогенератор (13). Охлаждающая жидкость и холодильный агент в экспериментальном конденсаторе

(II) двигались противотоком.

Перед началом проведения экспериментов по исследованию интенсивности теплообмена при конденсации смеси паров на горизонтальной трубе экспериментальный конденсатор (11) отсекался от стенда. Циркуляция холодильного агента в экспериментальном контуре в данном случае происходила по следующей схеме. Подготовленная во вспомогательном контуре охлаждающая жидкость подавалась насосом (8) в экспериментальный конденсаторы • (1). Туда же поступала и конденсировалась идущая из парогенератора (13) смесь паров. Образовавшийся конденсат через мерную емкость (9) стекал обратно в парогенератор (13)

При проведении опытов в экспериментальном стенде измерялись следующие параметры: температура стенки экспериментальной трубы;. давление и температура пара в экспериментальном конденсаторе; температура и расход образующегося конденсата; температура и расход охлаждающей среды; потребляемая мощность электрических нагревателей парогенератора; концентрация смеси в паровой и жидкостной фазах.

Для измерения температуры применялись медь-константановые термопары 0 0.15 мм. Термоэлектродвижущая сила определялась по компенсационной схеме с использованием потенциометра Ф-30. Давление в экспериментальных конденсаторах, в парогенераторе и в ресиверах контролировалось образцовыми манометрами. Измерения расходов сред проводились в мерных емкостях. Хроматографический анализ проводился на предварительно откалиброванном лабораторном хроматографе ХЛ-6. Электрическая мощность нагревателей измерялась с помощью ваттметра.

■ Перед началом экспериментов были проведены опыты "холостого хода", в результате которых получены зависимости для сведения теплового баланса.

Тепловой поток находили по балансу трех независимых измере-

ний: 1) по потребляемой электрической мощности нагревателей парогенератора; 2) по расходу образующегося конденсата; 3) по расходу и нагреву охлаждающей жидкости, поступающей на экспериментальный конденсатор.

Произведенный расчет погрешности эксперимента показал что максимальная ошибка приходится на область наименьших At(q) и не превышает ±26%.

В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования теплоотдачи при конденсации неазеотропных смесей холодильных агентов R142b-R22 и R12-R22 снаружи и внутри горизонтальных труб. Температура конденсации изменялась в опытах от +10 до +60 °С, плотность теплового потока от 1 до 10 kBt/m'*% концентрация холодильного агента R22 в смеси от О до 1 кг/кг.

Для проверки работоспособности экспериментального стенда и правильности выбранной методики были проведены эксперименты по исследованию интенсивности теплообмена при конденсации однокомпо-нентных паров R12, R22 и R142b.

Полученные экспериментальные данные были обработаны в виде зависимостей « от At (q) и сравнены с имеющимися известными экспериментальными данными. Сравнение показало хорошее количественное и качественное согласование.

На основе визуальных наблюдений за конденсацией однокомпо-нентных холодильных агентов и их смесей на горизонтальной трубе были сделаны выводы о схожести картины конденсации смесей и одно-компонентных веществ и о пленочном характере данного процесса.

По известным методикам был произведен расчет режимов течения смеси в горизонтальной трубе. Установлено, что более чем в 9Ы опытов наблюдался расслоенный режим течения смеси. Это позволяет сделать вывод, что при обработке результатов экспериментов возможно применить единую расчетную зависимость для всего диапазона исследований.

Зависимость a-f(ût) при конденсации смесей хладагентов R142b-R22, представленная на рис.2., имеет две области.

С ростом температурного напора ût наблюдается утолщение пленки конденсата на теплообменной поверхности, что приводит к увеличению ее термического сопротивления, одновременно с этим происходит уменьшение сопротивления диффузионного пограничного* слоя (ДПС), возникающего у границы раздела фаз. В области малых температурных напоров (в первой области), в которой сопротивление ДПС

оказывает значительно большее влияние на интенсивность процесса конденсации смеси , чем термическое сопротивление пленки конденсата, уменьшение сопротивления ДПС приводит к росту « при конденсации смесей. Во второй области (в области больших ût) происходит увеличение роли сопротивления пленки из-за роста ее толщины. И в данной области характер процесса конденсации смеси определяется в основном величиной термического сопротивления пленки образующегося конденсата, как и для случая конденсации однокомпонентных веществ. С увеличением ût « смеси уменьшается.

Из экспериментальной зависимости a-f (г,") смеси R142b-R22, представленной на рис. 3., видно, что ее характер не подчиняется закону аддитивности- С ростом е," величина a сначала уменьшается до минимума, значение которого меньше, чем коэффициент а у худшего, с точки зрения теплообмена, компонента смеси - холодильного агента R142b. Данный минимум приходится на область изменения концентрации R22 £,"=0.45-0.5 кг/кг. С увеличением концентрации R22 в смеси от 0.5 кг/кг до 1 кг/кг « растет и достигает максимального значения при концентрации £,"-1 кг/кг.

Как показали проведенные хроматографические исследования, максимальная разность концентраций низкокипящего компонента - хладагента F2Z в паровой и жидкостной фазах смеси приходится на вышеназванную область 0.45-0.5 кг/кг. Соответственно в данной области сопротивления ДПС будет максимальным. Этот факт объясняет наличие в этой области минимума теплоотдачи.

Сравнение ос при конденсации смеси R22-R142b и R12 показывает, что a смеси в области t," от 0.1 до 0.65 кг/кг меньше, чем a у R12.

Зависимости oc-f (£,") для смеси R12-R22 имеют характер аналогичный зависимостям, представленным на рис. 3.. Минимум « для смеси R12-R22 приходится на концентрации R22 в смеси £,"«0.3-0.4 кг/кг, что объяняется термодинамическими свойствами данной смеси.

Зависимости cc=f(q) смеси R142b-R22, представленные на рис. 4., носят более сложный характер, чем аналогичные зависимости для однокомпонентных паров. Степень влияния q на а изменяется от +0.15 до -0.33 и зависит от концентрации R22 в смеси и плотности теплового потока. При концентрациях -0-0.3 кг/кг и 0.6-1.0 кг/кг (линия 3) степень влияния q на « отрицательна, как и для унарных хладагентов (линии 1 и 2). При концентрации 0.3-0.6 кг/кг, (линии 4,5) степень влияния q на а положительна.

Этот факт может быть объяснен влиянием на интенсивность процесса конденсации двух составляющих: термического сопротивления пленки конденсата и сопротивления ДПС. С ростом q термическое сопротивление пленки конденсата увеличивается, а сопротивление ДПС уменьшается. В связи с этим для смесей с концентрациями, при которых сопротивление ДПС имеет наибольшее значение наблюдается максимальное отклонение степени влияния q на « от зависимостей для одно-компонентных веществ.

В четвертой главе приводятся полученные аналитические зависимости, описывающие результаты экспериментальных исследований, производится сравнение расчетных и опытных данных.

Были получены уравнения для расчета теплофизических свойств (А,р,г,v) смесей R142b-R22, R12-R22 в диапазоне изменения температур от +10°С до +60°С. Для определения теплофизических свойств по данным уравнениям необходимо задаться только концентрацией и температурой смеси. Данные уравнения основываются на зависимостях для расчета теплофизических свойств однокомпонентных R12, R22, R142b, которые были получены в результате обработки на ЭВМ табличных данных.

Для учета сопротивления ДПС необходимо определить величину Дг,. На основании большого экспериментального материала, полученного при проведении хроматографических исследований, была предложена зависимость, позволяющая рассчитать градиент концентраций низкокипящего компонента в паровой и жидкостной фазах смесей R12-R22 и R142b-R22 во всем диапазоне изменения режимных параметров.

Дг,-А>РЕЧиС-(1-г,,'°) , где (1)

Р- давление смеси, Па

А.,В,С,0- эмпирические коэффициенты, полученные в результате обработки результатов хроматографических исследований.

Отклонение расчетных значений по уравнению 1 от экспериментальных данных не превышает 5Z.

Для обобщения результатов экспериментов по исследованию теплоотдачи при конденсации на горизонтальной трубе была использована формула Нуссельта, в которую внесены поправки, учитывающие влияние сопротивления' ДПС. Предложенное выражение имеет следующий вид:

- 11 -

а-А-(М.-Кдпс)(~0-25~ндпс} , где

А3см-Рсм-ет0^0-25

-0.728-1-1-параметр из уравнения Нуссельта

V Усм^ >

^.-разность между температурой пара и температурой стенки экспери-ентальной трубы,°С

Ндпс-(Р'М5)/(АЬ+В)с- эмпирические выражения, учитыва-|щие влияние сопротивления ДПС.

Так, выражение КДПс учитывает, что при конденсации неазеот-юпных смесей температурный напор в пленке образующегося кондесата ■оставляет часть общего температурного напора в конденсаторе СД^). ■ Ндпс учитывает различное влияние температурного напора на а ри различных В данных выражениях В,С,0,Е,Г- постоянные коэф-мциенты.

В результате обработки на ЭВМ были получены следующие эмпири-:еские зависимости:

неазеотропная смесь холодильных агентов

а-А- (йЬ-4 [-0. 25-(30-Л|°' Ь (ДЬ^^Из (3)

неазеотропная смесь холодильных агентов Р142Ь-К22 а-А- (&1-0.95-Дг,0-1) с~°- 25"Сб- 3- )/(Д 8)2] (4)

Относительная погрешность обработки 96% экспериментальных [анных для смеси {?12-1?22 составила ±23%, а для смеси И42Ь-Р22 -:21%.

При обобщении опытных данных для обеих смесей было использо->ано критериальное уравнение типа Ш=Г (Ба, Рг, К) в которое был вве-[ен концентрационный критерий Кг,, учитывающий влияние градиента концентрации низкокипящего компонента смеси в паровой и жидкостной )азах.

2

К%- Ае/а+е."•(!-£,")) (5)

В результате обработки получено следующее уравнение, которое шисывает результаты экспериментов с максимальной относительной

погрешностью ±25Z.

№i-0.725-(6a-Pr-K)[0-25+13 <к£'-50.25)/(К2+ 137П (6)

Область применения формул 4,5,6: температура конденсации от 293К до ЗЗЗК. температурный напор в конденсаторе At от 1 до 1QK; концентрация R22 от 0 до 1кг/кг в смесях R142b-R22 и R12-R22.

При равным О кг/кг и 1 кг/кг, уравнения 4,5,6, расчитывают сс для однокомпонентных хладагентов R12, R142b, R22.

На рис. 5 приведено сравнение данных автора и данных P.A. До-манского для смеси R12-R22 с зависимостью 6.

При обработке результатов экспериментального исследования интенсивности теплообмена при конденсации смесей R142b-R22, R12-R22 в горизонтальной трубе для расчета использовалось следующее "выражение:

<*-A4/3-B-q1/3+c , где (7)

В=0-Дг,, С-E-ûi,- поправки, учитывающие влияние сопротивления ДПС. D,E- постоянные коэффициенты. В результате обработки на ЭВМ были получены следующие зависимости:

неазеотропная смесь холодильных агентов R12-R22

а_д (4/3-6.35-Ag ) (1/3+5. lvlj; ) (g-j

неазеотропная смесь холодильных агентов R142b-R22 (4/3-1.58'AJï ) ,q (1/3+1. 29d§ )

Критериальное уравнение для обеих смесей включало критерии, применяемые в известных зависимостях для расчета конденсации одно-компонентных паров в горизонтальной трубе (Nu,Ga,Pr,K,We,1/d). Для учета влияния сопротивления ДПС был использовал концентрационный критерий Ке., из выражения 5. Соответственно критериальное уравнение имело следующий вид:

• ш -Nu=f (Gä.Pr, К,We, l/d.Ke,)

В результате обработки на ЭВМ получено уравнение для иеаэеот-ропных смесей холодильных агентов R142b-R22 и R12-R22

0.5

Nu-0.725.(Ba-Pr.K)(0-25-0-0706 >4 5-We"0-2-(d/l)°-117 (11)

Относительная погрешность обработки 97% экспериментальных данных для смеси R12-R22 составила ±24%, а для смеси R142b-R22 -±21%. Область применения формул 9,10,11: температура конденсации от 29ЗК до ЗЗЗК; плотность теплового потока q от 1 до 10КВт/м2; концентрация R22 от 0 до 100 кг/кг в смесях R142b-R22 и R12-R22.

Максимальное отклонение опытных данных от уравнения 9 не превышало ±25%.

На рис. 6 приведено сравнение данных автора и данных Ю.Г. Бо-хановского для смеси R12-R22 с расчетной зависимостью 11.

При £,", равным 0 кг/кг и 1 кг/кг, уравнения 9,10,11 расчитывают et для однокомпонентных хладагентов R12, R22, R142b.

Для проверки предложенной модели процесса конденсации неазе-отропных смесей на основании проведенных экспериментальных исследований был проведен расчет и сопоставление сопротивлений ДПС и пленки конденсата.

Сопротивление и температурный напор в пленке конденсата (Rnji и Л1Пл) определялся в результате решения системы двух уравнений:

t

I q-aCM-AtcM < (12) I q-Мпл^пл

где Рпл рассчитывался по уравнению Нуссельта.

После определения температурного напора в пленке конденсата (ütnji) температурный напор в диффузионном пограничном слое (Atflnc) определялся из выражения:

AW-AtCM-At™ (13)

А сопротивление Rinc из уравнения:

1?дпс-ДЬдпс/<1 ('14)

Полученные результаты полностью подтвердили предложенную теоретическую модель процесса конденсации неазеотропных смесей.

• ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. На теплоотдачу при конденсации неазеотропных смесей внутри и снаружи горизонтальных труб влияют следующие основные параметры: температурный напор (плотность теплового потока), давление (температура) насыщения, концентрация смеси, теплофизические свойства смеси, геометрические характеристики теплообменной поверхности.

2. Процесс конденсации смесей К142Ь-К22 и РЛ2-К22 на горизонтальной трубе носит пленочный характер.

3. Процесс конденсации неазеотропных смесей хладагентов отличен от процесса конденсации однокомпонентных паров. Сопротивление процессу конденсации сосредоточено не только в пленке образующегося конденсата, но и в диффузионном слое, образующемся у границы раздела фаз. Совместное их влияние и определяет картину процесса конденсции неазеотропных смесей.

4. В области малых М сопротивление процессу конденсации смесей определяется, в основном, сопротивлением ДПС. С увеличением (Ч) возрастает роль сопротивления пленки образующегося конденсата и при высоких ^ (я) процесс конденсации неазеотропных смесей становится подобен процессу конденсации однокомпонентных паров.

5. Коэффициент теплоотдачи смеси не подчиняется закону аддитивности. Зависимость « от г," имеет минимум, значение которого меньше значения а худшего, с точки зрения теплообмена, компонента смеси. Значение этого минимума приходится на ту область в которой разность концентраций низкокипящего компонента в паровой и жидкостной фазах смеси &£, максимальна.

6. Зависимость <х от ДЬ (я) носит неоднозначный характер и определяется соотношением сопротивлений ДПС и термического сопротивления пленки образующегося конденсата.

7. Проведенные исследования показали возможность перевода холодильных машин с И12 на смесь холодильных агентов К142Ъ-К22. При этом, чтобы не ухудшать теплообмен со стороны хладагента в конденсаторах холодильных машин, необходимо применять смеси с концентра-

цией R22 более 0.65 кг/кг.

8. Полученные зависимости описывают процессы теплообмена при конденсации неазеотропных смесей R142b-R22, R12-R22 и однокомпо-нентных холодильных агентов R12, R22, R142b внутри и снаружи горизонтальных труб с точностью до ±25% и могут быть использованы для расчета и оценки работы конденсаторов холодильных машин и тепловых насосов.

Основной материал диссертации опубликован в следующих работах.

1. Букин В.Г., Комаров В.В., Кузьмин А.Ю. Неазеотропные смеси фре-онов - хладагенты для морозильных аппаратов. Рыбное хозяйство. Серия Эксплуатация флота. Экспресс-информация.' 1989, N4, с. 9-18.

2. Кузьмин А.Ю., Букин В.Г. Закономерности теплообмена при конденсации неазеотропной смеси холодильных агентов на горизонтальной трубе. Тезисы доклада на Всесоюзной конференции "Пути интенсификации производства с применением искусственного холода в отраслях агропромышленного комплекса и на трансорте. Одесса, 1989 г., с.46.

3. Букин В.Г., Кузьмин А.Ю. Исследование теплообмена при конденсации смеси R12- R22 на горизонтальной трубе. В сборнике "Исследование тепдофизических свойств веществ и процессов теплообмена е холодильной техники" Л. 1989 г. с. 101-104.

4. Кузьмин А.Ю., Букин В.Г. Исследование теплоотдачи в конденсаторе теплового насоса, работающего на неазеотропной смеси фреонов. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Тепловые насосы в народном хозяйстве". Калининград. 1990 г.,с.32.

5. Кузьмин А.Ю. Особенности работы конденсатора холодильной машины при переходе на озононеразрушающие хладагенты. В сборнике "Краткие результаты научной работы института". Астрахань, 1991г.с. .170-171.

6. Букин В.Г., Кузьмин А.Ю. Экспериментальные исследования теплоотдачи при конденсации неазеотропных смесей фреонов в элементах конденсаторов холодильных машин. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Холод-народному хозяйству". Ленинград. 1991г, с.20-21.

7. Букин В.Г., Кузьмин А.Ю Экспериментальные исследования конденсации фреонов и их смесей в горизонтальной трубе. Вестник Астраханского технического института рыбной промышленности и хозяйства. М., 1993 г., с.163-166.

Формат 60x84/16 1 п.л. 1.04 уч.-изд.л.Заказ Тираж!ООэкз.Бесплатно

Участок оперативной полиграфии АГТУ

«, [кВт/См^

1000 800

500

-Д 4 » ___„ 5 ni-—

.«^r--*—^~Т~*--»^AWKa 200

1 2 4 б 8 10

Рис.2.Зависимость се от At при .

конденсации смеси R142b-R22 на

горизонтальной трубе (Т-303 К).

-(£,22) "-1кг/кг,4-Д- {(,22) "-о. 25КГ/КГ •Х- (£,22) "-Окг/кг,5-а- (£,22) "-0.49КГ/КГ

100

Nu

tx*

XOQX: +

£ ,+хоохо°

К0-350

0.725-(Ga-Pr-K)0-25+13 ' 13-

12

З-О- (£,22) "-0.85КГ/КГ,

3.0

200 400 600 :

Рис.5.Обобщение зкспериментальш

данных по теплоотдаче при

конденсации смесей R142b-R22 и

R12-R22 на горизонтальной трубе,

+- смесь R12-R22 х- смесь R142b-R22 о- данные P.A. Домачского

■1000 800

О 0.2 0.4 0.6 0.8 „1.0 Рис.3.Зависимость а от £, 22 ПРИ

конденсации смеси R142b-R22 на

горизонтальной трубе (Т-313 К)

1-+-ДЬ-2 К. 2-ДЬ-5 К, З-о-ДЬ-8 К.

500

Nu

"Tí

х j^cP^'

РОС«"

г

200

100

_o+_oí+JS_

0.725-(6а-Рг-К)(0-25;0-0706 tí

1 2 4 6

Рис.4. Влияние q на а при

конденсации смеси R142b-R22 в

горизонтальной трубе (Т-313 К).

1-+- (£,22) "-1КГ/КГ, 4-Д- (£.22) "-0.25КГ/КГ,

2-Х- (£,22) "-Окг/кг, 5—14- (£.22) "-0.49кг/кг

3-О- (£,22) "-0.84КГ/КГ,

200 400 • 600

Рис.6.Обобщение экспериментамл

данных по теплоотдаче при

конденсации смесей И142Ь-К22 и

К12-Р22 в горизонтальной трубе.

+- смесь Р12^2 х- смесь Й142Ь-К22 о- данные Ю.Г. Бохановского