Холодильное оборудование

Потребную холодопроизводительность машины для каждой группы камер определяют исходя из часового расхода холода и коэффициента рабочего времени  по формуле:

 

 ,

 

Где  — сумма теплопритоков данной группы камер в сутки согласно калорического расчета, Вт;

24 — продолжительность  суток, ч;

К — коэффициент рабочего времени машины.

Часовой расход холода определяется делением суточного расхода холода для данной группы камер по калорическому  расчету на продолжительность суток в часах. Коэффициент рабочего времени равен отношению времени работы машины в сутки к продолжительности суток в часах.

Оптимальным временем работы крупных холодильных машин считают 20—22 ч, небольших — 16—17 ч в сутки. Отсюда значение коэффициента рабочего времени, при котором завод-изготовитель гарантирует бесперебойную работу, для крупных машин равно 0,85, для небольших — 0,75.

В практической работе для  определения потребной холодопроизводительности машины используют приближенный расчет по удельному расходу холода на 1 м2 площади охлаждаемых помещений. Для камер с плюсовым температурным режимом он составляет 75—83 ккал/ч, или 90— 100 Вт, для камер с температурным режимом хранения -8°С — 96—104 ккал/ч, или 110—120 Вт.

Расчет проводят по формуле:

 

 ,

 

Где F — охлаждаемая площадь, м2;

g — удельный расход  холода в час, Вт/м2;

К — коэффициент рабочего времени компрессора.

 

2. Характеристика, устройство, виды холодильного оборудования в современной торговой деятельности

 

2.1 Устройство  и принцип действия компрессионной холодильной машины

 

Компрессионная холодильная  машина состоит из следующих основных узлов: испарителя, компрессора, конденсатора, ресивера, фильтра, терморегулирующего вентиля. Автоматическое действие машины обеспечивается терморегулирующим вентилем и регулятором давления. К вспомогательным аппаратам, способствующим повышению экономичности и надежности работы машины, относятся: ресивер, фильтр, теплообменник, осушитель. Машина приводится в действие электродвигателем.

Испаритель — охлаждающая батарея, которая поглощает тепло окружающей среды за счет кипящего в ней при низкой температуре хладагента. В зависимости от вида охлаждаемой среды различают испарители для охлаждения жидкости и воздуха.

 

Схема устройства компрессионной холодильной машины:

1 — компрессор; 2 —  конденсатор; 3 — ресивер; 4 — фильтр; 5 — терморегулирующий вентиль; 6 — испаритель; 7 — охлаждаемая  камера; 8 — электродвигатель; 9 —  магнитный пускатель; 10 — кнопочный  включатель; 11 — реле давления

 

Компрессионный холодильный агрегат:

1 — компрессор; 2 —  испаритель; 3 — конденсатор; 4 —  фильтр осушитель; 5 — дроссельное  устройство (капиллярная трубка)

 

Компрессор предназначен для отсасывания паров хладагента из испарителя, сжатия и нагнетания их в перегретом состоянии в конденсатор. В малых холодильных машинах применяют поршневые и ротационные компрессоры, причем наибольшее распространение получили поршневые.

Конденсатор — теплообменный  аппарат, служащий для сжижения паров  хладагента путем их охлаждения. По виду охлаждающей среды конденсаторы выпускают с водяным и воздушным охлаждением. Конденсаторы с принудительным движением воздуха имеют вертикально расположенные плоские змеевики из медных или стальных оребренных труб. Естественное воздушное охлаждение применяется только в холодильных машинах бытовых электрохолодильников. Конденсаторы с водяным охлаждением бывают кожухозмеевиковые и кожухотрубные.

Ресивер — резервуар, служащий для сбора жидкого хладагента с целью обеспечения его равномерного поступления к терморегулирующему вентилю и в испаритель. В малых хладоновых машинах ресивер предназначен для сбора хладагента во время ремонта машины.

Фильтр состоит из медных или латунных сеток и суконных прокладок. Он служит для очистки  системы и хладагента от механических загрязнений, образовавшихся в результате недостаточной очистки их при изготовлении, монтаже и ремонте. Фильтры бывают жидкостные и паровые. Жидкостный фильтр устанавливается после ресивера перед терморегулирующим вентилем, паровой — на всасывающей линии компрессора.

Для предотвращения попадания  ржавчины и механических частиц в  цилиндры малых фреоновых холодильных  машин, во всасывающую полость компрессора  вставляют фильтр в виде стаканчика из латунной сетки.

Терморегулирующий вентиль  обеспечивает равномерное поступление хладона в испаритель, распыляет жидкий хладагент, тем самым понижает давление конденсации до давления испарения.

От правильной регулировки  терморегулирующего вентиля во многом зависит экономичность работы холодильной  машины. Избыток жидкого хладона в испарителе вследствие влажного хода компрессора может привести к возникновению гидравлического удара. При недостаточном заполнении испарителя жидкостью часть поверхности его не используется, что ведет к нарушению нормального режима работы машины и понижению температуры испарения хладагента.

Регулятор давления состоит  из прессостата (регулятора низкого  давления) и маноконтроллера (выключателя  высокого давления). Для регулировки  температурного режима в определенных пределах необходимо, чтобы холодопроизводительность холодильной машины всегда превышала приток тепла к ней. Поэтому в нормальных условиях нет необходимости в непрерывной работе холодильной машины.

Периодическое включение  холодильной машины осуществляется прессостатом автоматически. Требуемый  температурный режим достигается путем регулирования продолжительности перерывов работы холодильной машины. Маноконтроллер служит для защиты от чрезмерного повышения давления в линии нагнетания. При повышении давления в конденсаторе свыше 10 атм. (норма — 6—8 атм.) он размыкает цепь катушки магнитного пускателя, питание электродвигателя отключается и холодильная машина останавливается.

Работа холодильной машины происходит следующим образом. Легкоиспаряющаяся  жидкость (хладон-12) поступает через  терморегулирующий вентиль в испаритель. Попадая в условия низкого давления, она кипит, превращаясь в пар, и при этом отбирает тепло у воздуха, окружающего испаритель.

Из испарителя пары хладона отсасываются компрессором, сжижаются и в перегретом от сжатия состоянии нагнетаются в конденсатор. В охлаждаемом водой или воздухом конденсаторе они превращаются в жидкость. Жидкий хладон стекает по трубам конденсатора и скапливается в ресивере, откуда под давлением проходит через фильтр, где задерживаются механические примеси (песок, окалина и др.).

Очищенный от примеси хладон, проходя  через узкое отверстие терморегулирующего вентиля, дросселируется (мнется), распыляется  и при резком снижении давления и  температуры поступает в испаритель, после чего цикл повторяется.

Рабочий цикл холодильной машины с учетом взаимодействия приборов автоматики состоит в следующем. При выключенном электродвигателе контакты реле давления разомкнуты, терморегулирующий вентиль не пропускает жидкий хладон из конденсатора в испаритель, так как игла до конца вошла в седловину и плотно закрыла проходное сечение. В испарителе в это время продолжается процесс кипения оставшегося после выключения машины жидкого хладагента. От притока внешнего тепла температура испарителя постепенно повышается и, следовательно, давление скопившихся в нем паров возрастает. Давление в испарителе будет расти до тех пор, пока прессостат (реле давления) не замкнет контакты и машина не вступит в работу.

С включением машины в  работу начинается отсос перегретых паров из испарителя в компрессор. Это влечет за собой повышение  температуры и давления в чувствительном патроне терморегулирующего вентиля, вследствие чего игольчатый клапан открывает  проходное отверстие. Жидкий хладагент, интенсивно кипя, устремляется в трубы испарителя. Кипение сопровождается значительным понижением температуры парожидкостной смеси, в результате чего охлаждаются стенки испарителя, окружающий его воздух и скоропортящиеся продукты.

Понижение температуры окружающей среды снижает величину теплопритока. Кипение становится менее интенсивным, сокращается количество пара, падает давление в испарителе до предела, при котором реле давления размыкает контакты, и машина останавливается. К моменту выключения машины уменьшается подача жидкого хладагента в испаритель, поскольку избыток поступившего в него хладагента ведет к снижению температуры выходящих паров и к автоматическому прикрытию игольчатого клапана терморегулирующего вентиля. Через несколько секунд после остановки машины давление в термобаллоне и испарителе окончательно сравнивается и игольчатый клапан закрывается.

 

2.2 Холодильные  машины и агрегаты применяемые  в торговле

 

Холодильная машина представляет собой совокупность механизмов, аппаратов и приборов, последовательно соединенных в систему производства искусственного холода. Компактные, конструктивные объединения отдельных или всех элементов холодильной машины называют холодильным агрегатом.

 

 

Технические характеристики холодильных  агрегатов

	ВН 2000(2)	BC 4000(2)	ACI 88 IN	ACP12TN
Хладагент	R22	R22	R22	R22
Диапазон температур кипения хладагента, °С	-45 -15	-25 -5	-25 -5	-25 -5
Температура окружающей среды, °С	+5 +45	+5 +45	+5 +45	+5 +45
Холодопроизводительность  при температуре кипения хладагента 15°С (для ВН 2000(2) при -35°С) и температуре окружающего воздуха 20°С, Вт	2010	4360	600	800
Компрессор	ZF09K4E Сореland	ZS21K4E Сореland	L88TN Electrolux	P12TN Electrolux
Электродвигатель напряжение, В. частота вращения об/мин	380 3000	380 3000	220 3000	220 3000
Габариты, мм	860x560x610	860x560x610	440x380x255	440x380x255
Масса, кг	90	90	30	30

 

Смонтированы в звукоизолирующем корпусе из оцинкованной стали. Техника  серии SM и MX создает и поддерживает температуру от 5 до -30 С.

Установки эффективно работают в холодильных камерах на торговых предприятиях, а также широко применяются для охлаждения складских помещении.

Моноблок представляет собой единый блок, включающий в  себя герметичный компрессор, воздушный  конденсатор, воздухоохладитель и электронную панель управления. Моноблок устанавливают на сборных холодильных камерах с толщиной стены не более 120 мм, монтируя его в отверстие панели камеры на стене или потолке.

 

Компрессорно-конденсаторный блок RP Daikin

 

Моноблок

 

Сплит-система — это полностью укомплектованное холодильное оборудование, состоящее из двух раздельных частей. Применяется для охлаждения стационарных холодильных камер.

 

Сплит-система

 

Система автоматики обеспечивает в холодильной камере поддержание  требуемой температуры, защиту от аварийных  режимов и периодическое оттаивание воздухоохладителя. Все оборудование поставляется с мониторами защиты, контролирующими напряжение питающей электросети. Работает от сети с напряжением 220 или 380 В, сохраняет холод при температуре окружающего воздуха до 45°С,

Крупнейшим в мире производителем компрессоров холодопроизводительностью  от 1 до 173 кВт для торгового холодильного оборудования, кондиционирования воздуха, тепловых насосов является фирма «Копланд» («Copeland»).

Герметичные поршневые  компрессоры «Копланд» производятся по спецификациям, обеспечивающим их применение в любом климатическом поясе  земного шара, что достигается  благодаря широкому диапазону рабочих напряжений электродвигателей. Эти компрессоры производятся для работы на сертифицированных хладагентах и высококачественных смазочных маслах известных мировых фирм в высокотемпературном (выше 0°С), среднетемпературном (от 0°С до -15°С) и низкотемпературном (от -15°С до - 20°С) режимах.

С внедрением герметичных  компрессоров появилась и новая  гамма компрессорно-конденсаторных агрегатов с воздушным охлаждением. Эта новая номенклатура, привлекающая многими своими характеристиками, как стандартными, так и вводимыми по просьбе заказчиков, предназначена для работы с экологически безопасными хладагентами R-22 и R-134A. Она обладает широким диапазоном производительности и высоким энергетическим КПД. Все агрегаты имеют бесшумный и плавный ход.