Холодильные машины
(устройство, принцип работы)
Методическое пособие
Киров 2007 г.
Компрессионные холодильные машины
Хладагент: семейство фреонов.
Принцип работы: из компрессора 1 (рисунок 1) пары хладагента в сжатом и нагретом состоянии поступают в конденсатор 2. Двигаясь по трубопроводам конденсатора 2, пары хладагента охлаждаются (отдают теплоту окружающей среде) и превращаются в жидкость (конденсируются). Далее, проходя через регулирующий вентиль 3, жидкий хладагент попадает в испаритель 4, где в условиях пониженного давления кипит (превращается в пар) с поглощением теплоты от охлаждаемых продуктов. Образовавшиеся пары хладагента засасываются компрессором 1, сжимаются и вновь выталкиваются в конденсатор 2. Цикл повторяется.
Рисунок 1 – Схема компрессионной холодильной машины:
1 – компрессор; 2 – конденсатор; 3 – регулирующий вентиль;
4 - испаритель
Преимущества:
1. Простота конструкции;
2. Достаточно высокая холодопроизводительность;
3. Не агрессивный хладагент.
Недостатки:
1. Не высокая долговечность компрессора;
2. Озоноразрушающий хладагент.
Абсорбционная холодильная машина
Хладагент: аммиак (аммиачно-водный раствор).
Принцип работы: из генератора 1 (рисунок 2) хладагент в сжатом состоянии поступает в конденсатор 2, где охлаждается, т.е. отдает теплоту окружающей среде. Далее, проходя через регулирующий вентиль 3 холодильного контура, хладагент попадает в испаритель 4, где расширяется с поглощением теплоты от охлаждаемых продуктов. Пройдя через испаритель 4, пары хладагента попадают в абсорбер 5. Там, в условиях пониженного давления и температуры пары аммиака активно растворяются в воде. Образовавшийся аммиачно-водный раствор насосом 6 перекачивается в генератор 1. Там, под воздействием повышенных давления и температуры, пары аммиака вытесняются из воды. Выделившийся аммиак в дальнейшем вновь поступает в конденсатор 2. Цикл повторяется. Вода же из генератора 1 переливается через регулирующий вентиль 7 аммиачно-водного контура в абсорбер 5, где вновь насыщается аммиаком.
Рисунок 2 – Схема абсорбционной холодильной машины:
1 – генератор; 2 – конденсатор; 3 – регулирующий вентиль холодильного контура; 4 – испаритель; 5 – абсорбер; 6 – насос;
7 – регулирующий вентиль аммиачно-водного контура
Преимущества:
1. Достаточно высокая холодопроизводительность;
2. Высокая надежность и долговечность;
3. Дешевый хладагент.
Недостатки:
1. Сложность конструкции, громоздкость и металлоемкость;
2. Агрессивный хладагент.
Пароэжекторные холодильные машины
Хладагент: вода (водяной пар).
Принцип работы: водяной пар из парогенератора 1 (рисунок 3) под давлением и с высокой скоростью поступает в эжектор 2, где создается область пониженного давления. За счет этого пониженного давления работает холодильная ветвь «регулирующий вентиль 3 – испаритель 4» (вода, проходя через регулирующий вентиль 3, попадает в испаритель 4, где в условиях пониженного давления кипит с поглощением теплоты от охлаждаемых продуктов). В эжекторе горячие пары (из парогенератора 1) и холодные пары (из испарителя 4) смешиваются и частично конденсируются (превращаются в воду), но для полной конденсации пары направляются в конденсатор 5. Образовавшаяся вода частично идет в холодильную ветвь (проходит через вентиль 3 и попадает в испаритель 4), а в основном насосом 6 перекачивается в парогенератор 1, где нагревается, кипит и превращается в пар. В дальнейшем образовавшийся пар вновь поступает в эжектор 2. Цикл повторяется.
Рисунок 3 – Схема пароэжекторной холодильной машины:
1 – парогенератор; 2 – эжектор; 3 – регулирующий вентиль;
4 – испаритель; 5 – конденсатор; 6 – насос
Преимущества:
1. Достаточно высокая холодопроизводительность;
2. Высокая надежность и долговечность;
3. Дешевый и экологически чистый хладагент.
Недостатки:
1. Большие затраты тепловой энергии;
2. Невозможность получения отрицательных температур.
