Принцип работы холодильной машины —
Каков принцип действия холодильной машины, и какие процессы происходят во время её работы. Для конечного потребителя холодильного оборудования, человека, которому необходим искусственный холод на его предприятии, будь это хранение или заморозка продукции, кондиционирование помещения или охлаждение молока, воды и т.д., не обязательно детально знать и понимать теорию фазовых превращений в холодильном оборудовании. Но основные знания в этой сфере помогут ему в правильном выборе необходимого холодильного оборудования и поставщика.
Также посмотрите принцип работы системы охлаждения жидкостей.
Холодильная машина предназначена для забора тепла (энергии) от охлаждаемого тела. Но по закону сохранения энергии, тепло просто так никуда не исчезнет, следовательно, взятую энергию необходимо перенести (отдать).
Процесс охлаждения основан на физическом явлении поглощения тепла при кипении (испарении) жидкости (жидкого хладагента).
Холодильный компрессор 1 отсасывает газообразный хладагент (фреон) из испарителей (теплообменник или воздухоохладитель) 3, сжимает его и нагнетает в конденсатор 2 (воздушный или водяной). В конденсаторе 2 хладагент конденсируется (охлаждается потоком воздуха от вентилятора или потоком воды) и переходит в жидкое состояние. Из конденсатора 2 жидкий хладагент (фреон) попадает в ресивер 4, где происходит его накопление. Также ресивер необходим для постоянного поддержания необходимого уровня хладагента. Ресивер оснащен запорными вентилями 19 на входе и выходе.
Терморегулирующий вентиль применяется для регулирования подачи хладагента в испаритель
В испарителе хладагент кипит, забирая тепло от объекта охлаждения. Пары хладагента из испарителя через фильтр на всасывающей магистрали 11, где происходит очистка их от загрязнений, и отделитель жидкости 5 поступают в компрессор 1. Затем цикл работы холодильной машины повторяется.
Отделитель жидкости 5 предотвращает попадание жидкого хладагента в компрессор.
Для обеспечения гарантированного возврата масла в картер компрессора на выходе из компрессора устанавливаться маслоотделитель 6. При этом масло через запорный вентиль 24, фильтр 10 и смотровое стекло 13 по линии возврата масла поступает в компрессор.
Виброизоляторы 25, 26 на всасывающей и нагнетательной магистралях обеспечивают гашение вибраций при работе компрессора и препятствуют их распространению по холодильному контуру.
Компрессор оснащён картерным нагревателем 21 и двумя запорными вентилями 20.
Картерный нагреватель 21 необходим для выпаривания хладагента из масла, предотвращения конденсации хладагента в картере компрессора во время его стоянки и поддержания необходимой температуры масла.
В холодильных машинах с полугерметичными поршневыми компрессорами, у которых в системе смазки используется масляный насос, применяется реле контроля давления масла 18. Это реле предназначено для аварийного отключения компрессора в случае снижения давления масла в системе смазки.
В случае установки агрегата на улице он должен быть дополнительно укомплектован гидравлическим регулятором давления конденсации, для обеспечения стабильной работы в зимних условиях и поддержания необходимого давления конденсации в холодное время года.
Реле высокого давления 14 управляют включением/выключением вентиляторов конденсатора, для поддержания необходимого давления конденсации.
Реле низкого давления 15 управляет включением/выключением компрессора.
Аварийное реле высокого и низкого давлений 16 предназначено для аварийного отключения компрессора в случае пониженного или повышенного давления.
Описание принципа работы холодильной установки
Обычному человеку, как правило, нет необходимости разбираться в принципе действия холодильной машины, для него важен результат. Результатом работы холодильной установки является: охлажденные продукты – от замороженных овощей, до мясо-молочной продукции или например охлажденный воздух, если речь идет о сплит-системах.
Другое же дело, когда холодильные машины выходит из строя и для проведения ремонта холодильных установок требуется вызов специалиста. В данном случае уже было бы не плохо разбираться в принципе работы таких агрегатов.
Хотя бы для того, чтобы понимать необходимость замены или ремонта составляющей холодильной машины.
Основное назначение холодильной установки – это забор тепла от охлаждаемого тела и перенос этого тепла или энергии другому объекту или телу. Для понимания процесса требуется уяснить простую вещь – если мы нагреваем или сжимаем тело, то мы сообщаем этому телу энергию (или тепло), охлаждая и расширяя, мы отбираем энергию. Это основной принцип, на основе которого и построен перенос тепла.
В холодильной машине для переноса тепла применяются хладагенты – рабочие вещества холодильной машины, которые при кипении и в процессе изотермического расширения отнимают теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передают её охлаждающей среде за счёт конденсации
Холодильный компрессор 1 отсасывает газообразный хладагент – фреон из испарителей 3, сжимает его и нагнетает в конденсатор 2. В конденсаторе 2 фреон конденсируется и переходит в жидкое состояние.
В испарителе хладагент кипит, забирая тепло от объекта охлаждения. Пары хладагента из испарителя через фильтр на всасывающей магистрали 11, где они отчищаются от загрязнений, и отделитель жидкости 5 поступают в компрессор 1. Затем цикл работы холодильной установки повторяется.
Отделитель жидкости 5 предотвращает попадание жидкого хладагента в компрессор. Для обеспечения гарантированного возврата масла в картер компрессора, на выходе из компрессора устанавливаться маслоотделитель 6. При этом масло через запорный вентиль 24, фильтр 10 и смотровое стекло 13 по линии возврата – поступает в компрессор.
Виброизоляторы 25, 26 на всасывающей и нагнетательной магистралях гасят вибрации при работе компрессора и препятствуют их распространению по холодильному контуру.
Компрессор оснащён картерным нагревателем 21 и двумя запорными вентилями 20. Картерный нагреватель 21 выпаривает хладагент из масла, предотвращая конденсацию хладагента в картере компрессора во время его стоянки и поддержания заданной температуры масла.
В холодильных машинах с полугерметичными поршневыми компрессорами, у которых в системе смазки установлен масляный насос, используется реле контроля давления масла 18. Задача этого реле – отключить компрессор в случае снижения давления масла в системе смазки.
В случае установки агрегата на улице он должен быть дополнительно укомплектован гидравлическим регулятором давления конденсации, для обеспечения стабильной работы в зимних условиях и поддержания необходимого давления конденсации в холодное время года.
Реле высокого давления 14 управляют включением/выключением вентиляторов конденсатора, для поддержания необходимого давления. Реле низкого давления 15 управляет включением/выключением компрессора.
Аварийное реле высокого и низкого давлений 16 предназначено для аварийного отключения компрессора в случае пониженного или повышенного давления.
Устройство холодильной машины | Техническая библиотека ПромВентХолод
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.
Сопутствующее оборудование
Устройство и принцип работы компрессионной холодильной машины
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.
В торговом машиностроении применяются холодильные машины 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» [10], в которой основным рабочим узлом является компрессор
.
Схема компрессионной холодильной машины: 1 — компрессор; 2 — всасывающий клапан; 3 — нагнетающий воздух клапан;
4 — поршень; 5 — цилиндр; б — электропривод; 7 — электровентилятор;
8 — конденсатор; 9 — ресивер; 10- терморегулирующий вентиль; 11 — датчик;
12 — испаритель
Схема компрессионной холодильной машины: 1 — компрессор; 2 — всасывающий клапан; 3 — нагнетающий воздух клапан;
4 — поршень; 5 — цилиндр; б — 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 хладоново-го 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 терморегулирующе-му 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, контролирую
щий 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.
Принцип работы холодильной машины
Дата публикации: 23.10.2019 16:00
В последние годы производство холода набрало высокие темпы роста. Холодильные машины постоянно модернизируются и дорабатываются. Их повсеместно используют в промышленности, торговле и в бытовых нуждах. Имея холодильную машину на производстве, в магазине, на складе или просто домашний холодильник, мало кто задумывается о принципе его работы. Устройству холодильной машины и будет посвящена эта статья.
Так из чего же состоит и как работает холодильная машина, разберем по порядку.
Холодильная машина обычно состоит из трех основных узлов: компрессор, испаритель и конденсатор.
1. Компрессор — это своеобразный насос, который отсасывает пары хладагента из испарителя, сжимает газ и подает его в конденсатор.
2. Конденсатор — это теплообменник (трубный, кожухо-трубный или пластинчатый), в котором пары хладагента конденсируются до жидкого состояния. В процессе конденсации выделяется много тепла которое нужно отводить из системы во внешнюю среду. Для этого используется воздух или жидкость.
3. Испаритель — представляет собой теплообменный агрегат, который поглощает тепло из окружающей среды. Испаритель является тем самым участком системы где и получается необходимый холод. Может, как и конденсатор, быть по-разному устроен (трубный, кожухо-трубный или пластинчатый).
4. Дополнительные приборы учета КИПиА, фильтры и ресивер, запорные вентили.
Принцип работы холодильной машины:
Холодильный (фреоновый) контур установки представляет собой замкнутую герметичную систему, в которой с помощью хладагента (фреона) осуществляется круговой процесс переноса тепла.
Компрессор всасывает из испарителя и сжимает пары хладагента. Сжатые пары хладагента поступают в конденсатор, где передают тепло проходящему через него охлаждающему воздуху или жидкости, охлаждаются и конденсируются. Из конденсатора хладагент в жидком состоянии попадает в ресивер, а из него по жидкостной магистрали к терморегулирующему вентилю (ТРВ). Проходя через ТРВ, жидкий хладагент дросселируется, превращаясь в парожидкостную смесь с низкой температурой, и попадает в испаритель, где происходит его кипение за счет подвода к нему теплоты от охлаждаемой жидкости или воздуха. Пары хладагента, образующиеся в процессе кипения, поступают вновь в компрессор.
Ниже представлена принципиальная схема работы холодильного агрегата с подписанным оборудованием и основными узлами.
Процесс носит цикличный и непрерывный характер во время работы холодильной машины.
В промышленности и быту используются разнообразнейшие вариации исполнения и мощности холодильных машин.
Широкий ассортимент различающихся по мощности и исполнению, а так же по наличию дополнительных узлов и приборов КИПиА, постоянно дополняется и усовершенствуется.
Принцип работы остается неизменным, меняется, в основном, только исполнение. Так же меняются хладагенты, постоянно появляются новые, более экологичные и производитнльные виды хладагентов.
Принцип работы маслоотделителя холодильной установки
Маслоотделители применяются при производстве холодильного оборудования. Линейные ресиверы, маслоотделители, предназначены для отделения масла в холодильной установке, предотвращая повешение температуры испарения и устраняя нагрузку на компрессор. Маслоотделитель устанавливается на нагнетательном трубопроводе между компрессором и конденсатором холодильной установки с холодильным агрегатом, ограниченно растворяющимся в масле.
Виды маслоотделителей
По конструкции маслоотделители разделяют на:
- пустотелые (отделение масла происходит за счёт изменения скорости и направления потока паров хладагента с маслом)
- «циклоны» (добавляются разделяющие поток центробежные силы из-за подачи газа в корпус маслоотделителя по касательной)
- барботажные (пары хладагента проходят сквозь жидкий хладагент).
Выход масла из маслоотделителя происходит автоматически через поплавковый клапан. В холодильных установках применяются различные схемы, как с отдельным, так и с общим маслоотделителем. В первом случае каждый компрессор имеет свой маслоотделитель, из которого масло возвращается в компрессор. Во втором случае масло из общего маслоотделителя по трубке подаётся в линию всасывания и затем поступает в компрессор. Если число параллельно работающих компрессоров болеет трёх, если используются компрессора разной производительности или если неизвестно количество возвращаемого масла, то предпочтительнее оказывается система с маслоотделителем и регуляторами уровня масла.
Маслоотделители для фреоновых и аммиачных установок
В аммиачных холодильных установках хладагент пропускается через небольшой слой жидкого аммиака, такой способ называют барботажным, пары смеси аммиака с маслом барботируют через жидкий слой, при этом масло более эффективно конденсируется, эффективно задерживаются даже маленькие капли.
Компрессор постоянно подает в ресивер жидкий аммиак, благодаря чему поддерживается весь цикл. Таким образом, улавливание масла увеличивается до 87%. Аммиачные испарители более подвержены образованию масляной пленки, поэтому применение маслоотделителей зачастую является крайне необходимым решением. В двухступенчатой установке применяется схема с промежуточным сосудом, что позволяет более эффективно отделять и собирать масло, а также равномерно его распределять между компрессорами.
Фреоновые холодильные установки менее подвержены образованию пленки в испарителе, но масло увеличивает вязкость фреона, благодаря чему возрастает сопротивление теплопередачи. В двухступенчатых системах, после каждой ступени компрессора устанавливается маслоотделитель, если компрессор находится ниже испарителя, то масло естественным образом возвращается обратно. Если же компрессор находится выше, то применяются гидравлические затворы, в которых масло накапливается, пока полностью не перекроет сечение, тогда за счет разряжения создаваемого компрессором масло начнет подниматься.
Один затвор может поднять масло на высоту до 3 метров, если компрессор находится выше, то такие затворы необходимо устанавливать каждые 3 метра до необходимой высоты.
Холодильное устройство принцип действия
Так уж устроена нынешняя цивилизация, что холодильное устройство стало неотъемлемой частью нашей жизни и существование homo sapiens без него уже немыслимо даже в бытовой обстановке: в каждой семье есть холодильники, морозильники и кондиционеры, которые давно не считается роскошью, а скорее является насущной необходимостью.
Интерес человечества к «производству холода» возник из-за элементарной потребности подольше сохранить съедобность и относительную свежесть продуктов питания, которые имеют свойство быть скоропортящимися при нормально комфортной для людей температуре окружающей среды.
Эволюция, которую прошло холодильное оборудование, была приблизительно следующей: теневые схроны, погреба, лЕдники (накопленный за зиму лёд или утрамбованный снег в специальных хранилищах)…
Изобретение холодильных машин, способных превращать обычную воду в лёд, в любое время года, дало старт всему, что сейчас из себя представляет холодильная установка и кондиционерное оборудование.
Кстати, само выражение: «делать холод» несколько противоречит физическим процессам, происходящим при охлаждении. Чтобы охладить какой-либо предмет или продукт необходимо лишить его того тепла, которым они обладают при естественных условиях в окружающей среде.
Отбор тепла из охлаждаемого объёма или от охлаждаемого предмета – это и есть основной принцип действия, когда подразумевается холодильная машина.
Для осуществления процесса отбора тепла необходимо создать следующие условия: внутри охлаждаемого объёма или около охлаждаемого предмета разместить «поглотитель тепла»…, но никакой «поглотитель» не может иметь бесконечную ёмкость для поглощаемой им энергии (тепла). Поэтому «поглотитель» требует периодического опорожнения от накопленного тепла, для создания возможности поглощать всё новые и новые «порции тепла» от охлаждаемых физических объектов.
Вещество, используемое в холодильных и кондиционерных машинах и устройствах качестве «поглотителя тепла» называется хладагентом.
Структурная схема большинства существующих холодильных устройств имеет замкнутый цикл, когда некоторое количество хладагента перемещается внутри по системе трубопроводов, связывающих основные узлы и компоненты холодильных машин, которые образуют, так называемый, холодильный контур.
Общеизвестно, что самый энергоёмкий физический процесс, во время которого происходит интенсивное поглощение тепла из окружающей среды, – это испарение жидкости. Именно процесс испарения заложен в основу работы «поглотителей тепла», используемых в охлаждаемых объёмах или в непосредственной близости от охлаждаемых предметов (охлаждение компрессора).
В связи с этим устройства, где происходит процесс испарения, не мудрствуя лукаво, называются испарители холодильных машин. Хладагент в жидком агрегатном состоянии подается на вход испарителя, где и осуществляется «таинство холодообразования»: при испарении хладагента интенсивно отбирается энергия (тепло) от окружающей испаритель среды.
После испарения во внутреннем объеме испарителя, хладагент в газообразном виде, «обогащённый» теплом охлаждаемых предметов, где компрессор перекачивает его на «обратную сторону» холодильной машины или установки для совершения обратного процесса: конденсации (изменения газообразного состояния в жидкость).
Процесс конденсации совершенно противоположен по физике происходящего процессу испарения. Во время конденсации конденсируемый газ выделяет тепло в окружающую его среду. Конденсатор холодильной установки — устройство, в котором происходит конденсация хладагента.
Работа конденсаторов заключается в том, чтобы нагнетаемый в него компрессором хладагент в газообразном состоянии, к выходу из конденсаторов стал жидкостью и мог вновь подаваться в испарители холодильных установок, для совершения очередного «цикла» охлаждения.
Чтобы сконденсировать газ достаточно «отобрать» у него ту энергию, которой он обладает. Эту функцию осуществляет конденсатор холодильной машины, который передаёт поступающее в него тепло от хладагента окружающей среде.
На первый взгляд: сколько тепла было отобрано из охлаждаемого объёма, столько же тепла необходимо «выкинуть» в окружающую среду, К сожалению такая «простая арифметика» не приемлема при расчёте холодильной или кондиционерной установки.
Нельзя забывать о том, что при перекачке хладагента по холодильному контуру компрессор так же совершает «физическую» работу, сопровождающуюся выделением тепла. При этом он попутно «снабжает» хладагент избыточным теплом от работы своих внутренних механизмов, и эта «тепловая добавка» так же поступает в конденсатор хладагента, что приводит к существенному дисбалансу между теплообменными возможностями испарителя и конденсатора.
— обзор
11.3 Безопасность под давлением и локализация
Холодильные системы содержат жидкость под давлением, поэтому необходимо соблюдать определенные стандарты безопасности и законодательные требования. Согласно Европейской директиве по оборудованию, работающему под давлением (PED), и Правилам Великобритании по оборудованию, работающему под давлением, основные обязанности возлагаются на пользователя / владельца системы.
Они представляют собой четкое и практическое средство законодательного закрепления безопасных методов работы в холодильном оборудовании. Ответственные подрядчики и пользователи всегда будут использовать такие безопасные процедуры.Помимо самих правил, HSE опубликовал «Безопасность систем давления — Утвержденный свод правил», который является ясным и полезным. Правила применяются к парокомпрессионным холодильным системам, включающим приводные двигатели компрессора, включая резервные двигатели компрессора, общая установленная мощность которых превышает 25 кВт.
Заводское оборудование будет сконструировано в соответствии с применимыми стандартами и перед отправкой будет испытано под давлением на предмет безопасности и герметичности. В случае сомнений следует запрашивать сертификат испытаний для всех таких предметов.В соответствии с PED сосуды, включая компрессоры, подразделяются на категории в зависимости от хладагента и объема. Те, которые попадают в определенные категории, будут иметь маркировку CE, а для меньших, не относящихся к категории, заявление о надлежащей инженерной практике можно получить у производителя.
Для работы с хладагентами необходимо иметь Сертификат безопасного обращения с хладагентами. Это можно получить на коротких курсах обучения. Инженеры по техническому обслуживанию должны быть в курсе процедур безопасности и требований к обучению.
Собранные на месте трубопроводы после завершения должны быть испытаны давлением на безопасность и герметичность. Испытание под давлением следует проводить в соответствии с действующим стандартом безопасности BS EN378. Требуемое испытательное давление зависит от категории согласно PED 97/23 / EC, в настоящее время в 1,1–1,43 раза превышающем максимально допустимое давление PS. Своды правил Института холода содержат рекомендации.
Компоненты заводского изготовления и сосуды под давлением, которые уже прошли испытания, не должны подвергаться повторным испытаниям, если только они не являются частью цепи, которую нельзя изолировать, когда испытательное давление не должно превышать исходное значение.Гидравлическое испытание на месте считается ненужным из-за чрезвычайных трудностей с удалением испытательной жидкости после этого.
Тем не менее, всегда следует понимать, что испытания на месте с использованием газов — потенциально опасный процесс, и его следует руководствоваться соображениями безопасности. В частности, персонал должен быть эвакуирован из зоны, а сам испытательный персонал должен быть защищен от взрыва, который может произойти, если взорвется сосуд высокого давления.
Системы должны испытываться под давлением с использованием сухого (бескислородного) азота (OFN) или азота высокой чистоты.Азот используется из стандартных баллонов под давлением около 200 бар, и всегда необходимо использовать соответствующий редукционный клапан, чтобы получить требуемое испытательное давление. Для проверки испытательного давления используется отдельный манометр, поскольку на редукционный клапан будет влиять поток газа.
Если тестируется сторона высокого давления, сторона низкого давления должна быть сброшена в атмосферу на случай, если между ними возникнет утечка, которая может создать избыточное давление на стороне низкого давления.
Может потребоваться снять предохранительные клапаны.Другие клапаны в контуре должны быть открыты или закрыты по мере необходимости для получения испытательного давления. Клапаны с сервоприводом не открываются в «мертвом» контуре и должны открываться механически.
Испытательное давление должно поддерживаться не менее 15 мин. Если давление существенно не снизилось за этот период, азот медленно сбрасывается до тех пор, пока давление в системе не снизится до давления испытания под давлением (испытания на герметичность). Чтобы определить, есть ли утечки, новое оборудование можно оставить под давлением при испытании на герметичность в течение ночи или на более длительные периоды, и любое падение давления должно быть отмечено.Давление будет меняться с температурой, и это необходимо учитывать. Другой вариант — оставить оборудование на некоторое время под вакуумом. Традиционный способ поиска утечек — использовать мыльную воду. Многие недооценивают его, но для поиска утечек это, пожалуй, самый эффективный метод.
Его можно использовать для поиска очень небольших утечек. Все утечки необходимо устранить до ввода оборудования в эксплуатацию. Электронные течеискатели следует проверять на их пригодность для различных хладагентов.Важно использовать детектор достаточной чувствительности; он должен быть способен обнаруживать утечку 5 г / год.
Следует сделать ссылку на свод правил и инструкции, опубликованные Институтом холода (см. Библиографию). Проверка на герметичность описана в главе «Ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание».
2.972 Как работает компрессионная холодильная установка
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Удалите тепло из замкнутого пространства.
ДИЗАЙН-ПАРАМЕТР: Компрессионные холодильные системы.
ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:
Хладагент, компрессор, расширительный клапан (устройство регулирования расхода),
испаритель, конденсатор, трубы и трубки.
| Скематика сжатия Холодильная система |
ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:
Хладагент проходит через компрессор, который повышает давление хладагент.Затем хладагент проходит через конденсатор, где он конденсируется из из пара в жидкую форму, выделяя тепло в процессе. Излучаемое тепло — вот что делает конденсатор «горячим на ощупь». После конденсатора хладагент проходит через расширительный клапан, где испытывает падение давления. Наконец, хладагент попадает в испаритель. Хладагент забирает тепло от испарителя, который вызывает испарение хладагента. Испаритель отбирает тепло из области, которая охлаждаться.Испаренный хладагент возвращается в компрессор для перезапуска цикла.
Подробнее:
Компрессор: Поршневой, роторный и
центробежные компрессоры, наиболее популярные среди бытовых или коммерческих предприятий малой мощности
охлаждение возвратно-поступательное.
Поршневой компрессор похож на
автомобильный двигатель. Поршень приводится в движение двигателем, чтобы «всасывать» и сжимать
хладагент в баллоне.По мере того, как поршень опускается в цилиндр (увеличивая
объема цилиндра), он «всасывает» хладагент из испарителя. В
впускной клапан закрывается, когда давление хладагента внутри цилиндра достигает
давление в испарителе. Когда поршень достигает точки максимального падения
смещения, он сжимает хладагент при движении вверх. Хладагент выталкивается
через выпускной клапан в конденсатор. Как впускной, так и выпускной клапаны
спроектирован таким образом, 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 общежитии | Конденсатор: конденсатор отводит тепло, выделяемое при сжижении испаренного хладагента. Высокая температура
испускается, когда температура падает до температуры конденсации. Затем еще тепла
(в частности, скрытая теплота конденсации) выделяется при сжижении хладагента.
Существуют конденсаторы с воздушным и водяным охлаждением, названные в честь их конденсирующей среды. В
более популярным является конденсатор с воздушным охлаждением. Конденсаторы состоят из трубок с внешним
плавники. Хладагент проходит через конденсатор. Чтобы отвести как можно больше тепла
возможно, трубы расположены так, чтобы максимально увеличить площадь поверхности.Вентиляторы часто используются для увеличения
поток воздуха, нагнетая воздух по поверхностям, тем самым увеличивая способность конденсатора к
выделять тепло. |
Испаритель: Это часть холодильного оборудования.
система, которая осуществляет фактическое охлаждение. Поскольку его функция заключается в поглощении тепла в
система охлаждения (откуда она вам не нужна),
испаритель помещается в охлаждаемую зону.
Хладагент впускается и измеряется
устройство управления потоком и, в конечном итоге, попадает в компрессор.Испаритель состоит
из оребренных трубок, которая поглощает тепло из воздуха, продуваемого вентилятором через змеевик. Плавники и
трубки изготовлены из металлов с высокой теплопроводностью для максимальной теплопередачи. В
хладагент испаряется из-за тепла, которое он поглощает в испарителе.
Устройство регулирования расхода (расширительный клапан): Это контролирует поток жидкого хладагента в испаритель. Устройства управления обычно термостатические, что означает, что они реагируют на температуру хладагента.
ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:
Все переменные выражены в единицах на единицу массы.
| Переменная | Описание | Метрические единицы | Английские единицы |
| h 1 , h 2 , h 3 , h 4 , h i | Энтальпий на этапах i | кДж / кг | БТЕ / фунт |
| q дюйм | Тепло в систему | кДж / кг | БТЕ / фунт |
| q из | Тепло вне системы | кДж / кг | БТЕ / фунт |
| работа | работа в системе | кДж / кг | БТЕ / фунт |
| б | КПД | – | – |
Термодинамика
От ступени 1 до ступени 2 энтальпия хладагента остается примерно постоянной, таким образом,
ч 1 ~ ч 2 .
От ступени 2 к ступени 3 в систему подается тепло, таким образом,
q дюйм = h 3 — h 2 = h 3 — h 1 .
От ступени 3 до ступени 4 работа включается в компрессор, таким образом,
работа = h 4 — h 3 .
От ступени 4 к ступени 1 тепло отводится через конденсатор, таким образом,
q из = h 4 — h 1 .
Коэффициент полезного действия описывает эффективность испарителя. поглощать тепло по отношению к выполненной работе, таким образом,
b = холодопроизводительность / трудозатраты = q дюймов / работа = (h 3 — h 1 ) / (h 4 — h 3 ).
ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:
Теплопередача зависит от свойств хладагента. Разные
Очевидно, что хладагенты будут иметь разные значения энтальпии для данного состояния.
В деле
с одним конкретным хладагентом значения энтальпии зависят от температуры и давления в теплых и холодных регионах. Окружающая
Температура влияет на то, насколько хорошо холодильная система может охлаждать замкнутую область.
Понятно, что если наружная температура очень высокая (т.е. намного выше
комнатная температура), система может не так успешно снизить температуру
замкнутой области, как при комнатной температуре.
УЧАСТНИКОВ / ГРАФИКОВ / ТАБЛИЦ:
Не отправлено
ГДЕ НАЙТИ КОМПРЕССИОННЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ:
Холодильники и кондиционеры.
ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:
Моран, Майкл Дж. И Шапиро, Хоавард Н., Основы инженерии Термодинамика, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1992.
Лэнгли, Билли К., Холодильное оборудование и кондиционирование воздуха, Рестон, Вирджиния: Reston Publishing Company, Inc., 1982 г.
Как работает холодильная установка?
Адриано Франсиско Ронзони,
Менеджер по исследованиям и разработкам в Nidec Global Appliance
Всемирный день холода, учрежденный в 2019 году, призван повысить осведомленность международного сообщества о роли HVAC-R в обществе.
На протяжении веков человечество зависело исключительно от природы в производстве холода. От подземных систем хранения продуктов питания и напитков, сделанных из терракотовых колец китайским императором Шихуанди (220 г. до н.э.), до ледяных ферм на реке Гудзон в середине XIX века, появление холодильных технологий было ограничено. наличие естественного льда в зимние месяцы (Gantz, 2015).
Мы можем сказать, что бизнес-сфера, которую мы сегодня знаем как холодовая цепь, берет свое начало на «ледяных фермах» на реке Гудзон, в Нью-Йорке, в Соединенных Штатах, откуда ледяные блоки были извлечены с помощью процесса, известного как сбор льда. .В зимние месяцы блоки рубили, снимали, а затем перевозили на кораблях в разные места для хранения в ледяных домах (склады с термоизоляцией для сохранения льда, добытого в природе). Первые попытки сделать искусственный лед приписываются Виллиану Каллену из Эдинбургского университета, который в 1755 году создал лед, создавая вакуум в резервуаре, который содержал летучую жидкость.
Только в 1834 году было создано первое описание полной холодильной системы, включающей четыре основных процесса (сжатие, конденсация, расширение и испарение), работа, проделанная британским изобретателем и инженером Якобом Перкинсом (патент Великобритании 6.662). С тех пор мы прошли долгий путь, открыв новые технологии, которые позволили нам расширить бизнес и улучшить качество жизни по всему миру. Но как работает простая холодильная система?
Как работает холодильная установка
Подавляющее большинство холодильников работает на принципе, известном как сжатие пара. Типичная холодильная система состоит из четырех основных компонентов: компрессора, конденсатора, расширительного устройства и испарителя.Летучая текучая среда (охлаждающая текучая среда) проходит через систему охлаждения, где она многократно преобразуется в жидкую и парообразную формы. Компрессор отвечает за сжатие перегретого пара от низкого давления (давление испарения) до высокого давления (давление конденсации).
После этого охлаждающая жидкость под высоким давлением и температурой бежит в конденсатор.
А какова функция конденсатора? Конденсатор — это теплообменник, который работает при высоком давлении и температуре выше, чем температура окружающей среды, в которой расположена система.Таким образом, конденсатор способен отводить тепло от хладагента в окружающую среду. Этот процесс отвода тепла снижает общую энергию хладагента, переводя его из состояния перегретого пара в состояние переохлажденной жидкости на выходе из теплообменника.
Жидкий хладагент в жидком состоянии обычно проходит через фильтр-осушитель, отвечающий за удаление из системы в конечном итоге присутствующей влажности. На выходе из фильтра-осушителя хладагент затем расширяется в расширительном устройстве (например, в капиллярной трубке или расширительном клапане), при этом его давление снижается, что заставляет часть хладагента сдвигать фазы (из жидкого состояния в парообразное).
Это процесс преобразования хладагента из жидкости в пар, который вызывает снижение температуры жидкости.
В холодильных системах обычно используется промежуточный теплообменник или так называемый CT-SL HX (капиллярный теплообменник линии всасывания). В общем, этот теплообменник выполняет функцию снижения энтальпии на входе в испаритель (увеличение удельной холодопроизводительности) и повышения температуры хладагента на всасывании компрессора, уменьшая такие проблемы, как запотевание трубопровода или возврат жидкости в компрессор.
На выходе из расширительного устройства хладагент находится в двухфазном состоянии (пар + жидкость) при давлении испарения. Именно поток хладагента при низкой температуре через теплообменник (испаритель) позволяет отводить энергию из охлаждаемой среды (например, из морозильной камеры домашнего холодильника). При поглощении энергии из охлаждаемой среды (снижении температуры морозильной камеры) хладагент прекращает процесс испарения, и, как правило, вся оставшаяся жидкость превращается в пар, который течет в сторону всасывания компрессора, где цикл повторяется.
Замена компрессора по давлению возврата
Применение компрессоров обычно классифицируется в соответствии с уровнем температуры кипения системы. Компрессоры делятся на три категории:
(i) LBP (низкое противодавление),
(ii) MBP (Среднее противодавление)
(iii) HBP (высокое противодавление)
Компрессоры LBP (низкое противодавление) предназначены для применений с температурами кипения приблизительно от -35 ° C до -10 ° C, в качестве горизонтальных морозильных камер, вертикальных морозильных камер и продуктовых магазинов, обычно используемых в супермаркетах и магазинах.
Компрессоры MBP (среднее противодавление) предназначены для применений с температурами кипения приблизительно от -20 ° C до 0 ° C, в качестве холодильников, используемых в супермаркетах или пекарнях, а также в магазинах молочной продукции. Некоторые из этих продуктов могут работать даже при положительной температуре в камере, чтобы сохранить свежесть продуктов и избежать повреждений от замерзания.
Компрессоры HBP (с высоким противодавлением) предназначены для применений с температурами кипения приблизительно от -15 ° C до 10 ° C, в качестве холодильников для вина и питьевых фонтанчиков.
Характеристики, которые имеют значение для замены компрессора
Очень важно знать основные характеристики холодильной системы, чтобы произвести соответствующую замену компрессора. Тип хладагента, тип масла и электрические компоненты зависят от конкретного применения. Всегда обращайтесь к приложению Embraco Tool Box, прежде чем вносить какие-либо изменения. Помимо влияния на производительность системы, неправильные замены могут быть опасны.
Еще один важный момент при выборе компрессора для конкретного применения — это его холодопроизводительность. Этого должно быть достаточно для удовлетворения требований системы во время работы, таких как быстрое снижение температуры шкафа при первом включении системы (известное как понижение температуры), восстановление температуры после открывания двери или даже после введения горячего груза.
в системе (например, банки, бутылки или горячая еда). Портфолио Embraco разработано для обеспечения идеальной холодопроизводительности при высочайшей энергоэффективности.
Когда речь идет о требуемой холодопроизводительности, изоляция системы играет центральную роль, потому что это то, что предотвращает проникновение энергии из окружающей среды в холодильный отсек. Лучшая теплоизоляция означает меньшую требуемую охлаждающую способность и более экономичную систему.
В мерчандайзерах, обычно встречающихся в супермаркетах, введение дверей резко снижает проникновение чувствительных (горячий и сухой воздух) и скрытых (влажность) тепловых нагрузок, что может привести к снижению энергопотребления до 40% в зависимости от условий испытаний (Ligthart , 2007 и Heidinger et al., 2019).
Как мы видим, в холодильной технике задействовано множество технологий, и это то, что стало фундаментальной частью нашего образа жизни. Вследствие этого отрасль холодовой цепи находится в постоянном и быстром развитии, требуя одного и того же ритма от профессионалов в этой области, от производителей компонентов до технических специалистов и установщиков.
Вот почему для нас большая честь провозгласить Всемирный день холода и быть уверенными в том, что наша сфера деятельности оказывает огромное влияние на мир.
Ссылки:
(1) ГАНЦ, К., Холодильное оборудование: история, Северная Каролина: МакФарланд и компания, 2015.
(2) LIGTHART, F.A.T.M. Закрытый супермаркет холодильники и морозильные шкафы. Технико-экономическое обоснование. Нидерланды: N. p., 2008.
(3) ХАЙДИНГЕР, Г., НАСЧИМЕНТО, С., ГАСПАР, Педро; СИЛЬВА, Педро. (2019). Сравнение открытых и закрытых вертикальных охлаждаемых витрин в умеренных и тропических внешних условиях.10.18462 / iir.icr.2019.1296.
У вас есть вопросы о замене компрессора или деталях холодильной системы?
Войдите в Клуб охлаждения https://refrigerationclub.com/pt-br/ или загрузите приложение Tool Box https://refrigerationclub.com/pt-br/toolbox-dados-na-palma-da-mao/
Холодильное оборудование: принцип, установка и системы
В этой статье мы обсудим: — 1.
Значение и применение охлаждения 2. Принцип охлаждения 3. Блок 4. Эффект 5. Типы.
Охлаждение — это процесс непрерывного отвода тепла от охлаждаемой системы для поддержания температуры ниже температуры окружающей среды.
и. Консервация пищевых продуктов — хранение молока, складирование масла, складирование молочных продуктов, хранилища овощей, фруктов, мяса и продуктов из птицы
ii.Хранение рыбы (-16 ° C): Сохранение рыбы с момента ее вылова до возвращения судна в порт требует надлежащего внимания
iii. Холодильник бытовой
iv. Комфортный кондиционер
v. Промышленное кондиционирование
vi. Печать заметок
vii. Лаборатория текстильной промышленности
viii. Химические процессы
ix. Разделение газов
х. Конденсация газов
xi. Хранение низкого давления в жидкой форме
xii.Холодная обработка металлов
xiii. Производство лекарств
xiv.
Плазма крови и антибиотики производятся с использованием этого метода, называемого сублимационной сушкой. Сублимационная сушка — это процесс удаления воды путем сублимации при низком давлении и температуре, который менее опасен для тканей человека, чем перемещение пара при высокой температуре.
xv. Катки
xvi. Производство льда
Принцип охлаждения:В процессе охлаждения имеющееся тепло, при котором система должна поддерживать низкую температуру, непрерывно отводится и передается в окружающую среду с высокой температурой.
Согласно второму закону термодинамики (теорема Клаузиуса), отвод тепла от низкой температуры для подачи тепла с высокой температурой возможен только путем подачи внешней работы в работающую систему. Следовательно, холодильнику требуется внешнее питание для непрерывного отвода тепла из шкафа и поддержания температуры ниже, чем в окружающей среде.
Базовый механизм охлаждения показан на рис. 6.1, на котором Т 1 и Т 2 — максимальная и минимальная температура тела соответственно; R — холодильник; Q 1 — тепло, подводимое к горячему телу, а Q 2 — тепло, отводимое от низкотемпературного тела; и W R — работа, необходимая для получения низкой температуры.
Мощность холодильной системы выражается в тоннах холода. В системе SI 1 тонна холода = 210 кДж / мин = 3,5 кВт
Тонна охлаждения определяется как количество тепла, отбираемое холодильной машиной для производства 1 тонны льда при 0 ° C за 24 часа.
1 тонна США = 2000 фунтов.
Получение скрытой теплоты плавления при 0 ° C = 334,4 кДж / кг
Отвод тепла для образования 1 тонны льда при 0 ° C за 24 часа
= 2000 × 334.4 / 2,204 × 60 × 24
= 210,72 кДж / мин = 210 кДж / мин или 211 кДж / мин
Эффект охлаждения:Скорость, с которой холодильные машины отбирают тепло из охлаждаемой системы, называется охлаждающим эффектом.
Коэффициент полезного действия:
Производительность любой холодильной системы выражается коэффициентом полезного действия (COP).
КПД холодильной системы определяется как отношение тепла, отбираемого холодильной системой, к работе, требуемой для этой системы.
COP = Q 2 / Вт
Где Q 2 — отведенное тепло в кВт, а W — отведенная работа в кВт.
Типы холодильных систем:и. Рабочая жидкость холодильной системы:
В холодильной системе рабочая жидкость, известная как хладагент, используется для непрерывного отвода тепла от охлаждаемой системы до температуры ниже температуры окружающей среды. Хладагент никогда не покидает завод, но циркулирует снова и снова.
Рабочая жидкость изменяет свои термодинамические свойства. Хладагент обладает особыми свойствами. Он испаряется при низкой температуре и давлении, поглощая тепло от охлаждаемой системы, и конденсируется при высокой температуре и давлении, отводя тепло в атмосферу.
Есть два основных процесса:
(a) Хладагент поглощает тепло, превращая жидкую фазу в паровую. Таким образом, скрытое тепло поглощается.
(b) Хладагент отводит тепло, превращая паровую фазу в жидкую.Таким образом, скрытое тепло выделяется.
ii. Система Electrolux:
Уникальная особенность системы electrolux заключается в том, что она работает без использования насоса, то есть без использования механической энергии. Агрегат на 100% работает от тепла и может успешно использоваться в быту. Циркуляция жидкостей происходит за счет изменения плотности, и хладагент испаряется в присутствии водорода.
Принципиальная схема простой системы Electrolux представлена на рис.6.23. В этом цикле аммиак действует как хладагент, а вода как абсорбент. Генератор нагревается с помощью простого пламени, возникающего при сгорании топлива. Жидкость отделяется от пара за счет специальной конструкции выходного отверстия испарителя. Из-за тепла туман из капель жидкости поднимается к сепаратору.
Пар поступает в конденсатор, а жидкость стекает в абсорбер. Жидкий аммиак после конденсации стекает в испаритель, где он получает тепло от охлаждаемой системы и испаряется.В абсорбере слабый раствор из сепаратора смешивается с поступающим паром.
Затем концентрированная жидкость возвращается в генератор, и цикл повторяется снова.
В испарителе и абсорбере помимо аммиака и воды присутствует водород. Водород оказывает парциальное давление, которое в сочетании с парциальным давлением аммиака и воды приводит к общему давлению в испарителе и абсорбере, которое равно давлению аммиака и воды в конденсаторе и генераторе.
Таким образом, жидкий аммиак испаряется при низкой температуре из-за низкого парциального давления аммиака в испарителе. В конденсаторе конденсация аммиака происходит при высокой температуре, когда водород отсутствует, а тепло отводится в атмосферу. Общее давление во всей системе остается прежним.
Циркуляция в системе осуществляется пароподъемным насосом. Как только тепло добавляется к генератору, туман пара с водой поднимается вверх возле выхода сепаратора, который отделяет воду и циркулирует дальше под действием силы тяжести.U-образное колено предусмотрено после сепаратора и конденсатора для улавливания жидкости, которое действует как жидкостное уплотнение, предотвращающее утечку водорода.
В основном эта система использовалась в бытовых холодильниках. Несмотря на то, что аммиак токсичен, он стал популярным благодаря своей простоте. Вероятность утечки минимальна, а количество аммиака настолько мало, что опасность невелика.
iii. Холодильник с системой сжатия пара:
Рисунок 6.24 показывает парокомпрессионный холодильник. При работе холодильника использован принцип парокомпрессионной системы. Он состоит из герметичного компрессора, конденсатора с воздушным охлаждением; капиллярная трубка для работы в качестве расширительного устройства и спиральный испаритель, установленный в морозильной камере холодильника и соединенный со стороной всасывания компрессора.
Сторона нагнетания компрессора соединена с конденсатором, который, в свою очередь, соединен с капиллярной трубкой.Жидкий хладагент проходит в змеевик испарителя, где он поглощает тепло. Тепло непрерывно отбирается предметами, хранящимися внутри холодильника, и в конденсаторе отводится в атмосферу.
Это позволит поддерживать необходимую более низкую температуру в холодильнике. Требуемая низкая температура поддерживается в холодильнике с помощью термостата, включает и выключает двигатель компрессора с помощью реле. Одним из наиболее распространенных хладагентов в системе сжатия пара является дихлордифторметан, широко известный как фреон 12 или R12.Поддерживаемая температура в испарителе составляет около 7 ° C, а в конденсаторе — около 38 ° C.
iv. Холодильник с системой абсорбции пара:
Этот тип холодильника показан на рис. 6.25. Он состоит из абсорбера, насоса, теплообменника, генератора-сепаратора, конденсатора, расширительного устройства и змеевика-испарителя. Сухой насыщенный пар аммиака растворяется в воде, находящейся в абсорбере. Крепкий раствор под высоким давлением подается в генератор-сепаратор.
Пары аммиака выводятся из сепаратора, который под высоким давлением попадает в конденсатор, где конденсируется. Жидкий аммиак под высоким давлением при низкой температуре подается в змеевик испарителя, помещенный в морозильную камеру, где он испаряется.
Пары аммиака низкого давления из змеевика испарителя снова проходят в абсорбер, где они поглощаются путем растворения в воде. Этот процесс повторяется снова и снова.
Какие основные части и принцип работы транспортных холодильных агрегатов?
Часть 1: Компоненты транспортных холодильных агрегатов
Основными частями транспортных холодильных агрегатов являются конденсатор, испаритель, компрессор, провод, панель управления и трубопровод.И детали компонентов транспортных холодильных установок, как показано на следующем рисунке.
Примечания: Во время циклов охлаждения компрессора процесс от расширительного клапана до входа компрессора представляет собой низкое давление системы, а от выхода компрессора до расширительного клапана — высокое давление в системе.
Часть 2: Принципы работы каждой части в транспортных холодильных установках
1.
Рефрижераторы для грузовых автомобилей Конденсатор
Устройство, которое охлаждает газы в жидкости и конденсирует их. Змеевики конденсатора, которыми оснащены рефрижераторные агрегаты Guchen Thermo для грузовых автомобилей и холодильные агрегаты для фургонов, представляют собой алюминиевые микроканальные змеевики с параллельным потоком, благодаря чему охлаждающий эффект транспортных холодильных агрегатов достигается наилучшим образом.
ФОТО: Змеевик конденсатора прикрепляет алюминиевый микроканальный змеевик параллельного потока
2.Транспортные холодильные агрегаты Испаритель
устройство в транспортных холодильных установках, которое позволяет сжатым охлаждающим химическим веществам, таким как R134a, R404a, испаряться из жидкости в газ, поглощая при этом тепло. Рефрижераторы Guchen Thermo для грузовых автомобилей отличаются небольшими размерами, малым весом и высокой эффективностью теплообмена.
Также в змеевиках испарителя Guchen Thermo используется алюминиевая фольга с внутренней ребристой медной трубкой для повышения эффективности теплообмена, которая улучшилась на 30%.Кроме того, змеевик добавлен в теплообменник, что увеличивает эффективность теплообмена на 20%. Все это в максимальной степени обеспечивает охлаждающий эффект транспортных холодильных агрегатов.
ФОТО: Змеевик испарителя изготовлен из алюминиевой фольги с внутренним выступом из медной трубки
3. Компрессор транспортных холодильных установок
механическое устройство, которое перекачивает газообразные хладагенты, образующиеся в испарителе, и сжимает эти газы в конденсатор.В транспортных холодильных установках Guchen Thermo используются компрессор QP и электрический компрессор.
В настоящее время транспортными холодильными установками, оснащенными компрессором QP, являются:
▲ Компрессор QP13: TR-200T Морозильные камеры фургона
▲ Компрессор QP15: Холодильные агрегаты TR-300T для фургонов
▲ Компрессор QP16: малые грузовые холодильные агрегаты TR-300, рефрижераторные агрегаты TR-350 для грузовиков, рефрижераторные агрегаты TR-450 для грузовых автомобилей, транспортные рефрижераторы TR-550 и транспортные рефрижераторы TR-650.
4. Расширительный клапан: клапан, используемый для управления потоком хладагента и снижения давления путем регулирования потока. Расширительный клапан, который используют поставщики транспортных холодильных установок Guchen Thermo, является клапаном Danfoss.
5. Хладагент: представляет собой вещество или смесь, обычно жидкость, используемую в тепловом насосе и холодильном цикле. Таким образом, вещество, выбранное в качестве хладагента, должно иметь хорошие тепловые свойства и удовлетворительные физические и химические свойства.При выборе и использовании хладагента следует всесторонне учитывать обстоятельства, требования к температуре, количество охлаждения и тип холодильника.
В транспортных холодильных установках Guchen холодильные агрегаты серии C используют хладагент R134a, температура которого колеблется от -5 ℃ до + 25 ℃. Таким образом, эти устройства удобны для доставки свежих продуктов, таких как молоко, лекарства, цветы, фрукты и овощи.
В то время как холодильные агрегаты серий TR и TS используют хладагент R404a, самая низкая температура которого может опускаться до -30 ℃.Таким образом, он очень подходит для перевозки замороженных и замороженных продуктов, таких как мороженое и замороженное мясо.
6. Холодильные масла: предназначены для обеспечения длительной и безопасной работы компрессора. Он используется для смазки всех подвижных поверхностей компрессора и уменьшения износа деталей, повышения механической эффективности, надежности и долговечности. Также он играет большую роль в очистке системы охлаждения и газонепроницаемости. И его можно использовать в качестве гидравлического масла в компрессоре для регулирования энергии.Таким образом, основные функции холодильных масел — это смазывание, уплотнение, охлаждение и регулирование энергии по четырем частям.
7. Вспомогательное оборудование: в основном состоит из маслоотделителя, резервуара, привода фильтра, газожидкостного сепаратора, смотрового стекла
Маслоотделитель: устанавливается между компрессором и конденсатором и предназначен для отделения охлаждающего масла от хладагента, выходящего из компрессора.
Между тем, отделенное масло необходимо отправить обратно в компрессор.
Резервуар используется для хранения хладагента. Обычно он устанавливается под конденсатором. Таким образом, можно сразу же пополнить масло, если в холодильном оборудовании произойдут какие-либо аварии, такие как замена или утечка хладагента в охлаждающем цикле.
Драйвер фильтра относится к устройству очистки в системе охлаждения. Его функция заключается в очистке воды и сточных вод, чтобы защитить систему от замораживания и забивания льда. Кроме того, фильтр в конце ингаляции компрессора может удалить механические загрязнения системы и уменьшить механический износ цилиндров.
Газожидкостный сепаратор предназначен для отделения охлаждающего масла от жидкого хладагента с целью защиты компрессора от гидравлического давления.
Примечания: Гравитационное разделение (в средних и крупных холодильных установках трубопроводы возврата воздуха оснащены газожидкостным сепаратором для отделения жидкого хладагента от охлаждающего масла в системе возврата воздуха холодильных агрегатов)
Смотровое стекло в основном используется в картере компрессора, трубопроводе для подачи хладагента, резервуаре для индикации состояния подачи холода и возврата масла в систему охлаждения.
Регулятор давления в картере (клапан регулирования давления всасывания): Клапан CPR предназначен для регулирования температуры окружающей среды компрессора, чтобы он мог защитить компрессор от высокой температуры и продлить срок службы компрессора.
В настоящее время холодильные агрегаты Guchen Thermo Transport с клапаном CPR представляют собой малые фургонные холодильные агрегаты с питанием от постоянного тока TR-110D:
Guchen Thermo, как ведущий производитель холодильных агрегатов для транспортных средств и поставщиков холодильных агрегатов для грузовых автомобилей, обещает предоставить лучший сервис с искренним сердцем, самые льготные цены и профессиональную команду.Так что если вы хотите купить автомобильный холодильный агрегат или рефрижераторный агрегат для фургонов, обращайтесь к нам!
Как работают хладагенты? — The Engineering Mindset
Как работают хладагенты Как хладагент передает тепловую энергию вокруг чиллера или системы кондиционирования воздуха.
Неважно, какой тип холодильной системы вы используете, от домашнего холодильника, небольшого сплит-агрегата до промышленного чиллера.По сути, все они работают одинаково, пропуская хладагент между основными компонентами компрессора, конденсатора, расширительного устройства и испарителя, чтобы отводить нежелательное тепло из одного места (например, офиса) в другое (например, наружный воздух). Теперь, если вы прокрутите статью до конца, вы можете просто посмотреть видеоурок по этой теме.
Для получения дополнительной информации по этому вопросу я бы рекомендовал посетить веб-сайт Danfoss. Данфосс — ваш надежный источник информации и ресурсов, которые могут помочь вам в переходе холодильной промышленности на природные и безопасные для климата хладагенты.У них есть глубокое понимание всех новых правил и их последствий, и они готовы поделиться с вами своими знаниями и решениями. Они также сделали полезные инструменты, такие как их руководство по модернизации хладагента, инструмент с низким GWP и приложение Coolselector 2, доступными бесплатно на их веб-сайтах.
Вы можете получить к ним доступ прямо сейчас на сайте Refrigerants.Danfoss.com.
Когда мы говорим «хладагент», мы имеем в виду жидкость, которая может легко превратиться из жидкости в пар, а также конденсироваться из пара обратно в жидкость.Это должно происходить снова и снова, непрерывно и в обязательном порядке.
Примером хладагента может быть вода. Он может испаряться и конденсироваться, его легко и безопасно использовать. Он используется в абсорбционных чиллерах в качестве хладагента. Чтобы узнать больше об этом типе чиллеров, нажмите здесь. Причина, по которой вода обычно не используется в качестве хладагента в обычных установках кондиционирования воздуха, заключается в том, что существуют специально изготовленные хладагенты, разработанные специально для этой задачи, и они могут работать гораздо более эффективно.
Типы хладагентов и точки кипения Некоторые из наиболее распространенных хладагентов на рынке содержат R22, R134A и R410A, хотя законы и правила по хладагентам ужесточаются, и многие из них будут постепенно отменены.
Все эти распространенные хладагенты имеют чрезвычайно низкие точки кипения по сравнению с водой. Это позволяет ему испаряться в пар с очень небольшой прикладываемой тепловой энергией, что означает, что хладагент может быстрее отводить тепло.
Давайте посмотрим, как хладагент перемещается по системе.Мы начнем с компрессора, поскольку он является сердцем системы, он нагнетает хладагент вокруг каждого из компонентов холодильной системы. Хладагент будет входить в виде насыщенного пара с низкой температурой и низким давлением. По мере того, как компрессор втягивает хладагент, он быстро сжимает его, это заставляет молекулы вместе, так что такое же количество молекул помещается в меньший объем. Все молекулы постоянно подпрыгивают и сжимают их в меньшее пространство, заставляя их сталкиваться чаще, поскольку они сталкиваются, они преобразовывают свою кинетическую энергию в тепло.В то же время вся энергия, вложенная компрессором, преобразуется во внутреннюю энергию хладагента.
Это приводит к увеличению внутренней энергии, энтальпии, температуры и давления хладагента. Вы знаете, если когда-либо пользовались велосипедным насосом, насос сильно нагревается при повышении давления.
Теперь хладагент перемещается в конденсатор. Конденсатор — это место, где все нежелательное тепло отводится в атмосферу. Это будет включать все тепло от здания, а также тепло от компрессора.Когда хладагент поступает в конденсатор, он должен иметь более высокую температуру, чем окружающий воздух вокруг него, для передачи тепла. Чем больше разница температур, тем легче будет теплопередача. Хладагент входит в виде перегретого пара при высоком давлении и температуре, затем проходит по трубкам конденсатора. Во время этого движения вентиляторы продувают воздух через конденсатор (в системе с воздушным охлаждением), чтобы удалить нежелательную энергию. Это похоже на то, как надуть горячую ложку супа, чтобы остудить его.Когда воздух проходит по трубкам, он отводит тепло от хладагента.
По мере того, как хладагент отдает свое тепло, он конденсируется в жидкость, поэтому к тому времени, когда хладагент покидает конденсатор, он будет полностью насыщенной жидкостью, все еще под высоким давлением, но немного более прохладной, хотя она будет уменьшаться как по энтальпии, так и по энтропии.
Затем хладагент попадает в расширительный клапан. Расширительный клапан измеряет поток хладагента в испаритель.В этом примере мы используем терморегулирующий клапан, который задерживает хладагент, создавая стороны высокого и низкого давления. Затем клапан отрегулируется, чтобы позволить течь некоторому количеству хладагента, и это будет частично жидкость, а частично пар. По мере того, как он проходит, он будет расширяться, пытаясь заполнить пустоту. По мере расширения давление и температура хладагента снижаются, как если бы вы держали баллончик с дезодорантом и удерживали спусковой крючок. Хладагент покидает расширительный клапан при низком давлении и температуре, а затем направляется прямо в испаритель.
В испаритель поступает хладагент, а другой вентилятор продувает теплый воздух помещения через змеевик испарителя. Температура воздуха в помещении выше, чем температура холодного хладагента, что позволяет ему поглощать больше энергии и полностью превращать хладагент в пар. Как и при нагревании кастрюли с водой, тепло вызывает испарение воды в пар, и пар уносит тепло, если вы положите руку на поднимающийся пар, вы обнаружите, что он очень горячий.Хотя я бы не рекомендовал это, так как это может привести к травме. Помните, что ранее мы рассматривали низкую температуру кипения хладагентов, поэтому воздуха комнатной температуры достаточно, чтобы превратить его в пар.
Хладагент выходит из испарителя в виде пара с низкой температурой и давлением. Температура изменяется незначительно, что сбивает с толку многих людей, но причина, по которой она не увеличивается резко, заключается в том, что она претерпевает фазовый переход из жидкости в пар, поэтому тепловая энергия используется для разрыва связей между молекулами, но энтальпия и энтропия увеличится, и вот куда уходит энергия.
Температура изменится только тогда, когда жидкость больше не будет подвергаться фазовому переходу.
И это основы работы с горячими хладагентами в холодильных системах HVAC.
Основы промышленного охлаждения — Инженерное мышление
Основы промышленного охлаждения Основы промышленных холодильных систем — Аммиачный хладагент. В этом видео мы собирались рассмотреть основы промышленных систем охлаждения с акцентом на системы охлаждения аммиака, мы начнем с основ и постепенно рассмотрим некоторые типичные системы для одноступенчатых, двухступенчатых, а также каскадных систем, чтобы помочь. вы изучаете основы промышленного холода.
Посмотрите туториал на YouTube в конце статьи
Хотите пройти бесплатный курс по промышленному охлаждению? Начните бесплатные электронные уроки аммиака сегодня, нажав здесь
Danfoss Learning — это онлайн-платформа для обучения, которая содержит сотни бесплатных электронных уроков, к которым вы можете получить доступ со своего компьютера, смартфона или планшета.
Узнайте, как аммиак может помочь сделать промышленное охлаждение более эффективным и экологически безопасным с помощью нашей серии eLesson сегодня.
🏆 Начните обучение прямо сейчас на http://bit.ly/StartAmmoniaeLesson
Где мы находим промышленные холодильные системы?
Промышленные холодильные установки обычно используются в таких местах, как хранение холодных продуктов, переработка молочных продуктов, производство напитков, ледовые катки и тяжелая промышленность и т. Д. Это крупномасштабные системы охлаждения.
Ранее мы рассмотрели другие типы систем охлаждения для коммерческих зданий, системы СО2 в супермаркетах, чиллеры и схемы охлажденной воды.Проверьте их, если вы еще этого не сделали.
Зачем использовать аммиак в качестве хладагента
Я просто хочу очень кратко коснуться того, почему мы используем аммиак в качестве хладагента
Аммиак естественным образом встречается в окружающей среде, он доступен в больших количествах.
Он имеет нулевой рейтинг истощения озонового слоя и потенциал глобального потепления менее 1. Если мы сравним это с другими распространенными хладагентами, такими как R134a с GWP 1430, а затем R404A с GWP 3922, вы поймете, почему аммиак очень полезно использовать.
Аммиак также дешев в производстве и энергоэффективен. он способен поглощать большое количество тепла при испарении. Это действительно важный аспект для использования хладагента, это также означает, что трубы и компоненты могут быть тоньше и меньше.
Аммиак, однако, токсичен и при определенных концентрациях может воспламеняться. Большинство хладагентов не имеют запаха, но аммиак имеет очень кислый запах, поэтому его легко заметить в случае утечки. При утечке аммиака он вступает в реакцию с углеродом и водой в воздухе с образованием бикарбоната аммония, который представляет собой безвредное промытое соединение.
Одноступенчатая аммиачная промышленная холодильная установка
Одноступенчатая аммиачная промышленная холодильная установкаОдноступенчатая, это простейшая аммиачная промышленная холодильная установка, отличная от типа с прямым расширением, поэтому мы начнем здесь
Начнем с компрессора, он является сердцем системы, и именно он перекачивает аммиачный хладагент по холодильной системе для обеспечения охлаждения.
Он втягивает хладагент, который собрал все нежелательное тепло от испарителя, и сжимает его в гораздо меньший объем, так что вся эта тепловая энергия очень плотно упакована вместе, что делает хладагент очень горячим.
Хладагент всасывается в компрессор в виде пара низкого давления и уходит в виде пара высокого давления.
Пар хладагента под высоким давлением выходит из компрессора и направляется в конденсатор
Конденсатор охлаждает хладагент, отбирая нежелательное тепло из хладагента и отводя его в окружающий наружный воздух. Обычно это делается путем пропускания горячего хладагента через внутреннюю часть небольших трубок и использования вентилятора для нагнетания более холодного окружающего воздуха через внешнюю часть трубок, чтобы охладить его и отвести тепло.Кроме того, мы часто обнаруживаем, что небольшой насос распыляет воду на трубы, некоторые из них испаряются и помогают отводить больше тепла. Хладагент запечатан внутри трубы и не контактирует с воздухом или водой, он всегда разделен, они никогда не встречаются и не смешиваются.
Только тепло хладагента проходит через стенку трубы и уносится воздухом и водой.
По мере отвода тепла хладагент конденсируется в жидкость. Таким образом, он покидает конденсатор в виде жидкого хладагента под высоким давлением и течет в ресивер.
Ресивер — это резервуар для хранения жидкого хладагента, в котором хранится неиспользуемый избыток. Это позволяет поддерживать давление на минимальной голове, а также выполнить при различных охлаждающих нагрузках, обеспечивая буфер. Скорее всего, мы обнаружим линию, проходящую между ресивером и входом в конденсатор, это просто для выравнивания давления и позволяет жидкому хладагенту легко вытекать из конденсатора в ресивер.
Затем хладагент поступает к расширительному клапану, который регулирует давление и добавление жидкого хладагента в контур испарителя.
Из расширительного клапана хладагент течет в отделитель жидкости, жидкость течет вниз и затем обычно всасывается набором насосов хладагента. Эти насосы обеспечивают правильную скорость циркуляции через испарители при изменении охлаждающей нагрузки.
Затем хладагент проталкивается к расширительным клапанам испарителей, которые регулируют поток хладагента в охлаждающую нагрузку.
Холодный хладагент поступает в испаритель и проходит по внутренней части некоторых труб внутри испарителя, а вентилятор выдувает теплый воздух помещения через наружные поверхности этих труб.Холодный хладагент поглощает это тепло, поэтому воздух выходит намного холоднее и, таким образом, обеспечивает охлаждение помещения. Когда теплый воздух проходит через трубы испарителя, он вызывает кипение и испарение аммиака в виде смеси жидкого и парообразного компонентов. Когда он испаряется, он уносит тепло. Точно так же, как вода в кастрюле закипает, пар выходит из кастрюли и уносит тепло. И снова хладагент запечатан внутри трубы, и он никогда не контактирует и не смешивается с воздухом, они всегда разделены.
Хладагент покидает испаритель в виде смеси жидкость / пар и возвращается в сепаратор жидкости. Хладагент, который является жидкостью, падает вниз и повторяет цикл через испаритель, а хладагент, который является паром, поднимается и всасывается обратно в компрессор, чтобы снова повторить весь цикл.
Хладагент поступает в компрессор как парообразный хладагент низкого давления.
Двухступенчатая аммиачная промышленная холодильная установка
Двухступенчатая аммиачная промышленная холодильная установкаЭто следующая эволюция промышленной холодильной системы, которая подходит для низкотемпературных холодильных систем, обеспечивая высокую эффективность и низкие температуры нагнетания компрессора.
У нас снова есть хладагент, протекающий в том же цикле, но у нас есть несколько других компонентов и циклов.
В этом типе у нас есть резервуар, называемый промежуточным охладителем, который находится между ресивером и расширительным клапаном. Основной поток хладагента проходит через змеевик внутри резервуара, хладагент проходит через него и в главный расширительный клапан, как и в одноступенчатой системе, затем продолжает свой поток через сепаратор, испаритель и обратно в сепаратор.Другой поток хладагента выходит из основной линии и распыляется в резервуар через расширительный клапан для создания охлаждающего эффекта, поскольку он распыляется и испаряется в резервуаре, охлаждая погружной змеевик.
Этот вспомогательный охладитель охлаждает основной поток хладагента внутри змеевика, прежде чем он потечет к главному расширительному клапану.
Пар хладагента, всасываемый из сепаратора, все еще течет в компрессор, но на этот раз у нас есть два компрессора, поэтому хладагент течет в ступень низкого давления или дожимный компрессор для повышения давления.Отсюда он течет и попадает в промежуточный охладитель, который способствует конденсации хладагента.
Пар хладагента всасывается из промежуточного охладителя и направляется в компрессор ступени высокого давления, где он затем возвращается в конденсатор для повторения всего цикла.
Каскадная аммиачная промышленная холодильная установка
Каскадная аммиачная промышленная холодильная установка Cascade — это наиболее совершенная система, и эти системы могут стать очень сложными, она подходит для холодильных систем, требующих различных температурных диапазонов для их охлаждающих нагрузок, а также упрощает и удешевляет соблюдение норм в области здравоохранения, безопасности и охраны окружающей среды.
Это немного пугает, когда вы впервые смотрите на эту систему, но если вы следовали этому полностью, не пропуская пропусков, вы сможете проследить, как она работает. Просто дайте себе время проследить за трубами и посмотреть, куда все течет.
Эти холодильные системы обычно состоят из двух или более отдельных холодильных контуров, часто использующих разные хладагенты для обеспечения охлаждающего эффекта.
В этой системе у нас есть два компрессора, за исключением того, что они оба циркулируют хладагент вокруг отдельных контуров, высокотемпературного контура и низкотемпературного контура.Два контура соединяет теплообменник, известный как каскадный конденсатор.
Он действует как конденсатор для высокотемпературного контура и испаритель для низкотемпературного контура.
Два хладагента могут быть одинаковыми или разными и оптимизированными для каждого контура. Например, мы могли бы использовать аммиак для высокотемпературной стороны и CO2 для низкотемпературной стороны.