- Какие основные узлы имеет холодильная машина
- Статьи
- Основные узлы холодильной установки
- Какие основные узлы имеет холодильная машина
- Холодильные машины и установки. Устройство, виды, принцип действия холодильных машин.
- 1. Общие сведения о холодильных машинах
- 2. Термодинамические циклы холодильных установок
- 2.1. Воздушные холодильные установки
- 2.2. Парокомпрессорные холодильные установки
Какие основные узлы имеет холодильная машина
Статьи
Основные узлы холодильной установки
Итак, должно быть вы уже ознакомились с основными принципами работы холодильной установки. Настало время подробнее остановиться на её отдельных узлах. Эта статья является небольшим ликбезом в области холодильной техники и рассчитана на тех, кто не желает вникать в тонкости работы холодильного оборудования, но, тем не менее, хочет иметь понимание о назначении различных компонентов холодильной машины чтобы разговаривать на одном языке со специалистами при выборе холодильного или торгового оборудования.
1. Испаритель
Испаритель является одним из важнейших узлов любой холодильной машины. Испарители предназначен для переноса тепловой энергии от охлаждаемой среды к хладагенту. Существует множество различных видов испарителей, различающихся в зависимости от целей использования: для монтажа на стену, потолок, пол; для низких, средних, высоких температур; для охлаждения воды, молока, других жидкостей, воздуха и пр. Испаритель для охлаждения воздуха в холодильной камере обычно называют воздухоохладителем. Конструктивно воздухоохладитель состоит из корпуса; сложенных в несколько раз трубок с металлическими пластинами (ламелями); вентиляторов, продувающих воздух через ламели.
Воздухоохладители могут быть встроены в торговое оборудование (витрину, горку, бонету) или выглядеть вот так:
В случае если температура в камере ниже нуля, воздухоохладитель оснащается системой оттайки (обычно электрической). Кроме этого любой воздухоохладитель должен быть оборудован сливом талой воды и конденсата.
Испаритель является неотъемлемой частью холодильной машины и подбирается на основании общих и специальных требований в соответствии с остальными компонентами холодильной машины.
2. Компрессор
Компрессор является «сердцем» холодильной машины. Его назначение — перекачивать и сжимать хладагент в холодильном контуре. На компрессор подаются значительные нагрузки, он зачастую работает при высоких температурах, в нём множество движущихся частей. Поэтому подходить к выбору компрессора следует особенно тщательно.
Современная промышленность предлагает множество различных компрессоров для использования в различных условиях и по разным назначениям. В рамках данной статьи нет смыла рассказывать о всём многообразии типов компрессоров. Нужный вам компрессор подберут специалисты наших партнёров.
Компрессоры обычно устанавливаются на раму в составе компрессорного или компрессорно-конденсаторного агрегата вместе с другим оборудованием и автоматикой. Пример внешнего вида компрессоров:
3. Конденсатор
Конденсатор предназначен для переноса тепловой энергии от хладагента в атмосферный воздух. Типичный воздушный конденсатор представляет собой теплообменник с вентилятором. Все неоднократно видели конденсаторы смонтированные на стенах крупных продовольственных магазинов. Воздушные конденсаторы могут выглядеть вот так:
Важным потребительским параметром конденсатора является его уровень шума. Обязательно поинтересуйтесь у наших партнеров, какой уровень шума у предложенного вам конденсатора.
4. Автоматика, приборы контроля, регулирования и управления
Современные холодильные системы должны быть максимально автоматизированы для нормальной работы с минимальным уровнем контроля со стороны человека. При этом необходимо предусмотреть устройства безопасности, отключающие систему в случае выхода каких либо параметров в область критических значений во избежание выхода из строя отдельных узлов и агрегатов холодильной установки; систему сигнализации об авариях для своевременного реагирования для сохранения хранимых продуктов; автоматику поддержания температуры в охлаждаемом объёме, реагирующую на изменение теплопритоков и температуры окружающей среды и другие системы, вплоть до возможности управления холодильной установкой через web-интерфейс. Уровень автоматизации холодильной установки зависит от условий, в которых она будет эксплуатироваться и ваших финансовых возможностей. Однако есть рад элементов, использование которых обязательно. Подробнее об этом написано в разделе «Как принимать монтаж». Для общего сведения на рисунках ниже представлены некоторые наиболее часто используемые приборы:
5. Хладагенты
Хладагенты — рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении и в процессе расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации. Существует мнение, что хладагенты ядовиты. Это ошибочное суждение сложилось из-за того, что десятки лет назад в холодильных установках в качестве хладагента практически повсеместно использовался аммиак, который действительно ядовит. В современных коммерческих холодильных машинах используются хлор-, фторсодержащие углеводороды (фреоны). Их токсичность нормируется величиной предельно допустимой концентрации (ПДК), которая составляет 3000 мг/м3 для R22 и большинства других фреонов. Для сравнения ПДК угарного газа (СО) в течение рабочего дня в производственном помещении составляет всего 20 мг/м3. Различные марки фреонов обладают различными показателями производительности в зависимости от параметров холодильной установки. Цены на фреоны также различаются. Оптимальный выбор на основе расчетов вам помогут сделать холодильщики наших партнёров. Наиболее популярными марками фреонов, используемых в коммерческих холодильных установках, на настоящий день являются R22, R404a, R507 и другие:
6. Трубопроводы, запорная арматура и теплоизоляция
Трубопроводы предназначены для перемещения жидкого и газообразного хладагента между узлами и агрегатами холодильной системы. В холодильной технике по ряду причин в основном применяются медные трубопроводы. От качества трубы напрямую зависит надёжность и срок нормальной эксплуатации вашей холодильной установки, а также затраты на ремонт и обслуживание. Поэтому мы настоятельно рекомендуем вам требовать от проектных и монтажных организаций использовать в вашей холодильной установке трубу европейских производителей.
Запорная арматура используется в частности для отключения различных узлов и потребителей (витрин, горок, камер, конденсаторов) от основного контура холодильной установки для ремонта и обслуживания. Большее количество запорных вентилей в нужных местах трубопровода позволит снизить потери хладагента в случае утечек, даст возможность обслуживать отдельные элементы разветвлённой системы без отключения всей холодильной машины, а, значит без остановки процесса торговли. Это позволит вам в будущем сократить свои затраты.
По участку трубопровода от испарителя к компрессору движется охлаждённый хладагент. В результате чего в зависимости от температуры данный участок может обмерзать или покрываться конденсатом. Во избежание этого процесса данный участок трубопровода необходимо теплоизолировать. Мы рекомендуем использовать теплоизоляцию из вспененного каучука не поддерживающую горение, как оптимальную по таким показателям как экологичность, показатели теплопроводности и обладающую рядом других преимуществ перед теплоизоляционными материалами из вспененного полиэтилена.
Подробнее о трубопроводах, арматуре и теплоизоляции написано в разделе «Как принимать монтаж».
Прочитав эту статью, вы получили общее представление об основных компонентах холодильных систем. Теперь, в статьях «Как выбрать холодильную камеру» и «Как выбрать холодильное оборудование для магазина», мы поможем вам определиться с параметрами необходимого вам холодильного оборудования.
Какие основные узлы имеет холодильная машина
Паровая компрессионная холодильная машина состоит из следующих основных частив: испарителя, компрессора, конденсатора и термо-регульовального вентиля, соединенных последовательно трубопроводами в замкнутую систему (р рис 15111).
. Рис 1511. Принципиальная схема автоматической хладонов холодильной машины:
1 — конденсатор, 2-ресивер, 3-электродвигатель вентилятора 4 — магнитный пускатель, 5 — автоматический предохранитель, 6 — теплообменник, 7 — терморегулирующие вентили. В — терморегулятор, 0 — охлаждаемый объем; 10-испаритель, 11 — герметичный компрессов
Испаритель служит для кипения в нем холодильного агента при низкой температуре и соответствующем ей давлении за счет теплоты, изъятой из окружающей охлаждаемой среды
Компрессор предназначен для отсасывания паров холодильного агента из испарителя и сжатия их при затрате механической энергии. При этом давление и температура паров хладагента растут
Конденсатор служит для сжижения (превращение в жидкое состояние) сжатых компрессором паров холодильного агента благодаря отводу теплоты конденсации в окружающую среду
Регулирующий вентиль предназначен для регулирования подачи хладагента в испаритель, где снижается давление хладагента от значений давления конденсации до значений давления испарения с соответствующим снижением м температур.
В торговом холодильном оборудовании распространены автоматические хладоновые холодильные машины, которые составляют комплексы технических устройств, обеспечивающих холодильный цикл
Внутренний объем 9 (см. рис 1511) охлаждается благодаря кипению хладона при низком давлении в испарителе 10 компрессоров 11 отсасывает из испарителя пары и нагнетает его при высоком давлении в конденсатор 1 пара и хладона, сконденсированные в виде капель жидкости, стекают в ресивер 2. Жидкий хладон проходит через теплообменник бы, где охлаждается холодными парами, отсасываемого компрессором из испарителя, и над ходит в терморегулирующих вентиля 7, который автоматически регулирует подачу хладона зависимости от температуры внутри охлаждаемого объемоб’єму.
Низкое давление кипения хладона в испарителе поддерживается компрессором. Благодаря теплообменнике 6 в результате переохлаждения жидкого хладона и нагрев всасываемых в компрессор паров холодопроизводительность во холодильной машины возрастает на 7-10%. Необходимый температурный режим автоматически поддерживается терморегулятором 8, при достижении заданной температуры магнитным пускателем 4 выключает компрессор 11 и электродвигатель 3. При повышении температуры до верхней заданной границы терморегулятор вновь включает компрессовсор.
Защита электродвигателя компрессора от перегрузки осуществляется автоматическим предохранителем 5
В торговом холодильном оборудовании применяются в основном компрессорно-конденсаторные агрегаты. Холодильный агрегат — это совокупность некоторых (или всех) узлов холодильной машины, объединенных конструкты ивно на совместном каркасе. Выпуск холодильных машин в виде агрегатов делает их надежными, компактными, позволяет улучшить качество монтажных работ, создать благоприятные условия для обслуживания машиин.
Компрессорно-конденсаторные агрегаты подразделяются по виду применяемого холодильного агента (хладоновые и аммиачные), в зависимости от конструктивных особенностей (герметичные и открытые), по холодопродуктивни истю компрессора (малые — до 8000 ккал / ч, средние — до 50 000 ккал / ч, большие — свыше 50 000 ккал / ч), по месту установки (встроенные и отдельно размещены) и за температурным режимом (высоко-, средне — и низкотемпературные.
Герметичные компрессорно-конденсаторные агрегаты благодаря небольшим габаритам встраивают в холодильное оборудование, по сравнению с открытыми агрегатами они экономные и долговечные
В низкотемпературном холодильном оборудовании используют изготовленные. Харьковским заводом холодильных машин. ПО»Кристалл»агрегаты. ВН 250,. ВН 400,. ВН 315 (2),. ВН 400 (2),. ВН 630 (2)
В средне-температурном холодильном оборудовании применяют агрегаты. ВС-500,. ВС-630,. ВС-800 (2),. ВС-1250. Индексация холодильных агрегатов и машин расшифровывается так:. В — воздушное охлаждение,. С — средне-температурный режим,. Н — низкотемпературный режим; Bp — высокий температурный режим (плюсовой). АК — агрегат компрессионно-конденсаторный;. ХМ — холодильная машина;. Р — ротационный компрессор, 25 0, 400 и т.д. — холодопроизводительность агрегата, ккал / ч холодопроизводительность холодильной машины называют количество теплоты, которую она может отобрать от охлаждаемого ней среды в течение одной ч инни.
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.
