Предназначение любой холодильной техники это – охлаждение чего либо ниже температуры окружающей среды. Низкие температуры в свою очередь позволяют хранить продукты довольно длительное время, что не маловажно при современных объёмах производства. Для создания и поддержания низких температур используется различное оборудование. Одним из таких устройств служит парокомпрессионная холодильная машина.
Рассмотрим общие свойства и принцип действия, присущий большинству компрессионных холодильных машин.
Данный агрегат предназначен для отвода тепла от охлаждаемого объекта при более высоких температурах окружающей среды. Все происходящие внутри процессы подчиняются законам термодинамики, то есть рабочее вещество изменяет параметры своего состояния последовательно. Принцип работы холодильной машины такой же, как у теплового насоса, а именно происходит отбор тепла от охлаждаемого продукта, при этом затрачивается энергия. Затем отобранное тепло выводится в окружающую среду. Таким образом, холодильные машины могут вырабатывать диапазон температур от плюс десяти до минус ста пятидесяти градусов Цельсия. Параметр, характеризующий выработку холода, называется холодопроизводительностью.
Парокомпрессионные холодильные машины являются универсальными и как следствие самыми распространёнными. Схема компрессионной холодильной машины проста, основополагающие компоненты ее: компрессор, конденсатор, испаритель, ТРВ. Единое требование ко всем элементам компрессионной холодильной машины – повышенная герметичность.
Компрессоры холодильных машин данного типа делятся на:
- ротационные,
- поршневые,
- винтовые,
- центробежные.
Рассмотрим схему и полный цикл парокомпрессионной холодильной машины. Хладагент в жидком состоянии при низком давлении отбирает тепло со стенок внутри испарителя вскипает и превращается в пар. Итог – охлаждение внутреннего объёма холодильника. Далее компрессор всасывает и сжимает хладагент из испарителя, повышая тем самым его давление и температуру, а затем выталкивает в конденсатор. В конденсаторе горячий парообразный хладагент отдаёт тепло во внешнюю среду и конденсируется в жидкость. Терморегулирующий расширительный вентиль отвечает за обеспечение заданной разницы давлений между испарителем и конденсатором.
Охлаждение различных объектов – продуктов питания, воды, других жидкостей, воздуха, технических газов и др. до температур ниже температуры окружающей среды происходит с помощью холодильных машин различных типов. Холодильная машина по большому счету не производит холод, она является лишь своеобразным насосом, который переносит теплоту от менее нагретых тел к более нагретым. Основан же процесс охлаждения на постоянном повторении т.н. обратного термодинамического или другими словами холодильного цикла. В самом распространенном парокомпрессионном холодильном цикле перенос теплоты происходит при фазовых превращениях хладагента – его испарении (кипении) и конденсации за счет потребления подведенной извне энергии.
Основными элементами холодильной машины, с помощью которых реализуется ее рабочий цикл, являются:
- компрессор – элемент холодильного цикла, обеспечивающий повышение давления хладагента и его циркуляцию в контуре холодильной машины;
- дросселирующее устройство (капиллярная трубка, терморегулирующий вентиль) служит регулирования количества хладагента, попадающего в испаритель в зависимости от перегрева на испарителе.
- испаритель (охладитель) – теплообменник, в котором происходит кипение хладагента (с поглощением тепла) и непосредственно сам процесс охлаждения;
- конденсатор – теплообменник, в котором в результате фазового перехода хладагента из газообразного состояния в жидкое, отведенная теплота сбрасывается в окружающую среду.
При этом необходимо наличие в холодильной машине других вспомогательных элементов, – электромагнитные (соленоидные) вентили, контрольно-измерительные приборы, смотровые стекла, фильтры-осушители и т.д. Все элементы соединены между собой в герметичный внутренний контур с помощью трубопроводов с теплоизоляцией. Контур холодильной машины заполняется хладагентом в необходимом количестве. Основной энергетической характеристикой холодильной машины является холодильный коэффициент, который определяется отношением количества тепла, отведенного от охлаждаемого источника, к затраченной энергии.
Холодильные машины в зависимости от принципов работы и применяемого хладагента бывают нескольких типов. Наиболее распространенные парокомпрессионные, пароэжекторные, абсорбционные, воздушные и термоэлектрические.
Хладагент
Хладагент – рабочее вещество холодильного цикла, основной характеристикой которого является низкая температура кипения. В качестве хладагентов чаще всего применяют различные углеводородные соединения, которые могут содержать атомы хлора, фтора или брома. Также хладагентом могут быть аммиак, углекислый газ, пропан и т.д. Реже в качестве хладагента применяют воздух. Всего известно около сотни типов хладагентов, но изготавливается промышленным способом и широко применяется в холодильной, криогенной технике, кондиционировании воздуха и других отраслях всего около 40. Это R12, R22, R134A, R407C, R404A, R410A, R717, R507 и другие. Основная область применения хладагентов – это холодильная и химическая промышленность. Кроме того, некоторые фреоны используют в качестве пропеллентов при производстве различной продукции в аэрозольной упаковке; вспенивателей при производстве полиуретановых и теплоизолирующих изделий; растворителей; а также в качестве веществ, тормозящих реакцию горения, для систем пожаротушения различных объектов повышенной опасности – тепловых и атомных электростанций, гражданских морских судов, боевых кораблей и подводных лодок.
Терморегулирующий вентиль (ТРВ)
Терморегулирующий вентиль (ТРВ) – один из основных компонентов холодильных машин, известен как наиболее распространенный элемент для дросселирования и точного регулирования подачи хладагента в испаритель. ТРВ использует в качестве регулятора расхода хладагента клапан игольчатого типа, примыкающий к основанию тарельчатой формы. Количество и расход хладагента определяется проходным сечением ТРВ и зависит от температуры на выходе из испарителя. При изменении температуры хладагента на выходе из испарителя, давление внутри этой системы меняется. При изменении давления меняется проходное сечение ТРВ и, соответственно, меняется расход хладагента.
Термосистема заполнена на заводе-изготовителе точно определенным количеством того же хладагента, который является рабочим веществом данной холодильной машины. Задача ТРВ – дросселирование и регулирование расхода хладагента на входе в испаритель таким образом, чтобы в нем наиболее эффективно проходил процесс охлаждения. При этом хладагент должен полностью перейти в парообразное состояние. Это необходимо для надежной работы компрессора и исключения его работы т.н. «влажным» ходом (т.е. сжатие жидкости). Термобаллон крепится на трубопровод между испарителем и компрессором, причем в месте крепления необходимо обеспечить надежный термический контакт и теплоизоляцию от воздействия температуры окружающей среды. Последние 15-20 лет в холодильной технике стали получать широкое распространение электронные ТРВ. Они отличаются тем, что у них отсутствует выносная термосистема, а ее роль играет терморезистор, закрепленный на трубопроводе за испарителем, связанный кабелем с микропроцессорным контролером, который в свою очередь управляет электронным ТРВ и вообще всеми рабочими процессами холодильной машины.
Соленоидный вентиль
Соленоидный вентиль служит для двухпозиционного регулирования («открыто-закрыто») подачи хладагента в испаритель холодильной машины либо для открытия-закрытия от внешнего сигнала определенных участков трубопроводов. При отсутствии питания на катушке тарелка клапана под воздействием специальной пружины удерживает соленоидный вентиль закрытым. При подаче питания сердечник электромагнита, соединенный штоком с тарелкой, преодолевает усилие пружины, втягивается в катушку, тем самым приподнимая тарелку и открывая проходное сечение вентиля для подачи хладагента.
Смотровое стекло
Смотровое стекло в холодильной машине предназначено для определения:
- состояния хладагента;
- наличие влаги в хладагенте, которое определяется цветом индикатора.
Смотровое стекло обычно монтируют в трубопроводе на выходе из накопительного ресивера. Конструктивно смотровое стекло представляет собой металлический герметичный корпус с окном из прозрачного стекла. Если при работе холодильной машины в окне наблюдается поток жидкости с отдельными пузырями парообразного хладагента, то это может свидетельствовать о недостаточной заправке или других неисправностях в ее функционировании. Может устанавливаться и второе смотровое стекло на другом конце указанного выше трубопровода, в непосредственной близости от регулятора расхода, которым может быть соленоидный вентиль, ТРВ или капиллярная трубка. Цвет индикатора показывает наличие или отсутствие влаги в холодильном контуре.
Фильтр-осушитель
Фильтр-осушитель или цеолитовый патрон еще один важный элемент контура холодильных машин. Он необходим для удаления влаги и механических загрязнений из хладагента, тем самым защищая от засорения ТРВ. Обычно он монтируется с помощью паяных или штуцерных соединений непосредственно в трубопровод между конденсатором и ТРВ (соленоидным вентилем, капиллярной трубкой). Чаще всего конструктивно представляет собой отрезок медной трубы диаметром 16…30 и длиной 90…170 мм, закатанный с обеих сторон и с присоединительными патрубками. Внутри по краям установлены две металлические фильтрующие сетки, между которыми расположен гранулированный (1,5…3,0 мм) адсорбент, обычно это синтетический цеолит. Это т.н. разовый фильтр-осушитель, но существуют многоразовые конструкции фильтров с разборным корпусом и резьбовыми трубопроводными соединениями, требующими только время от времени замены внутреннего цеолитового картриджа. Замена разового фильтра- осушителя или картриджа необходима после каждого вскрытия внутреннего контура холодильной машины. Существуют одно-направленные фильтры, предназначенные для работы в системах «только холод» и дву-направленные, используемые в агрегатах «тепло-холод».
Ресивер
Ресивер – герметичный цилиндрический накопительный бак различной емкости, изготовленный из стального листа, и служащий для сбора жидкого хладагента и его равномерной подачи к регулятору расхода (ТРВ, капиллярная трубка) и в испаритель. Существуют ресиверы как вертикального, так и горизонтального типа. Различают линейные, дренажные, циркуляционные и защитные ресиверы. Линейный ресивер устанавливается с помощью паяных соединений в трубопровод между конденсатором и ТРВ и выполняет следующие функции:
- обеспечивает непрерывную и бесперебойную работу холодильной машины при различных тепловых нагрузках;
- является гидравлическим затвором, препятствующим попаданию пара хладагента в ТРВ;
- выполняет функцию масло- и воздухоотделителя;
- освобождает трубы конденсатора от жидкого хладагента.
Дренажные ресиверы служат для сбора и хранение всего количества заправленного хладагента на время ремонтных и сервисных работ, связанных с разгерметизацией внутреннего контура холодильной машины.
Циркуляционные ресиверы применяют в насосно-циркуляционных схемах подачи жидкого хладагента в испаритель для обеспечения непрерывной работы насоса и монтируют в трубопровод после испарителя в точку с самой низкой отметкой по высоте для свободного слива в него жидкости.
Защитные ресиверы предназначены для безнасосных схем подачи фреона в испаритель, их устанавливают совместно с отделителями жидкости во всасывающий трубопровод между испарителем и компрессором. Они служат для защиты компрессора от возможной работы «влажным» ходом.
Регулятор давления
Регулятор давления – автоматически управляемый регулирующий клапан, применяемый для снижения либо поддержания давления хладагента путем изменения гидравлического сопротивления потоку проходящего через него жидкого хладагента. Конструктивно состоит из трех основных элементов: регулирующего клапана, его исполнительного механизма и измерительного элемента. Исполнительный механизм непосредственно воздействует на тарелку клапана, изменяя или закрывая проходное сечение. Измерительный элемент сравнивает текущее и заданное значение давления хладагента и формирует управляющий сигнал для исполнительного механизма регулирующего клапана. В холодильной технике существуют регуляторы низкого давления, чаще называемые прессостатами. Они управляют давлением кипения в испарителе, их устанавливают во всасывающий трубопровод за испарителем. Регуляторы высокого давления называют маноконтроллерами. Их чаще всего применяют в холодильных машинах с воздушным охлаждением конденсатора для поддержания минимально необходимого давления конденсации при понижении температуры наружного воздуха в переходный и холодный период года, обеспечивая тем самым т.н. зимнее регулирование. Маноконтроллер устанавливают в нагнетательный трубопровод между компрессором и конденсатором.
Специалисты рекомендуют
Вернуться
Из всех способов наибольшее применение получило охлаждение с помощью холодильных машин (машинное охлаждение), при котором используется принцип кипящих жидких газов. Работа холодильной машины полностью автоматизирована, что обеспечивает удобство в эксплуатации, безопасность работы обслуживающего персонала, возможность соблюдения требуемого температурного режима для различных видов продуктов, а также режима экономии.
Холодильная машина — это кольцевая герметически замкнутая система, по которой циркулирует одно и то же количество рабочего вещества, называемого холодильным агентом. Холодильные машины бывают двух видов: компрессионная и абсорбционная, в которых используются различные способы обеспечения циркуляции хладагента. В компрессионной холодильной машине для циркуляции хладагента, затрачивается механическая энергия. А в абсорбционной — тепловая. Наибольшее распространение получила компрессионная холодильная машина (схема 1), в которой основным рабочим узлом является компрессор.
Схема 1 — компрессионной холодильной машины:
1) компрессор;
2) всасывающий клапан;
3) нагнетающий воздух клапан;
4) поршень;
5) цилиндр;
6) электропривод;
7) электровентилятор;
8) конденсатор;
9) ресивер;
10) терморегулирующий вентиль;
11) датчик;
12) испаритель
Компрессионная холодильная машина состоит из компрессора (1), конденсатора (8), ресивера (9), терморегулирующего вентиля (10) и испарителя (12). Эти части соединены между собой трубопроводами и образуют замкнутую герметичную систему, которая заполнена холодильным агентом — хладоном.
Компрессор служит для непрерывного отсасывания холодных паров хладона из испарителя, сжатия их и нагнетания в конденсатор. Важнейшими частями компрессора являются цилиндр (5), поршень (4) и два клапана (всасывающий (2) и нагнетающий (3)). Поршень совершает в цилиндре возвратно-поступательное движение с помощью электропривода (6). При опускании поршня увеличивается объем рабочей полости цилиндра, и давление в нем снижается. Вследствие этого открывается всасывающий клапан, и цилиндр заполняется парообразным хладоном, поступающим из испарителя. При поднятии поршня (при закрытых клапанах) пары хладона сжимаются и нагреваются за счет сжатия до температуры 50 — 60°С. При достижении наибольшего давления паров в цилиндре открывается нагнетающий клапан, и горячие пары хладона выталкиваются в конденсатор.
Конденсатор — это теплообменный аппарат, охлаждаемый с помощью электровентилятора. Конденсатор воздушного охлаждения представляет собой трубчатый змеевик из металлических труб с насаженными на них ребрами из металлических пластин. По змеевику сверху вниз проходит охлаждаемый холодильный агент, а снаружи змеевик обдувается воздухом от электровентилятора (7). В конденсаторе горячие пары хладона отдают свою теплоту воздуху помещения. В результате их температура понижается до температуры конденсации, которая обычно на 8-12°С выше температуры воздуха помещения. При дальнейшем охлаждении пары хладона отдают скрытую теплоту парообразования при постоянной температуре и превращаются в жидкость. Интенсивность конденсации зависит от размера охлаждаемой площади поверхности конденсатора, разности температур хладонового пара и воздуха помещения, а также чистоты поверхности конденсатора. Загрязнение конденсатора смазочными маслами, пылью затрудняет теплообмен между холодильным агентом и наружным воздухом. Жидкий хладон, постепенно проходя через фильтр-осушитель, накапливается в ресивере (9).
Ресивер представляет собой стальной герметичный сосуд, служащий для накопления, хранения сжиженного хладона и равномерной его подачи в другие части холодильной машины. В ресивере и конденсаторе поддерживается одинаковое давление, равное давлению конденсации. Из ресивера жидкий хладон подается к терморегулирующему вентилю (10).
Терморегулирующий вентиль (ТРВ) — автоматический прибор, который регулирует заполнение испарителя жидким хладоном. Основными его частями являются игольчатый клапан, закрывающий доступ жидкого хладона из ресивера в испаритель, и датчик (11), контролирующий температуру паров хладона на выходе из испарителя. При повышении температуры, что является признаком недостаточного заполнения испарителя, клапан вентиля автоматически открывается, увеличивая подачу жидкого хладона в испаритель.
Другой важной функцией ТРВ является дросселирование (расширение жидкости при истечении через узкие отверстия) жидкого хладона. Дросселирование происходит в кольцевой щели между игольчатым клапаном и седлом вентиля. На этом участке резко падает давление жидкого хладона, поскольку в испарителе поддерживается более низкое давление, чем в конденсаторе и ресивере. При этом давление конденсации хладона понижается до давления кипения. Соответственно понижается температура кипения жидкого хладона.
Схема, устройство и принцип работы компрессионной
Холодильной машины
Устройство компрессионной холодильной машины
Компрессионная холодильная машина состоит из:
-мотор –компрессора
-конденсатора
-регулирующего вентиля
-испарителя.
Все узлы компрессионной холодильной машины соединены между собой трубопроводами и образуют замкнутый контур, в котором находится хладагент.
Рис. 1.3. Принципиальная схема компрессионной холодильной ма-
шины с теплообменником: К — компрессор; КД — конденсатор; РВ —
регулирующий вентиль; И — испаритель; ТО — теплообменник
Компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента в холодильной машине. Он отсасывает из испарителя пары хладагента в рабочий цилиндр. Сжимает их и нагнетает в конденсатор. Компрессор приводится в действие электродвигателем.
Конденсатор обеспечивает охлаждение паров до момента их насыщения и конденсации, т.е. перехода паров с жидкое состояние. Конденсатор может охлаждаться жидкостью или водой, циркуляция которых может быть естественной или принудительной.
Испаритель обеспечивает кипение жидкого хладагента (испарение), при котором отбирается тепло от среды, подлежащей охлаждению. Испаритель и конденсатор являются основными теплообменными аппаратами холодильной машины.
Регулирующее устройство пропускает хладагент из конденсатора в испаритель через проходное отверстие малого диаметра. При прохождении хладагента через такое отверстие происходит дросселирование жидкости, т.е. жидкий хладагент поступает в испаритель под низким давлением , что приводит к его кипению (испарению при низкой температуре). В качестве регулирующего устройства могут использовать регулирующие вентили или капиллярные трубки. В холодильных машинах бытовых холодильников применяют только капиллярные трубки!!!
Теплообменник представляет собой две трубки,
имеющие между собой тепловой контакт. По одной трубке
проходят холодные пары из испарителя, поступающие в ком-
прессор, по другой — противотоком жидкий, относительно те-
плый хладагент из конденсатора, поступающий через регули-
рующее устройство в испаритель. При прохождении через те-
плообменник холодные пары хладагента подогреваются за
счет охлаждения жидкого хладагента.
Трубопровод, соединяющий компрессор с конденсатором называют нагнетательный , а трубопровод, соединяющий конденсатор с испарителем – всасывающий.
Принцип действия компрессионной холодильной машины
При работе компрессора в испарителе, находящемся в стороне понижается давление имеющегося в нем хладагента, что приводит к его интенсивному кипению (испарению) при этом через металлические стенки испарителя отбирается тепло из среды, окружающей испаритель, или предмета, находящегося внутри испарителя. Пары хладагента отсасываются компрессором и , пройдя по всасывающему трубопроводу поступают в рабочий цилиндр компрессора. В цилиндре пары хладагента сжимаются и под давлением (от 6 до 15 атмосфер) нагретаются по нагнетательному трубопроводу в конденсатор. В конденсаторе, охлаждаемом водой или воздухом хладагент при высоком давлении и температуре переходит в жидкое состояние, и через регулирующий вентиль поступает в испаритель. В момент прохождения хладагента через малое отверстие вентиля давление его понижается следующим образом :от давления при котром происходит конденсация хладагента до давления, при котором происходит его испарение (кипение). Низкое давление в испарителе, создаваемое компрессором обеспечивает кипение хладагента при низкой температуре. Таким образом. При работе холодильной машины в ее системе циркулирует хладагент, который отнимает тепло у охлаждаемого объекта через испаритель, отдает его в окружающую среду через конденсатор.
В паровых компрессионных холодильных машинах для получения искусственного холода используют процесс кипения жидких рабочих тел – холодильных агентов (хладагентов). Жидкий хладагент (например, воздух) из баллона (1) (рис. 25) через вентиль (2) поступает в змеевик (3), расположенный в охлаждаемом помещении. Теплота от помещения передается хладагенту и расходуется на его испарение. При этом температура воздуха в помещении понижается.
Подавая непрерывно жидкий хладагент в змеевик, можно добиться длительного и устойчивого охлаждения помещения. Однако при таком способе получения холода безвозвратно теряется хладагент, поэтому в действительной холодильной машине образующиеся в процессе кипения пары собирают и вновь превращают в жидкость. Это достигается сжатием паров хладагента до определенного давления и их последующим охлаждением. На сжатие хладагента затрачивается энергия, зато процесс получения холода становится непрерывным, потерь хладагента нет и баллон с хладагентом нужен только для первоначального заполнения системы.
Рис. 25 – Схема получения холода
Холодильная машина (рис. 26) состоит из компрессора (2), конденсатора (1), регулирующего вентиля (4) и испарителя (3), соединенных между собой трубопроводами. Компрессор обеспечивает отсасывание из испарителя, сжатие и выталкивание паров в конденсатор. В процессе сжатия пары хладагента нагреваются, поэтому в трубопроводе, соединяющем компрессор с конденсатором, находятся горячие пары (70…130°С в зависимости от вида хладагента).
Рис. 26 – Принципиальная схема холодильной машины
В конденсаторе пары вначале охлаждаются, затем превращаются в жидкость (конденсируются). Процесс конденсации происходит при постоянном давлении Pк и температуре tк. Конденсатор охлаждается водой или наружным воздухом (на рефрижераторном подвижном составе применяют конденсаторы только с воздушным охлаждением). Из конденсатора хладагент поступает в жидком состоянии к регулирующему вентилю (4), который с понижением давления от Pк до Pо (давление кипения) обеспечивает дросселирование жидкого хладагента. В процессе дросселирования часть жидкости превращается в пар, поэтому из регулирующего вентиля в испаритель поступает смесь жидкости и влажного пара. В испарителе происходит кипение жидкого хладагента при температуре t0 и давлении P0. Необходимую для кипения теплоту хладагент отнимает от охлаждаемой среды (воздуха грузового помещения вагона). Таким образом, в холодильной машине при работе компрессора циркулирует одно и то же количество хладагента, изменяющего лишь свое агрегатное состояние при кипении и конденсации.
Для обеспечения устойчивой и надежной работы холодильную машину оборудуют дополнительными аппаратами (маслоотделителями, ресиверами и др.). Такую машину называют холодильной установкой.
Схема компрессионной холодильной установки показана на рис. 27. При прохождении через регулирующий вентиль (2) жидкого хладагента происходит его дросселирование и частичное кипение. Температура жидкости снижается; при этой температуре происходит дальнейшее кипение в испарителе (3). Теплота, необходимая для кипения, забирается из воздуха помещения.
Рис. 27 – Схема компрессионной холодильной машины
Образовавшиеся пары хладагента из испарителя через теплообменник (1) и грязеуловитель (15) отсасываются компрессором (13), сжимаются и выталкиваются в нагнетательный трубопровод. Вместе с парами хладагента из компрессора уносится и некоторое количество смазочного масла. Попадание его в конденсатор и испаритель нежелательно. Чтобы этого избежать, между компрессором (13) и конденсатором (4) установлен маслоотделитель (6), за маслоотделителем – обратный клапан (5), препятствующий обратному ходу хладагента из конденсатора в случае аварии компрессора.
В конденсаторе горячие пары охлаждаются и конденсируются, отдавая теплоту наружному воздуху, который продувается вентиляторами снаружи трубок конденсатора. Температура и давление конденсации зависят от температуры и количества подаваемого наружного воздуха: чем ниже температура подаваемого воздуха и чем его больше, тем ниже температура конденсации.
Сконденсировавшийся хладагент поступает в ресивер (9) (сборник жидкости), из которого затем поступает через фильтр-осушитель (8) в теплообменник (1). Здесь происходит теплообмен между жидким и газообразным хладагентом. Это обеспечивает переохлаждение жидкости. Из теплообменника жидкий хладагент подходит к регулирующему вентилю (7), и процесс повторяется.
Давление всасывания, нагнетания и давление масла в системе смазки определяют по манометрам (11). В процессе работы холодильной установки могут возникнуть аварийные режимы, которые сопровождаются чрезмерным повышением давления в конденсаторе, падением давления в системе смазки компрессора, резким снижением давления в испарителе. Для защиты установки от таких аварийных режимов предусмотрены приборы защиты (10), (12).
Автоматизация работы холодильной установки обеспечивается регулятором давления всасывания (14), соленоидным вентилем (7) и терморегулирующим вентилем (2).
Из всех способов наибольшее применение получило охлаждение с помощью холодильных машин, при котором используется принцип кипящих жидких газов. Работа холодильной машины полностью автоматизирована, что обеспечивает удобство в эксплуатации, безопасность работы обслуживающего персонала, возможность соблюдения требуемого температурного режима для различных видов продуктов, а также режима экономии.
Основными составляющими частями холодильника являются:
- компрессор, создающий необходимую разность давлений;
- испаритель, забирающий тепло из внутреннего объёма холодильника;
- конденсатор, отдающий тепло в окружающую среду;
- терморегулирующий вентиль, поддерживающий разность давлений за счёт дросселирования хладагента;
- хладагент — вещество, переносящее тепло от испарителя к конденсатору.
Расположение основных частей холодильного агрегата бытового холодильника:
- Испаритель
- Конденсатор
- Фильтр-осушитель
- Капилляр и теплообменник
- Компрессор
Принцип действия
Мотор — компрессор (1), засасывает газообразный фреон из испарителя, сжимает его, и через фильтр (6) выталкивает в конденсатор (7).
В конденсаторе, нагретый в результате сжатия фреон остывает до комнатной температуры и окончательно переходит в жидкое состояние.
Жидкий фреон, находящийся под давлением, через отверстие капилляра (8) попадает во внутреннюю полость испарителя (5), переходит в газообразное состояние, в результате чего, отнимает тепло от стенок испарителя, а испаритель, в свою очередь, охлаждает внутреннее пространство холодильника.
Этот процесс повторяется до достижения заданной терморегулятором (3) температуры стенок испарителя.
При достижении необходимой температуры терморегулятор размыкает электрическую цепь и компрессор останавливается.
Через некоторое время, температура в холодильнике (за счет воздействия внешних факторов) начинает повышаться, контакты терморегулятора замыкаются, с помощью защитно-пускового реле (2) запускается электродвигатель мотор — компрессора и весь цикл повторяется сначала (см. пункт 1)
- Мотор-компрессор
- Защитно-пусковое реле
- Терморегулятор
- Внутренняя лампа освещения холодильника
- Испаритель
- Фильтр-осушитель
- Конденсатор
- Капилляр
- Включатель лампы
Вы никогда не задумывались, почему в холодильнике — холодно, и что общего у морозильного шкафа и кондиционера? В этом материале разбираемся, как работает холодильное оборудование.
Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.
Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.
Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.
Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.
Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.
Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.
Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.
Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.
Из холода в жар
Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?
Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!
Однако здесь есть некоторые тонкости — эффективность холодильной машины уменьшается при падении температуры на испарителе и ее росте на конденсаторе. Это связано с тем, что теплообмен между двумя веществами происходит тем быстрее, чем больше разница их температур. А поскольку температура кипения хладагента постоянна, то, чем ниже температура в испарителе, тем медленнее идет теплообмен и тем меньше тепла он вырабатывает при той же потребляемой мощности. И при температуре окружающей среды до -5…-10°С эффективность кондиционера как отопительного прибора становится невысока.
Поэтому использовать кондиционер для отопления дома или квартиры можно, только если температура зимой не падает ниже -5°С.
В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.
Виды компрессоров
Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.
Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.
Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:
- Несбалансированность однопоршневого компрессора является причиной высокого уровня шума и вибраций при работе.
- Большое количество движущихся деталей приводит к ускоренному износу и снижению ресурса.
- Опасность поломки при быстром повторном пуске. Сразу после остановки в цилиндре компрессора наличествует высокое давление. Если в этот момент включить компрессор, создается критическая нагрузка на двигатель, могущая привести к его повреждению.
Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.
Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.
Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.
Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.
Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.
Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.
Типы хладагентов
В качестве хладагента в холодильных машинах используются различные жидкости и газы — аммиак, пропан, фреоны (смеси углеводородов). Используемый в холодильной машине хладагент сильно влияет как на ее характеристики, так и на условия эксплуатации. Например, кондиционер, заправленный фреоном R-134a (температура кипения -26,5 °С) при -30 на улице работать в режиме обогрева не будет вообще — фреон просто не вскипит в наружном блоке. Более того, попытка включения кондиционера в таких условиях с большой вероятностью приведет к его поломке — попадание жидкости (а не газа) в компрессор обычно выводит его из строя.
Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.
В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:
Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.
R410A и R407С (хлорофторокарбонат, температура кипения -51,4°С) используются взамен R22. Они не вредят экологии, но требуют большего давления для конденсации, поэтому техника, заправляемая R410 или R407, стоит дороже. Кроме того, при возникновении утечек в системе, заполненной этими фреонами, могут возникнуть проблемы. Эти фреоны состоят из нескольких компонентов, которые улетучиваются неравномерно, поэтому при утечке более чем 40 % R410A дозаправка уже невозможна. Еще хуже обстоит дело с R407C – при возникновении утечки систему следует перезаправлять полностью.
R134 (тетрафторэтан) используется в кондиционерах взамен вышедшего из употребления R12. Температура кипения R134 составляет -26,3°С, поэтому в низкотемпературной технике он не используется. Однако, хоть R134 и не вреден для озонового слоя, он относится к газам, усиливающим парниковый эффект, поэтому безвредным его назвать нельзя.
R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.
Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.
Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.
принцип действия, устройство и применение
Холодильные машины широко используются в различных областях промышленности. Они предназначены для отвода тепла от предметов, температура которых должна быть ниже температуры окружающей среды. Самый низкий порог составляет минус 150 градусов, а самый высокий — плюс 10.
Устройства используются для охлаждения продуктов питания и жидкостей (например, шкафы для шоковой заморозки, чиллеры). Существует оборудование для охлаждения пластмасс, используемое в химической промышленности и других областях.
Принцип работы устройства не сложный. Холодильные машины и установки в своей работе используют принцип теплового насоса, который передает тепловую энергию от передатчика к радиатору. В большинстве случаев роль радиатора играет окружающая среда.
Когда речь идет об устройствах, которые отводят тепло, то среда является приемником и выполняет функцию охлаждения. В то же время температура понижается из-за того, что охлаждаемое тело забирает энергию и передается принимающему объекту.Поэтому правильнее сказать, что холодильные машины предназначены для передачи механической или тепловой энергии, а не для охлаждения системы.
Процесс передачи энергии стал возможен благодаря использованию специальных хладагентов, которые могут кипеть при отрицательной температуре окружающей среды.
Холодильные машины состоят из восьми базовых элементов, основными из которых являются конденсатор, испаритель и компрессор. Первый производит всасывание паров хладагента при низком давлении и температуре.Затем в нем за счет сжатия паров происходит увеличение этих параметров, после чего охлаждающая жидкость поступает в компрессор. Наиболее важными характеристиками компрессора являются объем рабочего хладагента и степень сжатия. Конденсатор охлаждает нагретый пар, в результате чего энергия передается в окружающую среду (в воду или воздух).
Рабочая среда проходит через испаритель (жидкость или другой элемент), а также пары хладагента. Кроме того, устройство включает в себя вентилятор, регулятор расхода, реверсивный и электромагнитный клапан.
Среди всех используемых для охлаждения устройств наиболее интересными являются холодильные машины. Это оборудование, которое подбирается особым образом, учитывая цель его использования.
Например, устройства для шоковой заморозки продуктов, позволяющие сохранить потребительские свойства товара; устройства для охлаждения жидкостей, предназначенные для химической активности, и т. д. Такие машины установлены в месте расположения холодильной камеры и могут быть дополнительно оснащены различными компонентами, расширяющими функциональные возможности устройств.
Спрос также используют такие холодильные машины, как генераторы чешуйчатого льда. Они используются в мясной, рыбной, хлебобулочной и колбасной промышленности. Камеры и шкафы для замораживания (шока) позволяют хранить пельмени, рыбу, мясо, овощи, ягоды и фрукты.
р> ,ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Удалите тепло из замкнутого пространства.
ПАРАМЕТР ДИЗАЙНА: Компрессионные холодильные системы.
ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:
Хладагент, компрессор, расширительный клапан (устройство контроля потока), испаритель, конденсатор, трубы и трубки.
| Skematic of Compression Система охлаждения |
ОБЪЯСНЕНИЕ КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:
Хладагент протекает через компрессор, который поднимает давление хладагент. Затем хладагент течет через конденсатор, где он конденсируется из парообразная форма превращается в жидкую, выделяя при этом тепло.Тепло, выделяемое это то, что делает конденсатор «горячим на ощупь». После конденсатора хладагент проходит через расширительный клапан, где испытывает перепад давления. Наконец, Хладагент поступает в испаритель. Хладагент забирает тепло из испарителя, который вызывает испарение регенерирующего вещества. Испаритель получает тепло из области, которая должна быть охлажденным. Испаренный хладагент возвращается в компрессор для повторного запуска цикла.
Подробнее:
Компрессор: поршневых, роторных и центробежные компрессоры, наиболее популярные среди бытовых или небольших коммерческих охлаждение является возвратно-поступательным движением.Поршневой компрессор похож на автомобильный двигатель. Поршень приводится в движение двигателем, чтобы «всасывать» и сжимать хладагент в баллоне. Когда поршень движется вниз в цилиндр (увеличивая объем цилиндра), он «всасывает» хладагент из испарителя. впускной клапан закрывается, когда давление хладагента внутри цилиндра достигает давление в испарителе. Когда поршень достигает точки максимального опускания смещение, он сжимает хладагент при движении вверх.Хладагент выталкивается через выпускной клапан в конденсатор. И впускной и выпускной клапаны так, чтобы поток хладагента проходил только в одном направлении через система.
| Схема компрессора (ремень) Управляемый в этом случае) |
| Деталь клапана компрессора Функция |
| Компоненты компрессионного охлаждения в общем холодильнике | Конденсатор: Конденсатор отводит тепло, выделяемое при разжижении испаренного хладагента.Высокая температура испускается, когда температура падает до температуры конденсации. Тогда больше тепла (в частности, скрытая теплота конденсации) выделяется при разжижении хладагента. Существуют конденсаторы с воздушным и водяным охлаждением, названные по имени их конденсирующей среды. более популярным является конденсатор с воздушным охлаждением. Конденсаторы состоят из трубок с наружным плавники. Хладагент проходит через конденсатор. Чтобы удалить столько тепла, сколько возможно, трубы расположены так, чтобы максимизировать площадь поверхности.Поклонники часто используются для увеличения воздушный поток путем нагнетания воздуха поверх поверхностей, тем самым увеличивая способность конденсатора выделять тепло |
Испаритель: Это часть охлаждения Система, которая делает фактическое охлаждение. Потому что его функция заключается в поглощении тепла в система охлаждения (откуда вы этого не хотите), испаритель находится в зоне охлаждения. Хладагент впускается и измеряется устройство управления потоком, и в конечном итоге выпускается в компрессор.Испаритель состоит оребренных труб, которая поглощает тепло от воздуха, продуваемого через змеевик вентилятором. Плавники и трубки изготовлены из металлов с высокой теплопроводностью, чтобы максимизировать теплопередачу. хладагент испаряется от тепла, он поглощает тепло в испарителе.
Устройство контроля потока (расширительный клапан): Это управление поток жидкого хладагента в испаритель. Устройства управления обычно термостатический, что означает, что они реагируют на температуру хладагента.
ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:
Все переменные даны в единицах на единицу массы.
| Переменная | Описание | Метрические единицы | Английский единиц |
| ч 1 , ч 2 , ч 3 , ч 4 , ч и | Энтальпии на этапах I | кДж / кг | БТЕ / фунт |
| q в | Тепло в систему | кДж / кг | БТЕ / фунт |
| q из | Тепло вне системы | кДж / кг | БТЕ / фунт |
| работа | работают в систему | кДж / кг | БТЕ / фунт |
| б | коэффициент полезного действия | — | — |
Термодинамика
От стадии 1 до стадии 2 энтальпия хладагента остается приблизительно постоянной, таким образом,
ч 1 ~ ч 2 .
От этапа 2 к этапу 3 в систему подается тепло, таким образом
q в = h 3 — h 2 = h 3 — h 1 .
От этапа 3 до этапа 4 работа передается в компрессор, таким образом,
работа = h 4 — h 3 .
От стадии 4 до стадии 1 тепло отводится через конденсатор, таким образом
q из = h 4 — h 1 .
Коэффициент производительности описывает эффективность испарителя поглощать тепло по отношению к выполненной работе, таким образом
b = эффект охлаждения / рабочий вклад = q в / работа = (ч 3 — ч 1 ) / (ч 4 — ч 3 ).
ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:
Теплопередача зависит от свойств хладагента. Разные хладагенты, очевидно, будут иметь разные значения энтальпии для данного состояния.В деле для одного конкретного хладагента значения энтальпии зависят от температуры и давления в теплых и холодных регионах. Окружающая температура влияет на то, насколько хорошо система охлаждения способна охлаждать закрытую область. Понятно, что если температура наружного воздуха очень высокая (т.е. значительно выше комнатная температура), система может быть не так успешна в снижении температуры закрытой области, как это было бы при комнатной температуре.
УЧАСТКОВ / ГРАФОВ / СТОЛОВ:
Нет Отправлено
ГДЕ НАЙТИ ХОЛОДИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ СЖАТИЯ:
Холодильники и кондиционеры.
ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:
Моран, Майкл Дж. И Шапиро, Хоавард Н., Основы машиностроения Термодинамика, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1992.
Langley, Billy C., Холодильная техника и кондиционирование, Рестон Вирджиния: Рестон, издательство, Инк, 1982.
,
Типы испарителей и принцип работы
Испаритель в системе охлаждения, в которой испаряется жидкость, и этот заказ представляет собой устройство с хладагентом, которое извлекает тепло из окружающей среды. Другими словами, испаритель является хладагентом.
Принцип работы испарителяможно кратко изложить следующим образом. через прямой или резервуар с хладагентом из конденсатора и прямой экспансионл в систему (сухой тип) расширительного клапана, капиллярной трубки или аналогичного редуктора давления после расширения, так как в адиабатическом испарителе жидкость падает в виде смеси паров Хладагент по большей части является жидким ,Испаритель Хладагент испаряется при нагревании до тех пор, пока немного больше тепла не дадут стороне всасывания, и гнев не достигнет температуры перегретого пара 3-8 ° C, имеет много преимуществ. Поверх жидкости может нанести большой ущерб компрессору, может быть показано, что в компрессорах хладагента. В испарителе жидкого типа. Охлаждающая жидкость присутствует в том случае, если испаритель и испаряющаяся часть жидкости с помощью агента, расщепляющего тепло (паровой резервуар), поступают в компрессор в состоянии пара после прохождения медведей и порции жидкости.Контроль уровня жидкости хладагента, питающий испаритель (поплавковый, магнитный и т. Д.), Осуществляется с помощью клапана. Жидкость хладагента ayıştırıc жидкость, скопившаяся в баке, снова направляется в испаритель и получает преимущество охлаждения. Прямой или жидкий также должны быть расположены в каждом из работающих на давление испарителя хладагента, давление на стороне конденсатора, относительно давления на стороне конденсатора гораздо ниже. Поэтому сторона испарителя стороны низкого давления системы называется.
Структура испарителя; Хладагенты обеспечат лучшее и быстрое испарение, охлаждающую среду (воздух, вода, рассол и т. Д.).), обеспечивая хорошую теплопередачу тепла, получая высокий выход и хладагент, разность давлений на входе и выходе должна быть рассчитана таким образом, чтобы свести к минимуму Однако последний из которых, как правило, противоречит первым двум. То есть хороший теплообмен и более изогнутые и более легко смачиваемые внутренние и внешние поверхности необходимых условий для хорошего испарения (капиллярность больше) увеличивают потерю давления в этой ситуации, что требует этого. По этим причинам, требуя большого опыта и внимания к конструкции испарителя, также требуется способ работы, который часто передается в суд.Эта работа будет охлаждать фактор прежде всего в направлении типа и местоположения вещества (жидкость, твердое вещество, газ). Кроме того, хладагент нагревается при совершении покупок, и в этом случае объем мяса, а также перемещение испарителя приводят к значительным изменениям конструкции. Здесь выходят за пределы акта в трубе катушки с хладагентом и веществом, подлежащим охлаждению, в трубах или наоборот говорят, что первый из этих обычно сухих прямых испарителей, последний применяется к испарителям жидкого типа переноса.
В случае прохода через трубу при наличии Хладагента, коэффициент внутренней пленки увеличивает скорость потока и, следовательно, ожидается эффект в направлении увеличения теплопередачи, но это приведет к уменьшению скорости потока, которая будет увеличена Хладагентом, когда потери давления и уменьшить емкость. Здесь следует определить значения, которые учитывают оба фактора вместе и учитывают состояние теплоемкости bulundurup.
Классификация испарителей
Типы испарителей можно разделить на три основные группы в зависимости от характеристик применения:
— испарители, используемые для охлаждения газообразного вещества (обычно воздуха)
— вещества в случае испарителей с жидким хладагентом (вода, рассол, антифриз, метилен) гликоль, химическая жидкость и т. д.)
— Охлаждение испарителей твердых частиц (лед, каток, металлы и т. Д.)
Структура и типы испарителя
испарители с воздушным охлаждением
В этом типе испарителя коэффициент теплопередачи воздуха является низким, и для компенсации этой цели, как правило, будет добавляться поверхность для прохождения воздуха через ребра. Это заставляло вентиляторы увеличивать скорость воздушного перехода при дальнейшем увеличении коэффициента тепловой пленки при условии движения воздуха. Однако сложение крыльев, установка обоих вентиляторов с электроприводом pratikman может оказаться невозможным ни в одном приложении.Например, бытовые холодильники и коммерческие типы шкафов малой вместимости (шкаф для мясника, такие как шкафы оконного типа) или даже как небольшие холодильные камеры в испарителях гравитационного типа или с естественной конвекцией воздуха, о которых он упомянул. Тип гравитации, Коэффициент теплопередачи канальной трубы в испарителе 2-10 ккал / час. ° см2 между изменением (медная труба — алюминий для изготовления крыльев) и плотностью ребер увеличивается или по мере увеличения числа рядов труб в вертикальном направлении коэффициент теплопередачи становится ближе к нижнему значению.
Испарители Algebra с циркуляцией воздуха (с принудительной конвекцией) могут обеспечить более высокую производительность с меньшей площадью теплопередачи и всегда предпочтительнее, когда применение имеет мое разрешение. В нашей стране erfos (военно-воздушные силы) такие охладители блока хладагента известны как он описан, а движение воздуха в основном осевого / пропеллерного типа, иногда радиального / центробежного (существует канальная воздушная передача и чрезмерная потеря давления), обеспечивается вентилятором. Эти устройства охлаждения, змеевик охлаждения (испаритель) являются вентиляционным отверстием и внешний кожух с поддоном для капания волос.Воздушные вентиляторы, воздуходувки и абсорбент могут быть размещены так, чтобы он работал в форме.
Название устройства охлаждения, которое определяет полное охлаждение вентиляторами. Однако принудительная циркуляция воздуха является более общим определением. Действительно, без вентиляторов, кондиционирование воздуха обеспечивается интегрированным образом, например, змеевик охлаждения силовой установки (испаритель) снова рассчитывается по мере проектирования принудительной циркуляции воздуха. Испарители с принудительным движением воздуха можно разделить на 3 основные группы;
— Низкоскоростные чиллеры (скорость воздуха 1-1.5 м / с)
— средне-быстрый охладитель (2,5-4 м / с)
— быстродействующие чиллеры (4-10 м / с)
Больше движения воздуха в нежелательных практиках (хранение цветов, движение воздуха, таких как помещение для резки мяса 1 м / с. Все еще нужно быть ниже) следует использовать низкоскоростное охлаждение. Среднескоростные охлаждающие жидкости и обычные системы охлаждения являются наиболее часто используемым устройством. Высокоскоростное охлаждение в случае быстрого охлаждения требуется, например, в ударном туннеле и обеспечивает удобный способ охлаждения, в частности процесс быстрого охлаждения.Наиболее точный учет температуры испарения воздушного потока в холодильнике агрегата, «тепловая мощность в помещении» и «здесь», по психометрической диаграмме «точка росы» (точка росы в помещении) в помещении обеспечивается при включенном обнаружении. Этот тип учета всегда делается в приложениях для кондиционирования воздуха, но выбор охлаждающего устройства невелик, потому что разумное соотношение тепла часто определяет реальное значение силы. Вместо этого можно использовать приблизительное значение, указанное в таблице ниже.
Таблица 3.1: Комната-эвап. Средняя температура в помещении, уровни влажности могут быть в курсе
В охлажденном объеме, это, несомненно, испаритель, где температура поверхности самая низкая. Поэтому влажность в помещении достаточно высока, проходя через помещение, начинает конденсировать влагу в havasıevaporat упадет ниже температуры точки росы. Даже при температуре поверхности испарителя ниже 0 ° C эта влага замерзнет.Ileevaporasyo rt комнатная температура, поддерживая разницу ниже определенных пределов, позволяет поддерживать относительную влажность на определенном уровне. В таблице выше приведены значения для посредственной комнаты или шкафа.
испарители с водяным охлаждением
Испарителями обычно являются каток с водяным охлаждением, оборудование для производства льда, строительная и пищевая промышленность в целом, охлаждающие испарители, используемые в системе охлаждения рассолом.
Здания — это устройства для обработки воздуха и фанкойлов, которые используются для производства холодной воды.Благодаря их высокой эффективности и низким эксплуатационным расходам предпочтительнее других кондиционеров из-за длительных возможностей работы. Используются три типа чиллеров. Эти;
— Водоохладители с воздушным охлаждением
— Водоохладители с водяным охлаждением
— Водоохладители без конденсатора
Чиллеры с воздушным охлаждением
Предназначен для работы в условиях окружающей среды, в которых используются промышленные кондиционеры и устройства для производства холодной воды. Нагреватель картера компрессора, клапаны сжатия и всасывания поставляются с электронным термистором двигателя, чтобы избежать перегрева.Помимо этого испарителя, конденсатора, вентилятора конденсатора, контур охлаждения состоит из электрических панелей.
Конденсаторный тип водяных чиллеров
В тех случаях, когда нецелесообразно использовать другой охлаждающий чиллер, используемый независимо от охлаждения конденсатора. Чиллер снова может использоваться в присутствии движущегося газа или при высоких температурах окружающей среды. Также важен уровень звука и инструменты, которые будут использоваться в местах, занимающих большую часть пространства.
водяных охладителей воды
Чиллеры с водяным охлаждением имеют высокую производительность.Эти устройства должны работать в одинаковых условиях окружающей среды, как правило, в машинном помещении, размещенном на здании. там, где имеется значительный объем охлаждаемых воздухом водяных чиллеров, они являются предпочтительными. Кроме того, расположение высокой охлаждающей способности водоохладителей с воздушным охлаждением, громоздкий объем, при желании водоохладителей с водяным охлаждением используются с меньшими размерами.
кожухотрубные испарители
Испаритель Shell & Tube с водяным охлаждением производит группы холодной воды в растворе воды или гликоля, а охлаждение теплового насоса используется для производства горячей воды.
Конденсатор Shell & Tube, охлаждающая вода или этилен-дипропиленовый элемент UNITERM (контур рассола), используемый для охлаждения. Производится 1-2 компрессорных контура, а также 3 компрессорных контура и стандартное производство Dörken. От 2 кВт до 600 кВт выпускаются в стандартной комплектации. Съемный тюбик, который обеспечивает очистку и техническое обслуживание. Все продукты во входных и выходных патрубках для воды, кроме термостата, дренажного патрубка и соединения управления замораживанием, доступны.Испарители подвергаются испытанию на герметичность давлением 30 бар
Испарители аммиака
Выпускает аммиачный испаритель для использования в области промышленного холодильного оборудования. Мощность может варьироваться от 500 кВт до 20 кВт. Обычно при желании изготавливают теплообменник со стальными трубами и стальными профилями из алюминия. Сухое испарение (с дроссельными клапанами) или старение (жидкий камень) можно использовать в качестве испарителей; Определяемые в соответствии с условиями использования могут быть изготовлены с разным расстоянием между ребрами.Электрическое размораживание (с помощью сопротивлений), при желании, может быть испарителем с размораживанием горячим газом или водой может быть изготовлено алюминиевое или хромоникелевое покрытие снаружи.
Синхронные машины — Конструкция — Принцип работы
Синхронная машина является наиболее важным типом электрической машины. Генерирующие машины, найденные на всех генерирующих станциях, являются синхронными машинами и обычно известны как синхронные генераторы или генераторы переменного тока. Синхронные двигатели хорошо известны своей работой на постоянной скорости и широко используются в промышленности.
Конструкция
Электромеханическое преобразование энергии происходит всякий раз, когда изменение потока связано с механическим движением.В синхронных машинах обмотка возбуждения является основным источником магнитного потока. Обмотка возбуждения и обмотка якоря размещены на общей магнитной цепи, состоящей из двух частей — статора и ротора
Статор
Статор является стационарным элементом. Это кольцевое зелье цилиндра, внутри которого вращается ротор. Между статором и ротором предусмотрен достаточный воздушный зазор. Обмотки якоря размещены в прорезях статора
Ротор
В синхронных двигателях используются роторные конструкции двух типов.Они представляют собой ротор цилиндрического типа и выступающий полюс или выступающий тип полюса. Цилиндрический полюсный ротор имеет встроенную обмотку постоянного тока. Цилиндрический ротор обеспечивает большую механическую прочность и обеспечивает более точную динамическую балансировку. Это особенно используется в высокоскоростных турбогенераторах.
Второй тип синхронного двигателя, то есть выступающие полюсные роторы имеют выступающие полюса. Эти выступающие опоры уменьшают его механическую прочность. Этот тип конструкции ротора используется для низкоскоростных применений, таких как гидроэлектрические генераторы.Большое количество полюсов в роторе делает ротор больше по диаметру и меньше по длине.
Ось ротора опирается на два подшипника, которые размещены на двух торцевых крышках, прикрепленных болтами с двух сторон ротора. Статор и ротор изготовлены из силиконовой стали, магнитного материала с высокой проницаемостью. Обмотка возбуждения снабжается отдельным источником постоянного тока от возбудителя через пару угольных щеток. Возбудитель может быть внешним источником постоянного тока или генератором постоянного тока, соединенным с валом синхронной машины.
Принцип действия
Когда возбуждение постоянного тока, подаваемое на ротор, создает в нем фиксированный Северный полюс и Южный полюс. Ротор создает постоянный поток в воздушном зазоре, который связан с обмоткой статора.
Синхронные генераторы
Генератор— это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Когда ротор вращается с помощью первичного двигателя, он создает синусоидальное распределение потока в воздушном зазоре, которое связывает обмотки якоря и индуцирует синусоидальную переменную ЭДС в нем.Частота наведенной эдс может быть рассчитана по следующей формуле.
Где
P = количество полюсов статора.
N с = скорость вращения ротора в об / мин.
Синхронный двигатель
Мотор — это устройство, которое преобразует электрическую энергию. Пусть 3-х фазная обмотка статора В подключена к 3-х фазному источнику постоянного напряжения и частоты. В результате трехфазные токи, протекающие через обмотку статора, создают синхронно вращающееся магнитное поле с синхронной скоростью N с .
Учтите, что ротор вращается вспомогательным средством на скорости, близкой к синхронной скорости в направлении вращения поля статора. Теперь ротор вращается вместе с синхронно вращающимся полем статора и работает точно с синхронной скоростью. Электромеханический момент развивается на роторе в направлении вращения ротора и уравновешивает момент нагрузки. Можно отметить, что ротор возвращается к углу δ для данного момента нагрузки T L . Этот угол называется углом крутящего момента или углом мощности.
Крутящий момент, развиваемый синхронным двигателем, определяется следующим выражением.
Охота в синхронных машинах
Когда синхронная машина эксплуатируется при постоянной нагрузке, на электрических и механических частях машины должны возникать определенные помехи с ограниченной амплитудой. Этими помехами являются внезапное изменение нагрузки, внезапное изменение тока поля, наличие гармонических колебаний нагрузки, а также крутящего момента первичного двигателя. Это возмущение вызывает колебания в машинах.Это колебательное поведение известно как охота. Охотой можно управлять, обеспечив дополнительную обмотку демпфера в роторе.
,