Достоинства и недостатки ХМ. Области их применения

1) Парокомпрессионные ХМ с поршневыми компрессорами. Они нашли самое широкое распространение в быту, торговле, предприятиях общественного питания, промышленности.

Достоинства:

-они обладают наиболее высокими энергетическими показателями (КПД, холодильный коэффициент);

-у этих машин наибольшее отношение давлений конденсации Р _к и кипения Р ₀, а следовательно, наибольшая разность температур Т _к и Т ₀.

Недостатки:

-ограниченная производительность;

-повышенный уровень вибраций;

-меньшая надежность, чем у машин с винтовыми и центробежными компрессорами (износ и опасность гидроударов).

2) Парокомпрессионные ХМ с центробежными (и осевыми) компрессорами. Они нашли применение во всех отраслях промышленности, где требуются большие холодопроизводительности. Особенно в химической, нефтехимической, газовой отраслях.

Достоинства:

-обладают большой, практически неограниченной, холодопроизводительностью;

-имеют малые показатели удельной металлоемкости, размеры;

-высокая надежность;

-удобны в регулировании;

-хорошо уравновешены (мала вибрация, мал фундамент).

Недостатки:

низкая энергетическая эффективность при малых холодопроизводительностях (меньше 700 кВт).

3) ХМ с винтовыми маслозаполненными компрессорами.

Достоинства:

-высоконадежны, не боятся гидроударов;

-имеют удовлетворительные энергетические показатели при работе на расчетных режимах;

-хорошо уравновешены, не нужен фундамент;

-удобны в регулировании.

Недостатки:

-на любых режимах работы неизменна степень повышения давления в компрессоре. Это снижает показатели на нерасчетных режимах работы;

-наличие громоздкой, металлоемкой масляной системы;

-шумность работы.

ХМ с винтовыми компрессорами широко используются в интервале холодопроизводительностей от 60 до 700 кВт, т.е. на стыке между ХМ с поршневыми и центробежными компрессорами.

4) Абсорбционные холодильные машины.

Достоинства:

-имеется возможность использования малоценной тепловой энергии с низким потенциалом (вторичные и побочные энергоресурсы);

-просты, надежны в работе;

-удобны в регулировании, малошумные;

-могут размещаться на открытой площадке.

Недостатки:

-громоздкость, металлоемкость;

-низкие энергетические показатели.

5) Эжекторные холодильные машины.

Это пароводяные ХМ, поэтому температура получаемого холода положительная, т.е. Т₀>0. Используются в системах кондиционирования воздуха при наличии дешевого низкопотенциального пара или для загрузки отопительных отборов ТЭЦ в летний период.

Достоинства те же, что и у абсорбционных ХМ, кроме бесшумности.

Недостатки: малая энергетическая эффективность и шумность.

6) Воздушные детандерные ХМ (ТХМ).

Достоинства: безопасны, удобны в эксплуатации, компактны, высокая энергетическая эффективность в расчетном диапазоне температур.

Недостатки: недостаточная энергетическая эффективность при температурах получаемого холода выше -80°C и при малых холодопроизводительностях (меньше 10 кВт).

Рабочий диапазон по температуре -80¸-100°C, при холодопроизводительностях до 30 кВт (ТХМ 1-25 Казанского компрессорного завода).Ряд зарубежных конструкций имеют диапазон от –120 до -150°C.

Применяются в пищевой промышленности, при климатических испытаниях машин и механизмов, при обработке различных материалов и др. [3].

7) Воздушные вихревые ХМ.

Достоинства: исключительно просты, надежны и безопасны в эксплуатации.

Недостатки: низкая энергетическая эффективность; шумность; малая холодопроизводительность (до 3 кВт).

Применение вихревых труб часто оказывается выгодным при однократной или эпизодической кратковременной потребности в холоде: в транспорте; при металлообработке; в защитных костюмах; в медицине и т.п.

8) Термоэлектрические холодильники.

Просты, удобны, надежны, бесшумны, но у них большие первоначальные затраты и малая энергетическая эффективность.

В настоящее время не существует методики выбора типа холодильной машины, учитывающей все факторы конкретных условий. Поэтому наиболее эффективный выбор можно осуществить только на основании технико-экономического сравнения вариантов в сопоставимых условиях. Критерием сопоставления могут служить приведенные затраты, удельные затраты энергии, себестоимость единицы отпускаемого холода.

Контрольные вопросы:

1. Чем отличаются системы холодоснабжения от холодильной станции и от холодильной установки?

2. Как классифицируются холодильные машины в зависимости от физического процесса получения холода?

3. Как классифицируются холодильные машины по виду используемой энергии?

4. Как классифицируются ХМ в зависимости от схемы и вида термодинамического цикла?

5. Назовите достоинства и недостатки парокомпрессионных ХМ с поршневыми компрессорами.

6. Назовите достоинства и недостатки парокомпрессионных ХМ с турбокомпрессорами.

7. Назовите достоинства и недостатки холодильных машин с винтовыми компрессорами.

8. Назовите достоинства и недостатки теплоиспользующих холодильных машин.

9. Как осуществить выбор оптимального типа холодильной машины для системы холодоснабжения предприятия?