Calorific effect in evaporator from mine compression refrigerator with different refrigerants

• Autorzy: Filek K. , Nowak B.

Warianty tytułu

PL

Wydajność cieplna parownika górniczej chłodziarki sprężarkowej z różnymi czynnikami chłodniczymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work refers to use the pre - ecological refrigerants (R404A, R407C and R507) in mine compression refrigerator. The work includes the results of air measurements and calculation. The measurements were made on a test stand for 135 variants, which took into account various temperature, moisture and velocity of air flow value through evaporator. The calculations were made by using numerical equation, which were a mathematical model of cooling of air by using the compression refrigerator. All results are shown in a table. This table is contained 48 cases, which are the most interesting in practical point of view. In the other table are set up the differences in results of calculations and measurements.

PL

W pracy rozważono zagadnienie wykorzystania trzech proekologicznych czynników chłodniczych w górniczej sprężarkowej chłodziarce powietrza. Były to: stanowiąca czynnik chłodniczy R507 azeotropowa mieszanina czynników RI25 i R143a, zbliżona do azeotropowej mieszanina czynników R125, RI43a i R134a stanowiąca czynnik R404A oraz zeotropowa mieszanina czynników R125, RI34a i R32 - czynnik R407C. Chłodziarkę powietrza z każdym z trzech wymienionych czynników chłodniczych (R507, R404A i R407C) poddano badaniom eksperymentalnym na stanowisku prób. Poprzez zmianę temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza na wlocie parownika chłodziarki, dla każdego z czynników otrzymano 45 różnych wariantów zmian parametrów termodynamicznych chłodzonego powietrza. Pomiary parametrów powietrza na wlocie i wylocie parownika pozwoliły wyznaczyć jego rzeczywistą moc chłodniczą. Wyniki pomiarów dotyczące wlotu parownika stanowiły zarazem dane wejściowe do obliczeń wyjściowych parametrów powietrza, wykonanych przy pomocy przytoczonego w artykule modelu matematycznego pracy chłodziarki sprężarkowej. Model ten stanowią układy równań różniczkowych i algebraicznych; ze względu na nieliniowość równań i stopień ich skomplikowania wszystkie obliczenia wykonano na drodze numerycznej. W pracy rozważono zagadnienie wykorzystania trzech proekologicznych czynników chłodniczych w górniczej sprężarkowej chłodziarce powietrza. Były to: stanowiąca czynnik chłodniczy R507 azeotropowa mieszanina czynników RI25 i R143a, zbliżona do azeotropowej mieszanina czynników R125, RI43a i R134a stanowiąca czynnik R404A oraz zeotropowa mieszanina czynników R125, RI34a i R32 - czynnik R407C. Chłodziarkę powietrza z każdym z trzech wymienionych czynników chłodniczych (R507, R404A i R407C) poddano badaniom eksperymentalnym na stanowisku prób. Poprzez zmianę temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza na wlocie parownika chłodziarki, dla każdego z czynników otrzymano 45 różnych wariantów zmian parametrów termodynamicznych chłodzonego powietrza. Pomiary parametrów powietrza na wlocie i wylocie parownika pozwoliły wyznaczyć jego rzeczywistą moc chłodniczą. Wyniki pomiarów dotyczące wlotu parownika stanowiły zarazem dane wejściowe do obliczeń wyjściowych parametrów powietrza, wykonanych przy pomocy przytoczonego w artykule modelu matematycznego pracy chłodziarki sprężarkowej. Model ten stanowią układy równań różniczkowych i algebraicznych; ze względu na nieliniowość równań i stopień ich skomplikowania wszystkie obliczenia wykonano na drodze numerycznej. Dokładne porównanie rezultatów obliczeń i eksperymentów, otrzymanych dla różnych czynników chłodniczych, nie jest możliwe ze względu na nieidentyczność warunków wejściowych - na stanowisku badawczym nie udało się osiągnąć takich samych wartości temperatury, wilgotności i prędkości powietrza. Wartości te w odpowiadających sobie wariantach badań są jednak na tyle zbliżone, że umożliwiają porównanie szacunkowe. Prowadzi ono do wniosku, że efekty pracy chłodziarki są w zasadzie niezależne od rodzaju użytego w niej czynnika chłodniczego. Wyniki pomiarów i obliczeń przedstawiono w sposób tabelaryczny dla 48 wybranych, najbardziej interesujących z praktycznego punktu widzenia, przypadków - temperatura wlotowa powietrza 30-32 C, jego wilgotność względna 80-90%, wydatek przepływu 400-600 m3/min. W oddzielnej tabeli zestawiono też różnice wyników obliczeń i pomiarów. Potwierdzają one, że wykorzystany do obliczeń model matematyczny dobrze opisuje rzeczywiste procesy chłodzenia powietrza chłodziarką bezpośredniego działania.

Słowa kluczowe

EN

mine air conditioning; cooling of air; refrigerants; mine compression refrigerator

PL

klimatyzacja kopalń; chłodzenie powietrza; czynniki chłodnicze; górnicza chłodziarka sprężarkowa

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, no 2
• Strony: 163--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Filek K.

autor

Nowak B.

• Wydział Górniczy, Akademia Górniczo-Hutnicza, Al. Mickiewicza 30,30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• Bonca, Z., Butrymwicz, D., Dambek, D., Depta, A., Targański, W., 1998. Czynniki chłodnicze i nośniki ciepła. Własności cieplne, chemiczne i eksploatacyjne. Poradnik. Wyd. IPPU Miasta Gdańsk.
• Filek, K., Nowak, B., 2002a. Mathematical description of the operation of mining electric air refrigerator. Archives of Mining Sciences, vol. 47, z. 3.
• Filek, K., Nowak, B., 2002b. Chłodzenie powietrza górniczą chłodnicą przeponową o działaniu bezpośrednim. Wydawnictwa Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN - seria Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Kraków.
• Kołodziejcz k, L., Rubik, M., 1976. Technika chłodnicza w klimatyzacji. Wyd. Arkady, Warszawa.
• Poradnik, 2001. DKV-Arbeitsblatter fur die Warme- und Kaltetechnik. C.F. Muller Verlag Heidelberg.
• Unreported article, 2004a. Badania eksperymentalne górniczej sprężarkowej chłodziarki powietrza o działaniu bezpośrednim z czynnikiem R507. "TERMOSPEC" sp. z o. o., Żory.
• Unreported article, 2004b. Badania eksperymentalne górniczej sprężarkowej chłodziarki powietrza o działaniu bezpośrednim z czynnikiem R404A i 407C. "TERMOSPEC" sp. z o. o., Żory.