Холодильные машины и установки. Устройство, виды, принцип действия холодильных машин.

1. Общие сведения о холодильных машинах

Холодильные машины и установки предназначены для искусственного снижения и поддержания пониженной температуры ниже температуры окружающей среды от 10 °С и до -153 °С в заданном охлаждаемом объекте. Машины и установки для создания более низких температур называются криогенными. Отвод и перенос теплоты осуществляется за счет потребляемой при этом энергии. Холодильная установка выполняется по проекту в зависимости от проектного задания, определяющего охлаждаемый объект, необходимого интервала температур охлаждения, источников энергии и видов охлаждающей среды (жидкая или газообразная).

Холодильная установка может состоять из одной или нескольких холодильных машин, укомплектованных вспомогательным оборудованием: системой энерго- и водоснабжения, контрольно-измерительными приборами, приборами регулирования и управления, а также системой теплообмена с охлаждаемым объектом. Холодильная установка может быть установлена в помещении, на открытом воздухе, на транспорте и в разных устройствах, в которых надо поддерживать заданную пониженную температуру и удалять излишнюю влагу воздуха.

Система теплообмена с охлаждаемым объектом может быть с непосредственным охлаждением холодильным агентом, по замкнутой системе, по разомкнутой, как при охлаждении сухим льдом, или воздухом в воздушной холодильной машине. Замкнутая система может также быть с промежуточным хладагентом, который переносит холод от холодильной установки к охлаждаемому объекту.

Началом развития холодильного машиностроения в широких размерах можно считать создание Карлом Линде в 1874 году первой аммиачной паро-компрессорной холодильной машины. С тех пор появилось много разновидностей холодильных машин, которые можно сгруппировать по принципу работы следующим образом: паро-компрессионнные, упрощенно называемые компрессорные, обычно с электроприводом; теплоиспользующие холодильные машины: абсорбционные холодильные машины и пароэжекторные; воздушно-расширительные, которые при температуре ниже -90 °С экономичнее компрессорных, и термоэлектрические, которые встраиваются в приборы.

Каждая разновидность холодильных установок и машин имеет свои особенности, по которым выбирается их область применения. В настоящее время холодильные машины и установки применяются во многих областях народного хозяйства и в быту.

2. Термодинамические циклы холодильных установок

Перенос теплоты от менее нагретого к более нагретому источнику становится возможным в случае организации какого-либо компенсирующего процесса. В связи с этим циклы холодильных установок всегда реализуются в результате затрат энергии.

Чтобы отводимая от «холодного» источника теплота могла быть отдана «горячему» источнику (обычно — окружающему воздуху), необходимо поднять температуру рабочего тела выше температуры окружающей среды. Это достигается быстрым (адиабатным) сжатием рабочего тела с затратой работы или подводом к нему теплоты извне.

В обратных циклах количество отводимой от рабочего тела теплоты всегда больше количества подводимой теплоты, а суммарная работа сжатия больше суммарной работы расширения. Благодаря этому установки, работающие по подобным циклам, являются потребителями энергии. Такие идеальные термодинамические циклы холодильных установок уже рассмотрены выше в пункте 10 темы 3. Холодильные установки различаются применяемым рабочим телом и принципом действия. Передача теплоты от «холодного» источника «горячему» может осуществляться за счет затраты работы или же затрат теплоты.

2.1. Воздушные холодильные установки

В воздушных холодильных установках в качестве рабочего тела используется воздух, а передача теплоты от «холодного» источника «горячему» осуществляется за счет затраты механической энергии. Необходимое для охлаждения холодильной камеры понижение температуры воздуха достигается в этих установках в результате быстрого его расширения, при котором время на теплообмен ограничено, и работа в основном совершается за счет внутренней энергии, в связи, с чем температура рабочего тела падает. Схема воздушной холодильной установки показана на рис 7.14

Рис. 14. Схема воздушной холодильной установки: ХК — холодильная камера; К — компрессор; ТО — теплообменник; Д — расширительный цилиндр (детандер)

Температура воздуха, поступающего из холодильной камеры ХК в цилиндр компрессора К, поднимается в результате адиабатного сжатия (процесс 1 — 2) выше температуры Т3 окружающей среды. При протекании воздуха по трубкам теплообменника ТО его температура при неизменном давлении понижается — теоретически до температуры окружающей среды Тз. При этом воздух отдает в окружающую среду теплоту q (Дж/кг). В результате удельный объем воздуха достигает минимального значения v3, и воздух перетекает в цилиндр расширительного цилиндра — детандера Д. В детандере, вследствие адиабатного расширения (процесс 3-4) с совершением полезной работы, эквивалентной затемненной площади 3-5-6-4-3, температура воздуха опускается ниже температуры охлаждаемых в холодильной камере предметов. Охлажденный подобным образом воздух поступает в холодильную камеру. В результате теплообмена с охлаждаемыми предметами температура воздуха при постоянном давлении (изобара 4-1) повышается до своего исходного значения (точка 1). При этом от охлаждаемых предметов к воздуху подводится теплота q2 (Дж/кг). Величина q 2, называемая хладопроизводительностью, представляет собой количество теплоты, получаемой 1 кг рабочего тела от охлаждаемых предметов.

2.2. Парокомпрессорные холодильные установки

В парокомпрессорных холодильных установках (ПКХУ) в качестве рабочего тела применяют легкокипящие жидкости (табл. 1), что позволяет реализовать процессы подвода и отвода теплоты по изотермам. Для этого используются процессы кипения и конденсации рабочего тела (хладагента) при постоянных значениях давлений.

Физические параметры хладагентов

Температура кипения tкип при давлении р = 0,1 МПа, °С

Критическая температура, °С

Температура замерзания, tзам, °С

Скрытая теплота парообразования при tкип, кДж/кг

Холодильные агрегаты в Москве

Нужна консультация по подбору и покупке холодильного агрегата? Позвоните нам по телефону 8 (800) 100-77-25 или отправьте заявку и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.

Отправить заявку

Холодильная централь — это холодильный агрегат, который объединяет оборудование в целостную систему с примерно одинаковой температурой. Чаще всего холодильными централями оснащаются магазины, супермаркеты, оптовые и розничные склады и прочее. Предлагаемые компанией Остров холодильные централи отличаются своей надежностью и высоким качеством. А цена на холодильные агрегаты остается весьма приемлемой.

Поршневой герметичный компрессор

Спиральный герметичный компрессор

Поршневой бессальниковый (полугерметичный) компрессор

Винтовой бессальниковый (полугерметичный) винтовой компрессор

Поршневые герметичные компрессоры

Спиральные герметичные компрессоры

Поршневые бессальниковые (полугерметичные) компрессоры

t: -40…-25°С
Q: 3…109 кВт

t: -40 . 10°C
Q: 12,9 . 45,2 кВт при То=-10°C
Q: 2,3 . 17,4 кВт при То=-35°C

Винтовые бессальниковые (полугерметичные) компрессоры

t: -45…-20°С
Q: 30…579 кВт

t: -20…+5°С
Q: 98…1435 кВт

Конденсаторы воздушного охлаждения

Герметичный спиральный компрессор

Герметичный поршневой компрессор

Бессальниковый (полугерметичный)
поршневой компрессор

Бессальниковый (полугерметичный)
винтовой компрессор

Конденсаторы водяного охлаждения

Герметичный спиральный компрессор

Герметичный поршневой компрессор

Бессальниковый (полугерметичный) поршневой компрессор

Бессальниковый (полугерметичный) винтовой компрессор

Промышленные холодильные агрегаты

В соответствии с новыми требованиями от современной промышленности и удобством, заводы изготовители стали выпускать холодильные машины в виде так называемых промышленных холодильных агрегатов. Основная функция холодильного агрегата — сжатие и охлаждение пара.

Холодильные агрегаты часто классифицируются в зависимости от использующегося хладагента для охлаждающей среды. Если в качестве среды используют воздух, то агрегат называют с воздушным охлаждением, а если вода – с водным.

Типы холодильных агрегатов

Холодильные агрегаты имеют очень большую сферу своего применения, легче сказать, где их не применяют.

Под агрегатом понимается объединение нескольких элементов самой холодильной машины. В зависимости от этого, какие элементы объединены, холодильные агрегаты подразделяют:

• Тип К – в которых компрессор агрегатируется с электродвигателем, аппаратурой пусковой и автоматикой;
• Тип АК – все приборы автоматики монтируются на оной станине с компрессором, электродвигателем и конденсатором;
• Тип АИР – испарительно-регулирующие агрегаты, которые имеют испаритель, регулируемую станцию, ресивер, приборы автоматики;
• Тип АИК – испаритель, конденсатор, регулирующую станцию, приборы автоматики;

Комплексные агрегаты – имеющие все элементы.

Компрессоры холодильных машин

Также, компрессоры холодильных машин подразделяют по типу входящего в него компрессора:

• открытый, внешний привод и сальниковый уплотненный вал;
• бессальниковый, компрессор и электропривод, которые находятся непосредственно в одном корпусе;
• герметичные, компрессор и двигатель заключены в герметичный кожух.

Нужна консультация по подбору и покупке холодильного агрегата? Позвоните нам по телефону 8 (800) 100-77-25 или отправьте заявку и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.

Отправить заявку

Специалисты «Компрессор-Центра» помогут купить компрессор в зависимости от ваших целей и возможностей. «Компрессор-Центр» — это высокое качество промышленного оборудования и профессионализм во всем! Мы ждем вашего звонка по телефону 8-800-100-77-25 (звонок бесплатный).

Холод-Магазин

Сервис автоматического заказа холодильного оборудования и компонентов

По будням c 8.00 до 16.00 МСК

Новости

Ваш город Москва ? Да Нет
От этого зависят цены на товар, сроки и стоимость доставки.
Товар представленный на сайте можно купить на территории стран Таможенного союза.

Агрегаты холодильные

Холодильный агрегат – часть холодильной установки, состоящий из различных элементов, собранных (агрегатированных) на одной раме или в корпусе, как единый крупный узел. Холодильным агрегатом так же называют холодильную машину, целиком собранную на единой раме, например – «холодильный моноблок».

Агрегаты условно можно классифицировать по основным элементам входящих в состав:

1. Компрессорный (агрегат имеет в составе компрессор и установлен на раме, в состав могут входить и другие элементы, ресивер, автоматика управления и т.д.).
2. Компрессорно-рессиверный (агрегат состоит из компрессора и ресивера установленного на одной раме и соединены трубопроводами с запорной арматурой, также может быть установлена автоматика и другие элементы).
3. Компрессорно-конденсаторный (агрегат состоит из компрессора и конденсатора на одной раме и соединены трубопроводами с запорной арматурой, могут быть установлены ресивер, автоматика и другие элементы).

У каждого производителя агрегатов, как правило, есть своя стандартная линейка холодильных агрегатов с базовым составом, на которые производитель может установить или изготовить, за дополнительную оплату, дополнительное оборудование — дополнительные опции.

Возможны различные варианты по составу элементов входящих в холодильный агрегат. Чтобы выбрать холодильный агрегат необходимо определить холодильную мощность агрегата (холодопроизводительность). Она должна соответствовать требуемой производительности других элементов установки (теплообменник, воздухоохладитель, аппарат шоковой заморозки, витрина и так далее). Кроме этого необходимо определить внешние условия, в которых будет работать агрегат и возможные дополнительные требования к агрегату, например допустимый уровень шума от агрегата при работе. Если выбранный агрегат не соответствует заданным требованиям, то его можно оснастить дополнительными опциями.

Возможные элементы и опции агрегатов, их назначение:

1. Запорный вентиль на нагнетании (позволяет отсекать агрегат от конденсатора, очень удобно при обслуживании, ремонте, транспортировке).
2. Обратный клапан после маслоотделителя (служит для перекрывания обратного хода хладагента после останова компрессора).
3. Обратный клапан на каждый компрессор (необходим при параллельном монтаже компрессоров, отсекает обратный ход хладагента при останове одного из компрессоров).
4. Манометры глицериновые высокого и низкого давления (позволяют визуально контролировать параметры системы, глицерин гасит пульсации стрелки манометров).
5. Отделитель жидкости (предотвращает попадание жидкого хладагента в компрессор, особенно важно для поршневых компрессоров и систем с большой заправкой хладагентом, а также для камер заморозки).
6. Система регулирования давления конденсации на нагнетании (обеспечивает ускоренный выход холодильной системы в холодное время года на заданные значения давления конденсации. Состоит из 3-х клапанов).
7. Система регулирования давления конденсации перед ресивером (обеспечивает ускоренный выход холодильной системы в холодное время года на заданные значения давления конденсации. Состоит из 2-х клапанов).
8. Виброгасители на каждый компрессор (изолирует вибрации отдельного компрессора от остального агрегата).
9. Общий комплект виброгасителей (изолирует вибрации агрегата от трубопроводов и остальной части системы).
10. Регулятор скорости вращения вентиляторов конденсатора (позволяет регулировать производительность конденсатора и поддерживать давление конденсации в заданном диапазоне).
11. Защитное реле давления (останавливает работу холодильной установки, если давление в отдельных частях системы недопустимо отклоняется от заданных значений).
12. Виброопоры (устанавливают под раму агрегата для гашения вибраций возникающих при работе агрегата).

Существуют и другие опции, их стоимость и возможность их установки на агрегат определяет производитель, по вашему заказу. На рисунке изображен компрессорный агрегат на базе 2-х спиральных компрессоров.

Компрессорный агрегат на базе 2-х спиральных компрессоров

1. теплоизолированый разборный фильтр на всасывающей линии,
2. манометр глицериновый,
3. реле давления,
4. запорный клапан типа «роталок» на нагнетании из компрессора,
5. виброгаситель,
6. компрессор спиральный,
7. поясковый нагреватель картера компрессора,
8. регулятор уровня масла в картере компрессора,
9. обратный клапан на нагнетательной линии компрессора,
10. трубопровод-коллектор нагнетательной линии,
11. отделитель масла,
12. щит управления,
13. шумоглушитель,
14. ресивер масла,
15. клапан регулировки давления нагнетания,
16. шаровый запорный вентиль на нагнетании,
17. рама агрегата.

Задачу по выбору холодильного агрегата и подбору другого холодильного оборудования лучше всего доверить профессионалам в области холодильного дела.