Холодильные машины и установки. Устройство, виды, принцип действия холодильных машин.
1. Общие сведения о холодильных машинах
Холодильные машины и установки предназначены для искусственного снижения и поддержания пониженной температуры ниже температуры окружающей среды от 10 °С и до -153 °С в заданном охлаждаемом объекте. Машины и установки для создания более низких температур называются криогенными. Отвод и перенос теплоты осуществляется за счет потребляемой при этом энергии. Холодильная установка выполняется по проекту в зависимости от проектного задания, определяющего охлаждаемый объект, необходимого интервала температур охлаждения, источников энергии и видов охлаждающей среды (жидкая или газообразная).
Холодильная установка может состоять из одной или нескольких холодильных машин, укомплектованных вспомогательным оборудованием: системой энерго- и водоснабжения, контрольно-измерительными приборами, приборами регулирования и управления, а также системой теплообмена с охлаждаемым объектом. Холодильная установка может быть установлена в помещении, на открытом воздухе, на транспорте и в разных устройствах, в которых надо поддерживать заданную пониженную температуру и удалять излишнюю влагу воздуха.
Система теплообмена с охлаждаемым объектом может быть с непосредственным охлаждением холодильным агентом, по замкнутой системе, по разомкнутой, как при охлаждении сухим льдом, или воздухом в воздушной холодильной машине. Замкнутая система может также быть с промежуточным хладагентом, который переносит холод от холодильной установки к охлаждаемому объекту.
Началом развития холодильного машиностроения в широких размерах можно считать создание Карлом Линде в 1874 году первой аммиачной паро-компрессорной холодильной машины. С тех пор появилось много разновидностей холодильных машин, которые можно сгруппировать по принципу работы следующим образом: паро-компрессионнные, упрощенно называемые компрессорные, обычно с электроприводом; теплоиспользующие холодильные машины: абсорбционные холодильные машины и пароэжекторные; воздушно-расширительные, которые при температуре ниже -90 °С экономичнее компрессорных, и термоэлектрические, которые встраиваются в приборы.
Каждая разновидность холодильных установок и машин имеет свои особенности, по которым выбирается их область применения. В настоящее время холодильные машины и установки применяются во многих областях народного хозяйства и в быту.
2. Термодинамические циклы холодильных установок
Перенос теплоты от менее нагретого к более нагретому источнику становится возможным в случае организации какого-либо компенсирующего процесса. В связи с этим циклы холодильных установок всегда реализуются в результате затрат энергии.
Чтобы отводимая от «холодного» источника теплота могла быть отдана «горячему» источнику (обычно — окружающему воздуху), необходимо поднять температуру рабочего тела выше температуры окружающей среды. Это достигается быстрым (адиабатным) сжатием рабочего тела с затратой работы или подводом к нему теплоты извне.
В обратных циклах количество отводимой от рабочего тела теплоты всегда больше количества подводимой теплоты, а суммарная работа сжатия больше суммарной работы расширения. Благодаря этому установки, работающие по подобным циклам, являются потребителями энергии. Такие идеальные термодинамические циклы холодильных установок уже рассмотрены выше в пункте 10 темы 3. Холодильные установки различаются применяемым рабочим телом и принципом действия. Передача теплоты от «холодного» источника «горячему» может осуществляться за счет затраты работы или же затрат теплоты.
2.1. Воздушные холодильные установки
В воздушных холодильных установках в качестве рабочего тела используется воздух, а передача теплоты от «холодного» источника «горячему» осуществляется за счет затраты механической энергии. Необходимое для охлаждения холодильной камеры понижение температуры воздуха достигается в этих установках в результате быстрого его расширения, при котором время на теплообмен ограничено, и работа в основном совершается за счет внутренней энергии, в связи, с чем температура рабочего тела падает. Схема воздушной холодильной установки показана на рис 7.14
Рис. 14. Схема воздушной холодильной установки: ХК — холодильная камера; К — компрессор; ТО — теплообменник; Д — расширительный цилиндр (детандер)
Температура воздуха, поступающего из холодильной камеры ХК в цилиндр компрессора К, поднимается в результате адиабатного сжатия (процесс 1 — 2) выше температуры Т3 окружающей среды. При протекании воздуха по трубкам теплообменника ТО его температура при неизменном давлении понижается — теоретически до температуры окружающей среды Тз. При этом воздух отдает в окружающую среду теплоту q (Дж/кг). В результате удельный объем воздуха достигает минимального значения v3, и воздух перетекает в цилиндр расширительного цилиндра — детандера Д. В детандере, вследствие адиабатного расширения (процесс 3-4) с совершением полезной работы, эквивалентной затемненной площади 3-5-6-4-3, температура воздуха опускается ниже температуры охлаждаемых в холодильной камере предметов. Охлажденный подобным образом воздух поступает в холодильную камеру. В результате теплообмена с охлаждаемыми предметами температура воздуха при постоянном давлении (изобара 4-1) повышается до своего исходного значения (точка 1). При этом от охлаждаемых предметов к воздуху подводится теплота q2 (Дж/кг). Величина q 2, называемая хладопроизводительностью, представляет собой количество теплоты, получаемой 1 кг рабочего тела от охлаждаемых предметов.
2.2. Парокомпрессорные холодильные установки
В парокомпрессорных холодильных установках (ПКХУ) в качестве рабочего тела применяют легкокипящие жидкости (табл. 1), что позволяет реализовать процессы подвода и отвода теплоты по изотермам. Для этого используются процессы кипения и конденсации рабочего тела (хладагента) при постоянных значениях давлений.
| Нужна консультация по подбору и покупке холодильного агрегата? Позвоните нам по телефону 8 (800) 100-77-25 или отправьте заявку и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время. | Отправить заявку |
Холодильная централь — это холодильный агрегат, который объединяет оборудование в целостную систему с примерно одинаковой температурой. Чаще всего холодильными централями оснащаются магазины, супермаркеты, оптовые и розничные склады и прочее. Предлагаемые компанией Остров холодильные централи отличаются своей надежностью и высоким качеством. А цена на холодильные агрегаты остается весьма приемлемой.
Поршневой герметичный компрессор
Спиральный герметичный компрессор
Поршневой бессальниковый (полугерметичный) компрессор
Винтовой бессальниковый (полугерметичный) винтовой компрессор
Поршневые герметичные компрессоры
Спиральные герметичные компрессоры
Поршневые бессальниковые (полугерметичные) компрессоры
t: -40…-25°С
Q: 3…109 кВт
t: -40 . 10°C
Q: 12,9 . 45,2 кВт при То=-10°C
Q: 2,3 . 17,4 кВт при То=-35°C
Винтовые бессальниковые (полугерметичные) компрессоры
t: -45…-20°С
Q: 30…579 кВт
t: -20…+5°С
Q: 98…1435 кВт
Конденсаторы воздушного охлаждения
Герметичный спиральный компрессор
Герметичный поршневой компрессор
Бессальниковый (полугерметичный)
поршневой компрессор
Бессальниковый (полугерметичный)
винтовой компрессор
Конденсаторы водяного охлаждения
Герметичный спиральный компрессор
Герметичный поршневой компрессор
Бессальниковый (полугерметичный) поршневой компрессор
Бессальниковый (полугерметичный) винтовой компрессор
Промышленные холодильные агрегаты
В соответствии с новыми требованиями от современной промышленности и удобством, заводы изготовители стали выпускать холодильные машины в виде так называемых промышленных холодильных агрегатов. Основная функция холодильного агрегата — сжатие и охлаждение пара.
Холодильные агрегаты часто классифицируются в зависимости от использующегося хладагента для охлаждающей среды. Если в качестве среды используют воздух, то агрегат называют с воздушным охлаждением, а если вода – с водным.
Типы холодильных агрегатов
Холодильные агрегаты имеют очень большую сферу своего применения, легче сказать, где их не применяют.
Под агрегатом понимается объединение нескольких элементов самой холодильной машины. В зависимости от этого, какие элементы объединены, холодильные агрегаты подразделяют:
- Тип К – в которых компрессор агрегатируется с электродвигателем, аппаратурой пусковой и автоматикой;
- Тип АК – все приборы автоматики монтируются на оной станине с компрессором, электродвигателем и конденсатором;
- Тип АИР – испарительно-регулирующие агрегаты, которые имеют испаритель, регулируемую станцию, ресивер, приборы автоматики;
- Тип АИК – испаритель, конденсатор, регулирующую станцию, приборы автоматики;
Комплексные агрегаты – имеющие все элементы.
Компрессоры холодильных машин
Также, компрессоры холодильных машин подразделяют по типу входящего в него компрессора:
- открытый, внешний привод и сальниковый уплотненный вал;
- бессальниковый, компрессор и электропривод, которые находятся непосредственно в одном корпусе;
- герметичные, компрессор и двигатель заключены в герметичный кожух.
| Нужна консультация по подбору и покупке холодильного агрегата? Позвоните нам по телефону 8 (800) 100-77-25 или отправьте заявку и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время. | Отправить заявку |
Специалисты «Компрессор-Центра» помогут купить компрессор в зависимости от ваших целей и возможностей. «Компрессор-Центр» — это высокое качество промышленного оборудования и профессионализм во всем! Мы ждем вашего звонка по телефону 8-800-100-77-25 (звонок бесплатный).
Холодильные агрегаты
Подбор агрегатов для камер большого объема.
При проектировании систем выносного снабжения в магазине или складском помещении на производстве, необходимо правильно подобрать холодильные агрегаты для бесперебойной работы. Холодильный агрегат — составная часть холодильной установки, содержащая компрессор, нагнетательный трубопровод, конденсатор в сборе с микродвигателем, ресивер и все устанавливается на металлическую платформу или раму. Такой агрегат называют холодильным или компрессорно-конденсаторным блоком, так как его функция в системе заключается в сжатии, охлаждении пара и его конденсации.
Область применения
Каждый холодильный агрегат имеет свои конструкционные особенности, исходя из которых и выбирается сфера его применения.
- Низкотемпературные холодильные агрегаты применяются для заморозки и хранения мяса, рыбы, ягод, грибов, мороженного, а также полуфабрикатов, бифидобактерий и др.
- Среднетемпературные холодильные агрегаты используются для охлаждения и последующего хранения продуктов питания, шуб из натурального меха, цветочной и фармацевтической продукции, фруктов и овощей.
- Компрессорно-холодильные агрегаты небольшой производительности (150 Вт — 30 кВт) часто оборудованы герметичными компрессорами со встроенными микродвигателями. Холодильные агрегаты используют в небольших кондиционерах, сплит-системах, торговых холодильных шкафах.
Из чего состоит холодильный агрегат
Холодильный агрегат состоит из трех больших модулей, соединенных между собой системой трубопроводов: конденсатора, испарителя и компрессора, который является «сердцем» холодильника. Система холодильного агрегата замкнута, она заполнена специальным холодильным газом, в качестве которого раньше использовали фреон-12. Сейчас в качестве холодильного газа используются вещества, которые не представляют угрозу для озонового слоя .
В целях экономии электрической энергии и предотвращения преждевременного механического износа холодильного агрегата, рабочая камера холодильника, как правило, большую часть времени изолирована от окружающей среды массивной дверцей. Для поддержания определенного температурного режима в таких условиях, существует система контроля над периодическим включением и выключением мотора компрессора.
Разнообразие выбора
Вы можете купить холодильный агрегат как заводской сборки, так и заказать сборку на заказ, по Вашим параметрам и желаниям, мы подберем необходимые комплектующие. Среди нашего ассортимента вы можете приобрести:
- Холодильные моноблоки. Моноблок относится к категории универсальных холодильных агрегатов, которые обеспечивают работу холодильных и морозильных камер разной направленности. Простота монтажа и демонтажа, а также процесса эксплуатации. Возрастает спрос, из – за привлекательной цены, ну это по сравнению со сплит – системами.
- Компрессорно – конденсаторные блоки. Важная часть в различных системах вентиляции и кондиционирования. В этом узле проходит приготовление хладагента в жидком виде, чтобы он затем испарился в теплообменнике. Применение и принцип работы компрессорно-конденсаторных блоков позволяют строить эффективные комплексы вентиляции.
- Сплит – системы. Разновидность холодильных агрегатов, которые обеспечивают оптимальные условия хранения различных продуктов питания, в камерах для цветов. Выпускаются в низкотемпературном и среднетемпературном исполнении.
- Холодильные агрегаты б/у. Если у вас ограничен бюджет, но срочно требуется приобрести холодильные агрегаты, можно приобрести холодильные агрегаты б/у, что сэкономит вам денежные средства, но а в нашем магазине мы гарантируем вам, что выбранная покупка окажется качественным.
detector