Das Funktionsprinzip der Kühlkammer. Aufbau und Funktionsprinzip der Kühleinheit

Wohnkomfort moderner Mann Ein Kühlschrank ist nicht mehr wegzudenken. Es ist für die Langzeitlagerung von Lebensmitteln konzipiert. Laut Wissenschaftlern öffnet jedes Familienmitglied bis zu 40 Mal am Tag die Tür. Wir schauen hinein, ohne darüber nachzudenken, wie unser Kühlschrank funktioniert.

In unserem Artikel werfen wir einen detaillierten Blick auf den Aufbau und die Funktionsweise verschiedener Kühlschränke.

Wie funktioniert ein Kühlschrank?

Jeder moderne Kühlschrank besteht aus den folgenden Haupteinheiten:

1. Motor.
2. Kondensator.
3. Verdampfer.
4. Kapillarrohr.
5. Trocknungsfilter.
6. Kessel.

Betriebsdiagramm des Kühlschranks

Elektromotor

Der Motor ist der Hauptbestandteil eines Haushaltsgeräts. Entwickelt, um Kühlmittel (Freon) durch die Rohre zu zirkulieren.

Der Motor besteht aus zwei Einheiten:

• Elektromotor;
• Kompressor.

Ein Elektromotor wandelt elektrischen Strom in mechanische Energie um. Die Einheit besteht aus zwei Teilen – einem Rotor und einem Stator.

Das Statorgehäuse besteht aus mehreren Kupferspulen. Der Rotor hat das Aussehen einer Stahlwelle. Der Rotor ist mit dem Kolbensystem des Motors verbunden.

Beim Anschließen des Motors an die Stromversorgung werden die Spulen beschädigt Elektromagnetische Induktion. Es ist die Ursache des Drehmoments. Durch die Zentrifugalkraft dreht sich der Rotor.

Wussten Sie, dass der Kühlschrank 10 % des gesamten Stromverbrauchs ausmacht? Eine offene Gerätetür erhöht den Stromverbrauch um ein Vielfaches.

Wenn sich der Motorrotor dreht, bewegt sich der Kolben linear. Die Vorderwand des Kolbens komprimiert das Arbeitsmedium und gibt es in den Arbeitszustand ab.

Position des Kühlschrankmotors

In modernen Kühlsystemen befindet sich der Elektromotor im Kompressor. Diese Anordnung verhindert, dass Gas spontan austritt.

Um Vibrationen zu reduzieren, ist der Motor auf einer federnden Metallaufhängung montiert. Die Feder kann sich außerhalb oder innerhalb des Geräts befinden. Bei modernen Geräten befindet sich die Feder im Motorgehäuse. Dadurch können Sie Vibrationen während des Betriebs des Gerätes effektiv dämpfen.

Kondensator

Es handelt sich um eine Serpentinenrohrleitung mit einem Durchmesser von bis zu 5 Millimetern. Entwickelt, um Wärme abzuleiten Arbeitsflüssigkeit in die Umwelt. Der Kondensator befindet sich auf der hinteren Außenfläche des Geräts.

Verdampfer

Es handelt sich um ein System aus dünnen Röhren. Entwickelt, um das Arbeitsmedium zu verdampfen und den umgebenden Raum zu kühlen. Befindet sich innerhalb oder außerhalb des Gefrierschranks.

Kompressorgerät

Kapillarrohr

Entwickelt, um den Gasdruck zu reduzieren. Es hat einen Durchmesser von 1,5 bis 3 Millimetern. Befindet sich im Bereich zwischen Verdampfer und Kondensator.

Filtertrockner

Entwickelt, um Arbeitsgas von Feuchtigkeit zu reinigen. Sieht aus wie Kupferrohr Durchmesser von 10 bis 20 mm. Die Enden des Rohrs werden verlängert und mit dem Kapillarrohr und dem Kondensator hermetisch verschlossen.

Aufmerksamkeit! Der Filtertrockner hat ein Einweg-Wirkprinzip. Das Gerät ist nicht für den Rückwärtsbetrieb ausgelegt. Wenn der Filter falsch installiert ist, kann es zu einem Ausfall des Geräts kommen.

Im Inneren der Röhre befindet sich Zeolith – ein mineralischer Füllstoff mit hochporöser Struktur. An beiden Enden des Rohres sind Absperrnetze angebracht.

Filtertrockner

Auf der Kondensatorseite ist ein Metallgewebe mit Zellgrößen bis 2 mm verbaut. An der Seite des Kapillarrohrs ist ein synthetisches Netz angebracht. Die Zellgrößen eines solchen Gitters betragen Zehntelmillimeter.

Kessel

Repräsentiert Metallbehälter. Installiert im Bereich zwischen Verdampfer und Kompressoreinlass. Entwickelt, um Freon zum Kochen zu bringen und anschließend zu verdampfen.

Dient zum Schutz des Motors vor eindringender Flüssigkeit. Das Eindringen von Arbeitsflüssigkeit kann zu dessen Ausfall führen.

Wie funktioniert ein Kühlschrank?

Das Hauptprinzip eines jeden Kühlschranks basiert auf zwei Arbeitsabläufen:

1. Entnahme von Wärmeenergie aus dem Gerät in den umgebenden Raum.
2. Konzentration der Kälte im Inneren des Gerätekörpers.

Zur Wärmegewinnung wird ein Kältemittel namens Freon verwendet. Es ist ein gasförmiger Stoff auf Basis von Ethan, Fluor und Chlor. Freon hat einmalige GelegenheitÜbergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand und zurück. Der Übergang von einem Zustand in einen anderen erfolgt bei Druckänderungen.

Der Betrieb des Kühlsystems ist wie folgt. Der Kompressor saugt Freon ins Innere. Im Inneren des Geräts arbeitet ein Elektromotor. Der Motor treibt den Kolben an. Wenn sich der Kolben bewegt, wird das Gas komprimiert.

Schematische Darstellung des Kühlschranks

Der Gaskompressionsprozess gliedert sich in zwei Stufen. In der ersten Stufe kehrt der Kolben zurück. Wenn sich der Kolben bewegt, öffnet sich das Einlassventil. Durch das offene Loch gelangt Freon in die Gaskammer.

In der zweiten Stufe bewegt sich der Kolben in die entgegengesetzte Richtung. Bei der Rückwärtsbewegung komprimiert der Kolben das Gas. Das komprimierte Freon drückt auf die Auslassventilplatte. Der Druck in der Kammer steigt stark an. Bei steigendem Druck erhitzt sich das Gas auf eine Temperatur von 100 °C. Das Auslassventil öffnet sich und entlässt das Gas nach außen.

Das erhitzte Freon aus der Kammer gelangt in den externen Wärmetauscher (Kondensator). Auf dem Weg durch den Kondensator gibt Freon Wärme nach außen ab. Am Endpunkt des Kondensators sinkt die Gastemperatur auf 55 °C.

Wussten Sie, dass die allerersten Kühlschränke Schwefeldioxid als Kältemittel verwendeten? Solche Geräte waren sehr gefährlich, da die Wahrscheinlichkeit einer Druckentlastung im System hoch war.

Bei der Wärmeübertragung kommt es zur Gaskondensation. Freon geht vom gasförmigen Zustand in einen flüssigen Zustand über.

Vom Kondensator gelangt flüssiges Freon in den Filtertrockner. Hier wird Feuchtigkeit von einem speziellen Sorptionsmittel aufgenommen. Vom Filter gelangt Freongas in das Kapillarrohr.

Das Kapillarrohr übernimmt die Rolle einer Art Pfropfen (Hindernis). Am Eingang der Röhre nimmt der Gasdruck ab. Das Kältemittel wird flüssig. Freon fließt vom Kapillarrohr zum Verdampfer. Wenn der Druck sinkt, verdampft Freon. Mit dem Druck sinkt auch die Gastemperatur. Wenn Freon in den Verdampfer eintritt, beträgt die Temperatur –23°C.

Freon strömt durch den Wärmetauscher im Inneren Kühlkammer. Das abgekühlte Gas entzieht dem Körper Wärme Innenfläche Verdampferrohre. Bei der Freisetzung von Wärme kommt es zu einer Abkühlung Innenraum Kühlkammer.

Nach dem Verdampfer wird Freon in den Kompressor gesaugt. Der geschlossene Kreislauf wiederholt sich.

Haupttypen von Kühlsystemen

Aufgrund des Funktionsprinzips werden folgende Kühlschranktypen unterschieden:

• Kompression;
• Adsorption;
• thermoelektrisch;
• Dampfstrahler.

In Kompressionseinheiten erfolgt die Bewegung des Kältemittels durch Änderung des Drucks im System. Der Druck des Arbeitsmediums wird durch den Kompressor reguliert. Kompressor-Kühlsysteme sind die gebräuchlichste Art von Kühlgeräten.

In Absorptionsanlagen erfolgt die Bewegung des Kältemittels durch seine Erwärmung Heizsystem. Als Arbeitsgemisch wird Ammoniak verwendet. Der Nachteil des Systems ist die hohe Gefahr und Komplexität der Wartung. Dieser Typ Haushaltsgeräte sind veraltet und wurden inzwischen abgekündigt.

Wussten Sie, dass der allererste Kühlschrank auf den Markt kam? Amerikanisches Unternehmen General Electric im Jahr 1911. Das Gerät war aus Holz gefertigt. Als Kältemittel wurde Schwefeldioxid verwendet.

Das Hauptfunktionsprinzip thermoelektrischer Kühlschränke basiert auf der Aufnahme von Wärme bei der Wechselwirkung zweier Leiter beim Durchgang durch diese elektrischer Strom. Dieses Prinzip ist als Peltier-Effekt bekannt. Der Vorteil des Gerätes ist seine hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit. Der Nachteil sind die hohen Kosten von Halbleitersystemen.

Dampfausstoßeinheiten verwenden Wasser. Die Rolle des Antriebssystems übernimmt der Ejektor. Das Arbeitsmedium gelangt in den Verdampfer. Dabei siedet die Flüssigkeit und bildet Wasserdampf. Bei der Wärmeentwicklung sinkt die Wassertemperatur stark.

Gekühltes Wasser wird zum Kühlen von Lebensmitteln verwendet. Wasserdampf wird durch einen Ejektor zum Kondensator entfernt. Im Kondensator wird der Wasserdampf abgekühlt, in Kondensat umgewandelt und zum Verdampfer zurückgeführt. Der Vorteil solcher Anlagen liegt in ihrer einfachen Konstruktion, Sicherheit und Umweltfreundlichkeit. Der Nachteil des Dampfstrahlsystems ist der erhebliche Wasser- und Stromverbrauch für seine Erwärmung.

Funktionsprinzip von Absorptionskühlschränken

Der Betrieb von Absorptionsgeräten basiert auf der Zirkulation und Verdampfung von flüssigem Kältemittel. Als Kältemittel wird Ammoniak verwendet. Die Rolle eines Absorptionsmittels (Absorbers) übernimmt eine wässrige Ammoniaklösung.

Funktionsschema der Absorptionsvorrichtung

Dem Kühlsystem der Apparatur werden Wasserstoff und Natriumchromat zugesetzt. Wasserstoff soll den Systemdruck regulieren. Natriumchromat schützt die Innenwände der Rohre vor Korrosion.

Wussten Sie, dass alte sowjetische Kühlschränke R12-Freon auf Chlorbasis als Kühlmischung verwenden? Der Hauptnachteil ist seine zerstörerische Wirkung auf die Ozonschicht der Erde.

Bei Anschluss an die Stromversorgung erwärmt der Generator-Kessel das Arbeitsmedium. Das Arbeitsgemisch ist eine wässrige Ammoniaklösung. Die Ammoniaklösung befindet sich in einem speziellen Tank.

Durch Erhitzen des Kältemittels verdampft Ammoniak. Ammoniakdampf gelangt in den Kondensator. Hier kondensiert das Ammoniak und wird flüssig.

Verflüssigtes Ammoniak gelangt in den Verdampfer. Von hier aus wird flüssiges Ammoniak mit Wasserstoff vermischt. Durch den Druckunterschied zwischen den beiden Stoffen verdampft Ammoniak. Mit dem Verdampfungsprozess geht eine Wärmeabgabe und Abkühlung des Ammoniaks auf -4° C einher. Zusammen mit dem Ammoniak wird der Verdampfer gekühlt.

Der gekühlte Verdampfer nimmt Wärme aus der Umgebung auf. Nach der Verdampfung gelangt das Ammoniak in den Adsorber. Der Adsorber enthält reines Wasser. Hier wird das Ammoniak mit Wasser vermischt. Die Ammoniaklösung gelangt in den Tank. Die Ammoniaklösung aus dem Vorratsbehälter gelangt in den Generator-Kessel und der geschlossene Kreislauf wird wiederholt.

Kann als Ammoniakersatz verwendet werden wässrige Lösungen Aceton, Lithiumbromid, Acetylen.

Der Vorteil von Absorptionsgeräten ist der geräuscharme Betrieb der Geräte.

Funktionsprinzip eines selbstabtauenden Kühlschranks

Der Abtauvorgang erfolgt bei Geräten mit Selbstabtausystem automatisch.

Es gibt zwei Arten von Selbstabtausystemen:

1. Tropfen.
2. Windig (kein Frost).

Bei Geräten mit Tropfsystem befindet sich der Verdampfer an der Geräterückwand. Während des Betriebs des Gerätes bildet sich Reif an der Rückwand. Beim Abtauen fließt der Reif durch spezielle Rinnen in den unteren Teil des Gerätes. Erhitzt auf hohe Temperatur Der Kompressor verdampft die Flüssigkeit.

Bei Installationen mit Windsystem wird durch einen speziellen Ventilator kalte Luft aus dem Verdampfer an der Rückwand in das Gehäuse geblasen. Während des Abtauzyklus fließt der Reif durch die Rillen in ein spezielles Loch.

Industriekühlschränke

Industriegeräte unterscheiden sich von Haushaltsgeräten durch die Einbauleistung und die Größe der Kühlkammern. Die Motorleistung der Geräte erreicht mehrere zehn Kilowatt. Arbeitstemperatur Gefrierschränke liegt im Bereich von + 5 bis – 50° C.

Wussten Sie, dass das größte Industriekühlschrank nimmt eine Fläche von 24 km2 ein. Dieser Riese befindet sich in Genf (Schweiz) und dient während des Betriebs des Hadron Colliders wissenschaftlichen Zwecken.

Industrieanlagen dienen der Kühlung und tiefgefroren große Menge Produkte. Das Volumen der Gefrierschränke reicht von 5 bis 5000 Tonnen. Wird in Beschaffungs- und Verarbeitungsunternehmen eingesetzt.

Funktionsprinzip eines Inverter-Kühlschranks

Inverter-Kompressoren sind für die Akkumulation und Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom mit einer Spannung von 220 V ausgelegt. Das Funktionsprinzip basiert auf der Fähigkeit, die Motorwellendrehzahl stufenlos zu steuern.

Wechselrichtermotorgerät

Beim Einschalten nimmt der Wechselrichter schnell die erforderliche Drehzahl auf, um die erforderliche Temperatur im Gehäuseinneren zu erzeugen. Bei Erreichen der vorgegebenen Parameter geht das Gerät in den Standby-Modus. Sobald die Temperatur im Gehäuseinneren steigt, löst der Temperatursensor aus und die Motordrehzahl erhöht sich.

Kühlschrankthermostatgerät

Der Thermostat dient dazu, eine eingestellte Temperatur im System aufrechtzuerhalten. Das Gerät ist an einem Ende des Kapillarrohrs hermetisch verschlossen. Das andere Ende des Kapillarrohrs ist mit dem Verdampfer verbunden.

Das Hauptelement des Thermostatgeräts eines jeden Kühlschranks ist der Thermostat. Der Aufbau des Thermorelais besteht aus einem Faltenbalg und einem Krafthebel.

Thermostatgerät

Ein Balg ist eine gewellte Feder, deren Ringe Freon enthalten. Abhängig von der Temperatur des Freons wird die Feder komprimiert oder gedehnt. Wenn die Kältemitteltemperatur sinkt, zieht sich die Feder zusammen.

Wussten Sie, dass moderne Haushaltskühlschränke R600a Freon auf Isobutanbasis verwenden? Dieses Kältemittel zerstört nicht die Ozonschicht des Planeten und verursacht keinen Treibhauseffekt.

Unter dem Einfluss der Kompression schließt der Hebel die Kontakte und schaltet den Kompressor in Betrieb. Mit steigender Temperatur dehnt sich die Feder aus. Der Leistungshebel öffnet den Stromkreis und der Motor schaltet ab.

Kühlschrank ohne Strom – Fakt oder Fiktion?

Der in Nigeria lebende Mohammed Ba Abba erhielt 2003 ein Patent für einen Kühlschrank ohne Strom. Das Gerät besteht aus Tontöpfen verschiedene Größen. Die Gefäße sind nach dem russischen „Matroschka“-Prinzip ineinander gestapelt.

Kühlschrank ohne Strom

Der Raum zwischen den Töpfen wird mit nassem Sand gefüllt. Als Abdeckung dient ein feuchtes Tuch. Unter dem Einfluss heißer Luft verdunstet die Feuchtigkeit aus dem Sand. Durch die Verdunstung von Wasser sinkt die Temperatur im Inneren der Gefäße. Dies erlaubt lange Zeit Lagern Sie Lebensmittel in heißen Klimazonen, ohne Strom zu verbrauchen.

Wenn Sie den Aufbau und die Funktionsweise des Kühlschranks kennen, können Sie einfache Reparaturen am Gerät selbst durchführen. Wenn das System richtig konfiguriert ist, funktioniert das Gerät lange Jahre. Bei komplexeren Störungen sollten Sie sich an die Spezialisten des Servicecenters wenden.

Die Kältemaschine ist dafür ausgelegt, dem gekühlten Körper Wärme (Energie) zu entziehen. Aber nach dem Energieerhaltungssatz verschwindet Wärme nicht einfach irgendwo, daher muss die aufgenommene Energie übertragen (abgegeben) werden.

Kühlvorgang basierend auf der physischen RealitätVerhinderung der Wärmeaufnahme beim Sieden (Verdampfen) einer Flüssigkeit (flüssiges Kältemittel).Entwickelt, um Gas aus dem Verdampfer anzusaugen, es zu komprimieren und in den Kondensator zu pumpen. Wenn wir den Kältemitteldampf komprimieren und erhitzen, übertragen wir ihm Energie (oder Wärme); wenn wir ihn abkühlen und ausdehnen, entziehen wir ihm Energie. Dies ist das Grundprinzip der Wärmeübertragung und des Betriebs der Kühleinheit. Kühlgeräte nutzen Kältemittel zur Wärmeübertragung.

Kältekompressor 1 saugt gasförmiges Kältemittel (Freon) aus (Wärmetauscher oder Luftkühler) 3 an, komprimiert es und pumpt es in 2 (Luft oder Wasser). Im Kondensator 2 wird das Kältemittel kondensiert (durch einen Luftstrom von einem Ventilator oder einen Wasserstrom gekühlt) und geht in einen flüssigen Zustand über. Vom Kondensator 2 gelangt flüssiges Kältemittel (Freon) in den Sammler 4, wo es sich ansammelt. AuchDer Empfänger ist notwendig, um den erforderlichen Kältemittelstand ständig aufrechtzuerhalten. Der Empfänger ist am Ein- und Auslass mit Absperrventilen 19 ausgestattet. Vom Sammler gelangt das Kältemittel in den Filtertrockner 9, wo Restfeuchtigkeit, Verunreinigungen und Verunreinigungen entfernt werden. Anschließend passiert es ein Schauglas mit Feuchtigkeitsanzeige 12, ein Magnetventil 7 und wird durch ein Thermostatventil 17 in den Verdampfer 3 gedrosselt .

Das Thermostatventil dient zur Regulierung des Kältemittelflusses in den Verdampfer

Im Verdampfer siedet das Kältemittel und entzieht dem zu kühlenden Objekt Wärme. Kältemitteldämpfe aus dem Verdampfer gelangen über den Filter an der Saugleitung 11, wo sie von Verunreinigungen gereinigt werden, und den Flüssigkeitsabscheider 5 in den Kompressor 1. Anschließend wiederholt sich der Betriebszyklus der Kältemaschine.

Der Flüssigkeitsabscheider 5 verhindert, dass flüssiges Kältemittel in den Kompressor gelangt.

Um eine garantierte Ölrückführung zum Kompressorkurbelgehäuse zu gewährleisten, ist am Auslass des Kompressors ein Ölabscheider 6 installiert. In diesem Fall gelangt Öl über das Absperrventil 24, den Filter 10 und das Schauglas 13 entlang der Ölrücklaufleitung in den Kompressor .

Schwingungsisolatoren 25, 26 an den Saug- und Druckleitungen sorgen für eine Dämpfung der Schwingungen während des Kompressorbetriebs und verhindern deren Ausbreitung im Kühlkreislauf.

Der Kompressor ist mit einer Kurbelgehäuseheizung 21 und zwei Absperrventilen 20 ausgestattet.

Die Kurbelgehäuseheizung 21 ist erforderlich, um das Kältemittel aus dem Öl zu verdampfen, die Kondensation des Kältemittels im Kurbelgehäuse des Kompressors während des Stillstands zu verhindern und die erforderliche Öltemperatur aufrechtzuerhalten.

Bei halbhermetischen Kältemaschinen, die eine Ölpumpe im Schmiersystem verwenden, kommt ein Öldruck-Steuerrelais 18 zum Einsatz. Dieses Relais ist für vorgesehen Notfall Abschaltung Kompressor im Falle eines Abfalls des Öldrucks im Schmiersystem.

Wird das Gerät im Freien aufgestellt, muss es zur Sicherstellung zusätzlich mit einem hydraulischen Kondensationsdruckregler ausgestattet werden stabiler Betrieb V Winterbedingungen und Wartung erforderlichen Druck Kondensation in der kalten Jahreszeit.

Relais hoher Druck 14 steuern das Ein-/Ausschalten der Kondensatorventilatoren, um den erforderlichen Kondensationsdruck aufrechtzuerhalten.

Relais niedriger Druck 15 steuert den Kompressor ein/aus.

Das Not-Hoch- und Niederdruckrelais 16 dient zur Notabschaltung des Kompressors bei niedrigem oder hohem Druck.

Heutzutage muss eine Vielzahl von Produkten gekühlt werden, und ohne Kühlung sind viele technologische Prozesse nicht umsetzbar. Das heißt, wir stoßen im Alltag, im Handel und in der Produktion auf die Notwendigkeit, Kühlgeräte einzusetzen. Eine natürliche Kühlung ist nicht immer möglich, da sie die Temperatur nur auf die Parameter der Umgebungsluft absenken kann.

Abhilfe schaffen Kühlaggregate. Ihre Wirkung beruht auf der Umsetzung einfacher physikalischer Prozesse der Verdunstung und Kondensation. Zu den Vorteilen der Maschinenkühlung gehört die automatische Aufrechterhaltung konstant niedriger Temperaturen, die für eine bestimmte Produktart optimal sind. Wichtig sind auch die geringen spezifischen Betriebs-, Reparatur- und termingerechten Wartungskosten.

Um Kälte zu erzeugen, wird die Fähigkeit des Kältemittels genutzt, seinen eigenen Siedepunkt anzupassen, wenn sich der Druck ändert. Um eine Flüssigkeit in Dampf umzuwandeln, wird ihr eine bestimmte Menge Wärme zugeführt. Ebenso wird bei der Wärmeentnahme eine Kondensation eines dampfförmigen Mediums beobachtet. Auf diesen einfache Regeln und das Funktionsprinzip basiert Kühleinheit.

Diese Ausrüstung umfasst vier Einheiten:

• Kompressor
• Kondensator
• Thermostatventil
• Verdampfer

Alle diese Einheiten sind über Rohrleitungen in einem geschlossenen Technologiekreislauf miteinander verbunden. Über diesen Kreislauf wird Kältemittel zugeführt. Dies ist eine Substanz, die bei niedrigen Minustemperaturen sieden kann. Dieser Parameter hängt vom Druck des dampfförmigen Kältemittels in den Verdampferrohren ab. Ein niedrigerer Druck entspricht einem niedrigeren Siedepunkt. Der Verdampfungsprozess geht mit der Entziehung von Wärme einher Umfeld, in dem Wärmeaustauschgeräte untergebracht sind, die mit deren Kühlung einhergehen.

Beim Sieden entstehen Kältemitteldämpfe. Sie gelangen in die Saugleitung des Kompressors, werden von diesem komprimiert und gelangen in den Wärmetauscher-Kondensator. Der Grad der Verdichtung hängt von der Kondensationstemperatur ab. Bei diesem technologischen Prozess kommt es zu einem Anstieg der Temperatur und des Drucks des Arbeitsprodukts. Der Kompressor erzeugt solche Leistungsparameter, bei denen der Übergang des Dampfes in ein flüssiges Medium möglich wird. Für die Ermittlung des entsprechenden Drucks gibt es spezielle Tabellen und Diagramme bestimmte Temperatur. Damit ist der Vorgang des Siedens und Kondensierens von Dämpfen des Arbeitsmediums gemeint.

Ein Kondensator ist ein Wärmetauscher, in dem heiße Kältemitteldämpfe auf die Kondensationstemperatur abgekühlt werden und vom Dampf in die Flüssigkeit übergehen. Dies geschieht durch Wärmeabfuhr vom Wärmetauscher an die Umgebungsluft. Der Prozess wird mit natürlichen oder umgesetzt künstliche Beatmung. Die zweite Option wird häufig in industriellen Kühlmaschinen eingesetzt.

Nach dem Kondensator gelangt das flüssige Arbeitsmedium in das Thermostatventil (Drossel). Beim Auslösen werden Druck und Temperatur des Verdampfers reduziert. Technologischer Prozess dreht sich wieder im Kreis. Um Kälte zu erhalten, ist es notwendig, den Siedepunkt des Kältemittels unter den Parametern des gekühlten Mediums zu wählen.

Die Abbildung zeigt ein Diagramm einfachste Installation, nachdem Sie es untersucht haben, können Sie sich das Funktionsprinzip der Kältemaschine klar vorstellen. Aus der Notation:

• „Ich“ – Verdampfer
• „K“ – Kompressor
• „KS“ – Kondensator
• „D“ – Drosselklappe

Die Pfeile geben die Richtung des technologischen Prozesses an.

Zusätzlich zu den aufgeführten Hauptkomponenten ist die Kältemaschine mit Automatisierungsgeräten, Filtern, Luftentfeuchtern und anderen Geräten ausgestattet. Dank ihnen wird die Installation weitestgehend automatisiert effektive Arbeit mit minimaler menschlicher Kontrolle.

Als Kältemittel werden heute hauptsächlich verschiedene Freone verwendet. Einige von ihnen werden aufgrund von schrittweise abgeschafft negative Auswirkung auf die Umwelt. Es ist erwiesen, dass einige Freone die Ozonschicht zerstören. Sie wurden durch neue, sichere Produkte wie R134a, R417a und Propan ersetzt. Ammoniak wird nur in großtechnischen Anlagen eingesetzt.

Theoretischer und realer Kreislauf einer Kälteanlage

Diese Abbildung zeigt den theoretischen Zyklus einer einfachen Kühleinheit. Man erkennt, dass es im Verdampfer nicht nur zur Direktverdampfung kommt, sondern auch zu einer Überhitzung des Dampfes. Und im Kondensator wird der Dampf flüssig und etwas unterkühlt. Dies ist notwendig, um die Energieeffizienz des technologischen Prozesses zu steigern.

Die linke Seite der Kurve ist gesättigte Flüssigkeit und die rechte Seite ist gesättigter Dampf. Zwischen ihnen befindet sich ein Dampf-Flüssigkeits-Gemisch. Auf der Linie D-A kommt es zu einer Änderung des Wärmeinhalts des Kältemittels, begleitet von einer Wärmeabgabe. Und hier Abschnitt B-C` deutet im Gegenteil auf die Freisetzung von Kälte beim Sieden des Arbeitsmediums in den Verdampferrohren hin.

Der tatsächliche Betriebszyklus weicht vom theoretischen ab, da Druckverluste an den Verdichterleitungen und an den Ventilen auftreten.

Um diese Verluste auszugleichen, muss die Kompressionsarbeit erhöht werden, was die Effizienz des Kreisprozesses verringert. Dieser Parameter wird durch das Verhältnis der im Verdampfer abgegebenen Kälteleistung zur vom Kompressor verbrauchten Leistung bestimmt elektrisches Netzwerk. Die Betriebseffizienz der Anlage ist ein Vergleichsparameter. Es gibt keinen direkten Hinweis auf die Leistung des Kühlschranks. Wenn dieser Parameter 3,3 beträgt, bedeutet dies, dass pro von der Anlage verbrauchter Stromeinheit 3,3 Einheiten Kälte erzeugt werden. Je höher dieser Indikator ist, desto höher ist die Effizienz der Anlage.

Aufbau und Funktionsprinzip der Kühleinheit

Industriell Kühlgeräte hat sich in verschiedenen Produktionsbereichen weit verbreitet. Der Haupteinsatzbereich der zu dieser Klasse gehörenden Geräte und Anlagen ist die Wartung bestimmter Temperaturbedingungen notwendig für die Langzeitlagerung verschiedenster Güter, Materialien und Stoffe. Sie werden zum Kühlen von Flüssigkeiten sowie von Lebensmitteln, chemischen Rohstoffen, technologischen Mischungen usw. verwendet.

Hauptmerkmale industrieller Kühlgeräte

Im industriellen Einsatz ist es in der Lage, Betriebstemperaturen von -150 bis +10 °C zu erzeugen. Einheiten dieser Klasse sind für den Einsatz unter relativ rauen Bedingungen geeignet und weisen ein hohes Maß an Zuverlässigkeit der Komponenten auf.

Industriell Kühlmaschinen nach dem Prinzip arbeiten Wärmepumpe, Übertragung von Energie vom Wärmeübertrager zum Kühlkörper. In den allermeisten Fällen ist die Umgebung die erste Rolle und das Kältemittel das empfangende Objekt. Letzterer gehört zu der Klasse von Stoffen, die bei einem Druck von 1 atm und einer Temperatur, die sich deutlich von der äußeren Umgebung unterscheidet, sieden können.

Industrielle Kühlgeräte bestehen aus 8 Hauptkomponenten:

• Kompressor;
• Verdampfer;
• Durchflussregler;
• Lüfter;
• Magnetventil;
• Umschaltventil;

Der Kondensator saugt Dämpfe eines als Kältemittel wirkenden Stoffes an, wobei sich Druck und Temperatur erhöhen. Danach tritt das Kältemittel ein Kompressorblock, deren wichtigste Parameter Kompression und Verschiebung sind. Der Kondensator kühlt den erhitzten Kältemitteldampf ab, wodurch Wärmeenergie an die Umgebung übertragen wird. Der Verdampfer ist die Komponente, durch die das gekühlte Medium und der Kältemitteldampf strömen.

Zur ausreichenden Kühlung werden Industriekältemaschinen und -anlagen eingesetzt große Volumina, die von Lagerhallen, Gemüselagern, Gefrierlinien, Gefriertunneln sowie großen und großen Lagern genutzt werden komplexe Systeme Konditionierung. Insbesondere dies Kühlgeräte am häufigsten für den industriellen Bedarf in Verarbeitungsbetrieben verwendet Lebensmittel(Fleisch, Geflügel, Fisch, Milch usw.)

Klassifizierung von Industrieanlagen

Alle industriellen Kühlgeräte sind in Kompression und Absorption unterteilt. Im ersten Fall handelt es sich bei der Kälteanlage um eine Dampfkondensationsmaschine, die das Kältemittel durch Kompressor- oder Turbokompressoreinheiten verdichtet. Solche Systeme verwenden Freon oder Ammoniak als die wirksamsten Substanzen hinsichtlich der Temperaturabsorption.

Absorptionsgeräte kondensieren dampfförmiges Kältemittel mithilfe eines festen oder flüssigen Absorptionsmittels, aus dem der Arbeitsstoff bei Erwärmung aufgrund eines höheren Partialdrucks verdampft. Diese Einheiten können kontinuierlich oder periodisch betrieben werden, wobei die erste Art von Einheiten in Pump- und Diffusionseinheiten unterteilt ist.

Kompressorkälteanlagen werden je nach Kompressorbauart in offene, halbhermetische und geschlossene Einheiten unterschieden. Abhängig von der Kühlmethode Kondensatoreinheit Die Maschinen sind mit Wasser- oder Luftkühlungssystemen ausgestattet. Im Betrieb werden Absorptionseinheiten eingesetzt große Menge Wasser und haben erhebliche Abmessungen und Gewicht. Sie bieten im Vergleich zu Kompressorkühlgeräten eine Reihe von Vorteilen, insbesondere einfache Konstruktion, höhere Zuverlässigkeit der Komponenten sowie die Möglichkeit, kostengünstige Wärmequellen zu nutzen und einen leisen Betrieb zu gewährleisten.

Abhängig von der Leistung der industriellen Kühlgeräte wird die Menge der möglichen thermischen Energieemissionen berechnet. Diese Wärme kann auf drei Arten genutzt werden:
- in die Umwelt. Die Wärmeübertragung erfolgt über einen externen Kompressor.
- V Produktionsraum. In diesem Fall die zugewiesene Wärmeenergie ermöglicht es Ihnen, Heizkosten zu sparen.
- Energierückgewinnung. Die erzeugte Wärme wird dorthin übertragen, wo sie am meisten benötigt wird.

Haupttypen industrieller Kühlgeräte

Bei der Auswahl industrieller Kühlgeräte müssen Sie sich auf das Wesentliche konzentrieren technische Spezifikationen vorgeschlagene Modelle. Sollte bezahlt werden Besondere Aufmerksamkeit auf die maximale Wärmefreisetzung sowie deren Dynamik während der Produktionsschicht. Darüber hinaus ist es wichtig, den hydraulischen Widerstand der Aggregate und Komponenten des Systems zu berücksichtigen. Es ist notwendig, die Richtung der Wärmeabfuhr zu bestimmen und auch über die Möglichkeit einer Vervielfältigung des gesamten Kühlsystems zu entscheiden.

Heutzutage werden in der Industrie am häufigsten folgende Arten von Kühlgeräten eingesetzt:

• . Dieser Typ werden in der Fleisch-, Wurst-, Fisch- und Backwarenproduktion eingesetzt.
• Kühlschränke und Schockfrosterkammern. Geräte dieser Art werden in Unternehmen eingesetzt, die sich mit der Herstellung von Fisch-, Fleisch- und Gemüseprodukten sowie der Verarbeitung und Lagerung von Früchten, Beeren usw. befassen.
• Lebensmittelkühler. Dieser Kältemaschinentyp eignet sich hervorragend zum Kühlen verschiedener Flüssigkeiten und bestimmter Kategorien Lebensmittel;
• Kühler zum Kühlen von Kunststoffen. Solche Anlagen werden zur Kühlung von Rohpolymeren und Fertigprodukten eingesetzt.
• Flüssigkeitsabscheider und -behälter und -sammler;
• Gefriertunnel. Diese Art von Geräten wird zum Einfrieren von Stückgütern, verpackten und verpackten Gütern in großen Mengen verwendet.

Kältemaschinen werden in verschiedenen Branchen häufig eingesetzt. Sie dienen dazu, Wärme von Gegenständen abzuleiten, deren Temperatur niedriger sein muss als die Umgebungstemperatur. Der niedrigste Schwellenwert liegt bei minus 150 Grad, der höchste bei plus 10.

Die Geräte dienen zum Kühlen von Lebensmitteln und Flüssigkeiten (z. B. Kühlschränke). Es gibt Geräte zum Kühlen von Kunststoffen, die in verwendet werden Chemieindustrie und anderen Bereichen.

Unter allen Geräten, die zur Kühlung eingesetzt werden größtes Interesse stellen komplette Kältemaschinen dar. Hierbei handelt es sich um Geräte, die unter Berücksichtigung des Verwendungszwecks in besonderer Weise ausgewählt werden.

Beispielsweise werden Geräte für Produkte verwendet, mit denen Sie sparen können Konsumgüter Waren; Geräte zum Kühlen von Flüssigkeiten, die für chemische Tätigkeiten usw. bestimmt sind. Solche Maschinen werden am Standort der Kühlkammer montiert und können zusätzlich damit ausgestattet werden verschiedene Komponenten, die die Funktionalität von Geräten erweitern.

Auch Kältemaschinen wie Scherbeneisgeneratoren sind gefragt. Sie werden in der Fleisch-, Fisch-, Back- und Wurstindustrie eingesetzt. Kammern und Schränke zum Einfrieren (Schock) ermöglichen die Lagerung von Knödeln, Fisch, Fleisch, Gemüse, Beeren und Früchten.