Принцип машинного охолодження

Теплоносії.

Це речовини, за допомогою яких тепло відбирається від охолоджуємих об'єктів і передається холодильному агенту, тобто виповняється функція проміжного холодоносія.

Вимоги до проміжних теплоносіїв:

- потрібна низька температура замерзання,

- висока теплоємкість і теплопровідність,

- мала в'язкість і питома вага,

- хімічна нейтральність по відношенню до металів і прокладочним матеріалом,

- низька вартість.

Найбільш доступним теплоносієм є вода, але вона використовується тільки в системах кондиціювання повітря при температурах вище О°С.

В установках з від'ємними температурами застосовуються водні розчини солей хлористого натрію NаСL і хлористого кальцію СаСL.

Фізичні властивості цих речовин (розсолів) залежить від концентрації солі у розчині.

При відповідній концентрації, яка називається кріогідратною або ектевтичною (точка К) розчин має найнижчу знижується температури замерзання розсолу і називається ектевтичним (легко розплавляємий).

Відомо, що тепло від гарячого до холодного тіла передається самочинно, без участі яких-небудь допоміжних процесів.

Але, відведення тепла від холодного тіла, ізольованого від оточуючого середовища і передача його в середовище з більш високою температурою можливо тільки при машинному охолодженні з витратою зовнішньої робот що відповідає вимогам другого закону теплодинаміки (Безперервний круговий процес, в якому теплота від холодного тіла передаєшся більш теплому, являється зворотнім круговим процесом - циклом).

Принцип роботи холодильної машини.

Охолоджуєме "холодне" тіло з тепловим потенціалом Q знаходиться в теплоізольованому приміщенні 2, в яке поступає тепло Q від оточуючого середовища 1.

Завдяки витратам зовнішньої енергії L у зворотному круговому холодильному процесі сума тепла Q + Q і тепловий еквівалент зовнішньої роботи L передається в оточуюче середовище:

Q = Q + Q + L

Зворотній круговий процес, в якому здійснюється штучне охолодження в результаті переносу теплоти від холодного тіла в оточуюче середовище називається холодильним циклом.

Холодильні машини, в яких для одержання холодильного ефекту використовується кипіння рідин при низьких температурах називають паровими холодильними машинами. В цих машинах, в якості робочих тіл використовують рідини з низькими температурами кипіння при атмосферному тиску.

До них відноситься: аміак і всі озонобезпечні хладони (фреони, наприклад R22, R 134а, R 404, R 407 і інші).

В якості робочих тіл або холодоагентів можна використовувати і воду, але тільки при температурі вище - 0 °С

Машини, які працюють на принципі випаровувального охолодження, і до складу яких входять компресори, називаються паровими компресійними холодильними машинами. Вся холодильна техніка продовольчої служби базується на парових компресійних холодильних машинах. До складу основних елементів холодильних машин, які забезпечують отримання штучного охолодження, входять: компресор, конденсатор, регулюючий вентиль і випарник.

Компресор служить для всмоктування пари із випарника, стиснення його до тиску конденсації і нагнітання у конденсатор.

Конденсатор служить для охолодження гарячої пари після стиснення у компресорі, конденсації її і при наявності резерву теплообмінної поверхні, -переохолодження рідкого холодильного агенту.

У регулюючому вентилі здійснюється дроселювання рідкого холодоагенту з частковим пароутворенням, завдяки роботи сил тертя при дроселюванні, зниження тиску від конденсації до тиску кипіння і відповідному зниженню температури. На відміну від середніх і великих холодильних машин у побутових холодильних машинах процес дроселювання холодильного агенту здійснюється в капілярних трубках. Це мідні трубки діаметром від 0,8 до 1,2 мм і довжиною до 4 м в залежності від продуктивності машини.

Капілярна трубка забезпечує поступове зниження тиску рідкого холодоагенту від тиску конденсації до тиску кипіння на вході у випарник.

Перевагами трубки є простота конструкції, відсутність рухомих частин і надійність в роботі. Крім цього, капілярна трубка зрівнює тиск в конденсаторі і випарнику під час зупинки компресора що забезпечує запуск електродвигуна.

Випарник виконує функції генератора холоду, в ньому кипить при
низькій температурі холодоагент внаслідок поглинання тепла від охолоджуємого
об'єкту. Пара, утворена при кипінні із випарника всмоктуєшся компресором.
Таким чином здійснюється круговий зворотній холодильний цикл.

В реальних умовах експлуатації холодильна машина - це комплекс елементів, які забезпечують здійснення зворотного кругового процесу.

До складу цієї машини крім названих чотирьох основних елементів (компресор, конденсатор, регулюючий вентиль, випарник) входять і допоміжні апарати, механізми, арматура, прилади автоматики. 3 метою досягнення компактності конструкції, зменшення монтажних операцій холодильні машини для продовольчої служби виготовляють виключно у вигляді агрегатів.

• Холодильний агрегат - це конструктивне об'єднання окремих елементів
холодильної машини, яке виконується заводом - виробником. В залежності від
того, які технічні елементи входять до складу агрегатів, їх розподіляють на:

-компресорні (які складаються з компресора, електродвигуна та приладів автоматики;

-компресорно - конденсаторні (до складу яких входять компресор, електродвигун, конденсатор повітряного або водяного охолодження, ресивер, рідинний фільтр, прилади автоматики);

-апаратні агрегати (в яких об"єднані декілька апаратів випарно-конденсаторний, випарно - регулюючий);

-комплексні агрегати (які включають всі елементи машини, з'єднані
трубопроводами в єдину замкнуту систему, наприклад, побутовий холодильник).

Холодильна установка - це холодильна машина разом з приладами охолодження в охолоджуємому об'ємі, допоміжне обладнання, прилади автоматики, конструкції, система енергозабезпечення.

Холодильні агрегати малих фреонових холодильних машин класифікуються по типу компресорів і конденсаторів.

По типу компресорів агрегати розділяються на відкриті (сальникові), безсальникові і герметичні.

По типу конденсаторів - на агрегати з конденсатором повітряного або водяного охолодження.

Дата добавления: 2014-11-29