Лекция по "Технологии"

Холодильная машина это кольцевая герметически замкнутая система, по которой циркулирует одно и то же количество рабочего вещества, называемого холодильным агентом. хладагент в машине лишь меняет свое физическое машине состояние.  

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 распростронение получила компрессионная холодильная машина.  

25.1. Компрессионная  холодильная машина

Компрессионная  холодильная машина состоит из четырех  основных частей испарителя, компрессора  конденсатора и терморегулирующего вентиля (TPВ). Охлаждение может быть естественным или принудительным.

Компрессор холодильной машины предназначен для осуществления следующих процессов всасывания паров хлад агента из испарителя, адиабатического их сжатия и нагнета- ния в конденсатор.

Всасывание компрессором паров из испарителей. Испарители (воздухоохладители), расположенные в охлаждаемой среде (камере), при работающей  холодильной установке имеют наинизшую температуру по сравнению с другими телами, находящимися в камере трубках испарителя (воздухоохладителя) находится хладагент, температура кипения которого зависит от давления. образующиеся пары в в испарителе постоянно отводятся компрессором, что обеспечивает постоянное давлении соответственно постоянную температуру кипения хладагента.

Если  же тепловая нагрузка на испаритель резко возрастает (при внесении продуктов в камеру, то давление в испарителе возрастает соответственно возрастет и температура кипения, а тепловая нагрузка на испаритель снизится из-за уменьшения разности температур между воздухом в холодильной камере и поверхностью испарителя возрастание давления в испарителе приведет к увеличению плотности паров и повышению и производительности компрессора. Давление и температура кипения хладагента в испарителе начнут понижаться .Если же теплопритоки на испаритель сильно уменьшатся (произошло полное охлаждение продуктов), то и количество пара в испарителе будет очень незначительным, те в испарителе практически не будет паров, а следовательно компрессору нечего отводить из испарителя и он автоматически выключается,      Итак, работа компрессора по всасыванию паров обеспечивает определенное давление и соответственно температуру кипения хладагента в испарителе. Компрессор, забирая пары из испарителя фактически выводит тепло из камеры.

Aдиабатлическое  сжатие паров в компрессоре необходимо для повышения их температуры. Температура пара в конце сжатия должна быть обязательно выше температуры охлаждающей среды в конденсаторе для того чтобы пары затем можно было охладить. При охлаждении пар переходит в жидкость. 

Нагнетание  паров. Если давление (и темпераwра) при сжатии будут ниже, чем температура охлаждающей среды, то такие пары  поступая в конденсатор, охлаждаться не будут. Давление в конденсаторе снижаться не будут. Компрессор, выталкивал из цилиндра очередной объем пара, должен преодолеть большое сопротивление в конденсаторе, a для этого пары необходимо сжимать до такого давления,которое больше давления в конденсаторе.Повышение давления приводит к соответствующему росту температуры. Давление растет до тех пор, пока температура пара не превысит температуру охлаждающей среды.

Процессы холодильного цикла связаны с различными  видами теплообмена: в испарителе хладагент отбирает тепло от воздуха охлаждаемой камеры или  от хладоносителя, в конденсаторе тепло передается охлаждающей среде (воле или воздуху). Испаритель и конденсатор-- основные теплообменные аппараты.

Испаритель- это аппарат в котором жидкий хладогент кипит при низком давлении, отводя тепло от охлаждаемого объекта (продуктов). Чем ниже давление, поддерживаемое в испарителе, тем ниже темпертура кипящей жидкости. Температуру кипения как правило, поддерживают на 10-15 градусов  ниже температуры воздуха в камере. Температура воздуха в камере зависит от вида охлаждаемо продукта. Испаритель может быть расположен непосредственно в охлаждаемом объеме (камере, шкафе) или же находится за его пределами. В соответствии с этим по назначении различают испарители для посредственного охлаждения среды и для охлаждении промежуточного хладоносителя (вода, рассол, воздух и др.) Конструкция испарителя зависит от вида охлаждающей среды, необходимой холодопроизводительности ,свойств самого хладогента и от температурного напора между средами.

Конденсатор- аппарат, предназначенный для осуществления теплообмена между хладагентом и охлаждающей среда. В процессе теплообмена от хладагента отводится энергия которая передается охлаждающей среде а сам хладогент охлаждается и конденсируется. Охлаждающая же среда нагревается. В зависимости от вида охлаждающей среды различают конденсаторы с воздушным и водяным охлаждением.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) обеспечивает заполнение испарителя жидким хладогентом в оптимальных пределах. Переполнение испарителя может привести к его попаданию в компрессор и к поломке, а его малое заполнение резко снижает эффективность работы испарителя.

Кроме вышеперечисленных основных частей холодильная машина оснащена другими частями: приборами автоматики, пускозащитной электроаппаратурой, теплообмениками, фильтром-осушителем, ресивером.

                             23.2 Приборы автоматики холодильных машин.

Автоматизацией называется комплекс технических мероприятий, позволяющих полностью или частично исключить участие человека в управлении процессом.

0хлаждаемый объем рассматривается как объект, в котором должен поддерживаться постоянный температурный режим .Поскольку время суток и время года влияют на температуру окружающего воздуха, а температура воздуха  в камере должна быть одной и той же, то кличество тепла поступающего в камеру через ограждения стелы, (стены,потолок), постоянно изменяется. Повышение температуры воздуха в камере уменьшает сроки хранения продуктов, а значительное ее снижение приводит не только к перерасходу электроэнергии,но и к замораживанию продуктов. Поэтому автоматизация установки должна предусматривать изменение режима работы испарителя в зависимости от тепловой нагрузки .Приборы автоматики должнны обеспечивать не только эффективную,но и надежную работу всех элементов холодильной машины.

Автоматизация холодильных машин осуществляется по терм основным направлениям:автоматизация  процессов регулирования с помощью  систем;автоматизация защиты:автоматизация  сигнализации.