Zasada działania lodówki. Urządzenie i zasada działania agregatu chłodniczego

komfort domu nowoczesny mężczyzna nie można sobie wyobrazić bez lodówki. Przeznaczony jest do długotrwałego przechowywania produktów. Według naukowców każdy członek rodziny otwiera drzwi do 40 razy dziennie. Zaglądamy do środka, nawet nie myśląc o tym, jak działa nasza lodówka.

W naszym artykule szczegółowo rozważymy urządzenie i zasadę działania różnych lodówek.

Jak działa lodówka

Każda nowoczesna lodówka składa się z następujących głównych jednostek:

1. Silnik.
2. Kondensator.
3. Parownik.
4. Rurka kapilarna.
5. Filtr osuszający.
6. Bojler.

Schemat działania lodówki

silnik elektryczny

Silnik jest główną jednostką urządzenia gospodarstwa domowego. Przeznaczony do cyrkulacji chłodziwa (freonu) przez rurki.

Silnik składa się z dwóch jednostek:

• silnik elektryczny;
• kompresor.

Silnik elektryczny przetwarza prąd elektryczny na energię mechaniczną. Jednostka składa się z dwóch części - wirnika i stojana.

Obudowa stojana składa się z kilku miedzianych cewek. Wirnik ma wygląd stalowego wału. Wirnik jest połączony z układem tłokowym silnika.

Gdy silnik jest podłączony do zasilania, cewki Indukcja elektromagnetyczna. To jest przyczyna momentu obrotowego. Siła odśrodkowa powoduje obrót wirnika.

Czy wiesz, że lodówka odpowiada za 10% całego zużywanego prądu. Otwarte drzwiczki urządzenia kilkakrotnie zwiększają zużycie energii elektrycznej.

Gdy wirnik silnika obraca się, tłok porusza się liniowo. Przednia ściana tłoka ściska i odprowadza płyn roboczy do stanu roboczego.

Pozycja silnika lodówki

W nowoczesnych agregatach chłodniczych silnik elektryczny znajduje się wewnątrz sprężarki. Taki układ blokuje gaz przed spontanicznym wyciekiem.

Aby zredukować wibracje, silnik jest na sprężystym metalowym zawieszeniu. Sprężyna może znajdować się na zewnątrz lub wewnątrz urządzenia. W nowoczesnych jednostkach sprężyna znajduje się wewnątrz obudowy silnika. Pozwala to skutecznie tłumić drgania podczas pracy urządzenia.

Kondensator

Jest to rurociąg serpentynowy o średnicy do 5 milimetrów. Zaprojektowany do odprowadzania ciepła z Działający płyn w środowisko. Kondensator znajduje się na tylnej zewnętrznej powierzchni urządzenia.

Parownik

Reprezentuje system cienkich rurek. Zaprojektowany do odparowania płynu roboczego i schłodzenia otaczającej przestrzeni. Znajduje się wewnątrz lub na zewnątrz zamrażarki.

Urządzenie sprężarkowe

Rurka kapilarna

Zaprojektowany w celu zmniejszenia ciśnienia gazu. Ma średnicę od 1,5 do 3 milimetrów. Znajduje się w obszarze między parownikiem a skraplaczem.

Filtr osuszacz

Przeznaczony do oczyszczania gazu roboczego z wilgoci. Ma formę miedziana ruraśrednica od 10 do 20 mm. Końce rurki są wydłużone i hermetycznie przylutowane do rurki kapilarnej i skraplacza.

Uwaga! Filtr odwadniacz ma jednokierunkową zasadę działania. Urządzenie nie jest przeznaczone do pracy w trybie odwrotnym. Jeśli filtr zostanie zainstalowany nieprawidłowo, urządzenie może ulec awarii.

Wewnątrz tuby znajduje się zeolit ​​- mineralny wypełniacz o silnie porowatej strukturze. Na obu końcach tuby zainstalowane są siatki barierowe.

Filtr osuszacz

Z boku skraplacza zainstalowana jest metalowa siatka o wielkości oczek do 2 mm. Syntetyczna siatka jest zainstalowana z boku rurki kapilarnej. Rozmiary komórek takiej siatki to dziesiąte części milimetra.

Dokipatel

Reprezentuje metalowy pojemnik. Montuje się go w obszarze między parownikiem a wlotem sprężarki. Zaprojektowany do doprowadzania freonu do wrzenia, a następnie odparowywania.

Chroni silnik przed wnikaniem cieczy. Wnikanie płynu roboczego może doprowadzić do jego awarii.

Jak działa lodówka

Główna zasada działania każdej lodówki opiera się na dwóch operacjach roboczych:

1. Wyjście energii cieplnej z urządzenia do otaczającej przestrzeni.
2. Stężenie zimna wewnątrz korpusu urządzenia.

Freon jest czynnikiem chłodniczym używanym do odprowadzania ciepła. Jest to gazowa substancja na bazie etanu, fluoru i chloru. Freon ma niepowtarzalna okazja przejście ze stanu gazowego w stan ciekły i odwrotnie. Przejście z jednego stanu do drugiego następuje, gdy zmienia się ciśnienie.

Działanie układu chłodzenia jest następujące. Sprężarka zasysa freon. Wewnątrz urządzenia pracuje silnik elektryczny. Silnik napędza tłok. Gdy tłok się porusza, gaz jest sprężany.

Schemat ideowy działania lodówki

Proces sprężania gazu dzieli się na dwa etapy. W pierwszym etapie następuje ruch powrotny tłoka. Gdy tłok się porusza, otwiera się zawór wlotowy. Przez otwarty otwór freon dostaje się do komory gazowej.

W drugim etapie tłok porusza się w przeciwnym kierunku. Podczas ruchu wstecznego tłok spręża gaz. Sprężony freon naciska na płytkę zaworu wylotowego. Ciśnienie w komorze gwałtownie wzrasta. Gdy ciśnienie wzrasta, gaz jest podgrzewany do temperatury 100°C. Zawór wylotowy otwiera się i uwalnia gaz na zewnątrz.

Ogrzany freon z komory trafia do zewnętrznego wymiennika ciepła (skraplacza). W drodze przez skraplacz freon oddaje ciepło na zewnątrz. W punkcie końcowym skraplacza temperatura gazu spada do 55°C.

Czy wiesz, że pierwsze lodówki wykorzystywały jako czynnik chłodniczy dwutlenek siarki? Urządzenia takie były bardzo niebezpieczne ze względu na duże prawdopodobieństwo rozhermetyzowania instalacji.

W procesie wymiany ciepła dochodzi do kondensacji gazu. Freon ze stanu gazowego zamienia się w ciecz.

Ze skraplacza płynny freon dostaje się do filtra odwadniacza. Tutaj wilgoć jest pochłaniana przez specjalny sorbent. Z filtra gazowy freon wchodzi do rurki kapilarnej.

Rurka kapilarna pełni rolę swoistego zatyczki (przeszkody). Na wlocie do rury ciśnienie gazu spada. Czynnik chłodniczy zamienia się w ciecz. Freon dostaje się do parownika z rurki kapilarnej. Kiedy ciśnienie spada, freon odparowuje. Wraz ze spadkiem ciśnienia spada również temperatura gazu. W momencie wpływania do parownika temperatura freonu wynosi -23°C.

Freon przechodzi przez wewnętrzny wymiennik ciepła komora chłodziarki. Schłodzony gaz odbiera ciepło wewnętrzna powierzchnia rurki parownika. Po uwolnieniu ciepła następuje ochłodzenie przestrzeń wewnętrzna komora chłodnicza.

Po parowniku freon jest zasysany do sprężarki. Cykl zamknięty jest powtarzany.

Główne rodzaje systemów chłodzenia

Zgodnie z zasadą działania wyróżnia się następujące typy lodówek:

• kompresja;
• adsorpcja;
• termoelektryczny;
• strumień pary.

W jednostkach sprężających ruch czynnika chłodniczego odbywa się poprzez zmianę ciśnienia w układzie. Ciśnienie płynu roboczego jest kontrolowane przez sprężarkę. Układy chłodnicze sprężarkowe są najczęściej spotykanym typem urządzeń chłodniczych.

W instalacjach absorpcyjnych ruch czynnika chłodniczego następuje w wyniku jego ogrzewania System grzewczy. Jako mieszaninę roboczą stosuje się amoniak. Wadą systemu jest duże ryzyko i złożoność obsługi. Ten typ sprzęt gospodarstwa domowego jest przestarzały i obecnie jest wycofany z produkcji.

Czy wiesz, że wyprodukowano pierwszą lodówkę amerykańska firma General Electric w 1911 r. Urządzenie zostało wykonane z drewna. Jako czynnik chłodniczy zastosowano dwutlenek siarki.

Główna zasada działania lodówek termoelektrycznych opiera się na absorpcji ciepła podczas interakcji dwóch przewodników podczas ich przechodzenia. prąd elektryczny. Zasada ta znana jest jako efekt Peltiera. Zaletą urządzenia jest wysoka niezawodność i trwałość. Wadą jest wysoki koszt układów półprzewodnikowych.

Dysze parowe wykorzystują wodę. Rolę układu napędowego pełni wyrzutnik. Płyn roboczy dostaje się do parownika. Tutaj ciecz wrze z tworzeniem się pary wodnej. Podczas wytwarzania ciepła temperatura wody gwałtownie spada.

Schłodzona woda służy do chłodzenia żywności. Para wodna jest usuwana przez eżektor do skraplacza. W skraplaczu para wodna jest schładzana, zamienia się w kondensat i ponownie trafia do parownika. Zaletą takich instalacji jest ich prostota budowy, bezpieczeństwo, przyjazność dla środowiska. Wadą systemu eżektora pary jest znaczne zużycie wody i energii elektrycznej do jego ogrzewania.

Zasada działania lodówek absorpcyjnych

Działanie urządzeń absorpcyjnych opiera się na cyrkulacji i odparowaniu ciekłego czynnika chłodniczego. Amoniak jest używany jako czynnik chłodniczy. Rolę absorbentu (pochłaniacza) pełni wodny roztwór amoniaku.

Schemat działania urządzenia absorpcyjnego

Do układu chłodzenia aparatu dodaje się wodór i chromian sodu. Wodór jest przeznaczony do regulacji ciśnienia w układzie. Chromian sodu chroni wewnętrzne ścianki rur przed korozją.

Czy wiesz, że stare sowieckie lodówki wykorzystują freon R12 na bazie chloru jako mieszaninę chłodzącą. Główną wadą jest jego destrukcyjny wpływ na warstwę ozonową Ziemi.

Po podłączeniu do zasilania generatora-kotła płyn roboczy jest podgrzewany. Mieszaniną roboczą jest wodny roztwór amoniaku. Roztwór amoniaku znajduje się w specjalnym zbiorniku.

Podgrzanie czynnika chłodniczego powoduje odparowanie amoniaku. Pary amoniaku przedostają się do skraplacza. Tutaj amoniak skrapla się i zamienia w ciecz.

Skroplony amoniak dostaje się do parownika. Stąd ciekły amoniak miesza się z wodorem. Różnica ciśnień między dwiema substancjami prowadzi do odparowania amoniaku. Procesowi odparowywania towarzyszy wydzielanie ciepła i schładzanie amoniaku do -4°C. Wraz z amoniakiem następuje schłodzenie parownika.

Schłodzony parownik pobiera ciepło z otaczającej przestrzeni. Po odparowaniu amoniak dostaje się do adsorbera. Adsorber zawiera czysta woda. Tutaj amoniak miesza się z wodą. Roztwór amoniaku wpływa do zbiornika. Roztwór amoniaku ze zbiornika wchodzi do generatora-kotła i cykl zamknięty jest powtarzany.

Może być stosowany jako zamiennik amoniaku roztwory wodne aceton, bromek litu, acetylen.

Zaletą urządzeń absorpcyjnych jest bezgłośność jednostek.

Zasada działania samorozmrażającej się lodówki

Proces rozmrażania w urządzeniach z systemem samorozmrażania odbywa się automatycznie.

Istnieją dwa rodzaje systemów samorozmrażania:

1. Kroplówka.
2. Wietrznie (bez mrozu).

W urządzeniach z systemem kroplowym parownik znajduje się z tyłu urządzenia. Podczas pracy urządzenia na tylnej ścianie tworzy się szron. Podczas rozmrażania szron spływa specjalnymi rowkami do dolnej części urządzenia. podgrzany wysoka temperatura sprężarka odparowuje ciecz.

W instalacjach z systemem wiatrowym zimne powietrze z parownika na tylnej ścianie wdmuchiwane jest do obudowy przez specjalny wentylator. Podczas cyklu rozmrażania szron spływa po rowkach do specjalnego otworu.

Lodówki przemysłowe

Urządzenia przemysłowe różnią się od urządzeń domowych pojemnością instalacji oraz wielkością komór chłodniczych. Moc silnika sprzętu sięga kilkudziesięciu kilowatów. Temperatura pracy zamrażarki mieści się w zakresie od +5 do -50°C.

Czy wiesz, że największy lodówka przemysłowa zajmuje 24 km2 powierzchni. Ten gigant znajduje się w Genewie (Szwajcaria) i służy do celów naukowych podczas działania zderzacza hadronów.

Instalacje przemysłowe przeznaczone są do chłodzenia i zamrażarka duża liczba produkty. Objętość zamrażarek wynosi od 5 do 5000 ton. Są używane w przedsiębiorstwach zaopatrzeniowych i przetwórczych.

Zasada działania lodówki inwerterowej

Sprężarki inwerterowe przeznaczone są do gromadzenia i przetwarzania prądu stałego na prąd przemienny o napięciu 220 V. Zasada działania opiera się na możliwości płynnej regulacji prędkości obrotowej wału silnika.

Urządzenie z silnikiem falownika

Po włączeniu falownik szybko wykonuje wymaganą liczbę obrotów, aby wytworzyć wymaganą temperaturę wewnątrz obudowy. Po osiągnięciu ustawionych parametrów urządzenie przechodzi w tryb czuwania. Gdy tylko temperatura wewnątrz obudowy wzrośnie, czujnik temperatury zostaje aktywowany, a prędkość obrotowa silnika wzrasta.

Urządzenie termostatu lodówki

Zadaniem termostatu jest utrzymywanie zadanej temperatury wewnątrz instalacji. Urządzenie jest hermetycznie zamknięte na jednym końcu rurki kapilarnej. Drugi koniec rurki kapilarnej jest podłączony do parownika.

Głównym elementem termostatu każdej lodówki jest termostat. Konstrukcja przekaźnika termicznego składa się z mieszka i dźwigni mocy.

Urządzenie termostatyczne

Mieszek to falista sprężyna, w której pierścieniach znajduje się freon. W zależności od temperatury freonu sprężyna jest ściskana lub rozciągana. Gdy temperatura czynnika chłodniczego spada, sprężyna ściska się.

Czy wiesz, że nowoczesne domowe lodówki wykorzystują freon R600a na bazie izobutanu. Ten czynnik chłodniczy nie niszczy warstwy ozonowej planety i nie powoduje efektu cieplarnianego.

Pod wpływem kompresji dźwignia zamyka styki i załącza sprężarkę do pracy. Wraz ze wzrostem temperatury sprężyna się rozszerza. Dźwignia zasilania otwiera obwód i silnik wyłącza się.

Lodówka bez prądu - fakt czy fikcja?

Mieszkaniec Nigerii, Mohammed Ba Abba, w 2003 roku otrzymał patent na lodówkę bez prądu. Urządzenie to gliniany garnek różne rozmiary. Naczynia są układane jeden na drugim zgodnie z zasadą rosyjskiej „matrioszki”.

Lodówka bez prądu

Przestrzeń między doniczkami jest wypełniona mokrym piaskiem. Wilgotna ściereczka służy jako przykrywka. Pod wpływem gorącego powietrza wilgoć z piasku odparowuje. Parowanie wody prowadzi do obniżenia temperatury wewnątrz naczyń. To pozwala długi czas przechowywać żywność w gorącym klimacie bez użycia elektryczności.

Znajomość urządzenia i zasady działania lodówki pozwoli na wykonanie prostej naprawy urządzenia własnymi rękami. Jeśli system jest poprawnie skonfigurowany, urządzenie będzie działać długie lata. W przypadku bardziej złożonych usterek należy skontaktować się ze specjalistami centrów serwisowych.

Maszyna chłodnicza jest przeznaczona do pobierania ciepła (energii) z chłodzonego ciała. Ale zgodnie z prawem zachowania energii ciepło nie zniknie tak po prostu, dlatego pobrana energia musi zostać przekazana (oddana).

Proces chłodzenia oparty na fizycznościpochłanianie ciepła podczas gotowania (parowania) cieczy (ciekłego czynnika chłodniczego).przeznaczony do zasysania gazu z parownika i sprężania go, wtłaczając go do skraplacza. Sprężając i ogrzewając opary czynnika chłodniczego oddajemy im energię (ciepło), podczas schładzania i rozprężania odbieramy energię. Jest to podstawowa zasada, na której zachodzi wymiana ciepła i działa instalacja chłodnicza. Czynniki chłodnicze są używane w chłodnictwie do przenoszenia ciepła.

Sprężarka chłodnicza 1 zasysa gazowy czynnik chłodniczy (freon) z (wymiennika ciepła lub chłodnicy powietrza) 3, spręża go i pompuje do 2 (powietrza lub wody). W skraplaczu 2 czynnik chłodniczy skrapla się (chłodzi strumieniem powietrza z wentylatora lub strumieniem wody) i przechodzi w stan ciekły. Ze skraplacza 2 ciekły czynnik chłodniczy (freon) dostaje się do odbiornika 4, gdzie się gromadzi. Równieżodbiornik jest niezbędny do stałego utrzymywania wymaganego poziomu czynnika chłodniczego. Odbiornik jest wyposażony w zawory odcinające 19 na wlocie i wylocie. Z odbiornika czynnik chłodniczy dostaje się do filtra-osuszacza 9, gdzie usuwana jest pozostała wilgoć, zanieczyszczenia i zanieczyszczenia, po czym przechodzi przez wziernik ze wskaźnikiem wilgotności 12, elektrozawór 7 i jest dławiony zaworem termostatycznym 17 do parownika 3.

Zawór rozprężny służy do sterowania przepływem czynnika chłodniczego do parownika

W parowniku czynnik chłodniczy wrze, pobierając ciepło z chłodzonego obiektu. Pary czynnika chłodniczego z parownika przez filtr na linii ssącej 11, gdzie są oczyszczane z zanieczyszczeń, a separator cieczy 5 wchodzą do sprężarki 1. Następnie powtarza się cykl pracy maszyny chłodniczej.

Separator cieczy 5 zapobiega przedostawaniu się ciekłego czynnika chłodniczego do sprężarki.

Aby zapewnić gwarantowany powrót oleju do skrzyni korbowej sprężarki, na wylocie sprężarki zainstalowany jest separator oleju 6. W takim przypadku olej dostaje się do sprężarki przez zawór odcinający 24, filtr 10 i wziernik 13 przez przewód powrotny oleju.

Wibroizolatory 25, 26 na przewodach ssawnym i tłocznym zapewniają tłumienie drgań podczas pracy sprężarki i zapobiegają ich propagacji wzdłuż obwodu chłodniczego.

Sprężarka jest wyposażona w grzałkę karteru 21 i dwa zawory odcinające 20.

Grzałka karteru 21 jest niezbędna do odparowania czynnika chłodniczego z oleju, zapobiegania skraplaniu się czynnika chłodniczego w karterze sprężarki po jej zatrzymaniu oraz utrzymania wymaganej temperatury oleju.

W półhermetycznych agregatach chłodniczych, które wykorzystują pompę olejową w układzie smarowania, stosuje się czujnik ciśnienia oleju 18. Przekaźnik ten jest przeznaczony do wyłączenie awaryjne sprężarki w przypadku spadku ciśnienia oleju w układzie smarowania.

Jeśli urządzenie jest instalowane na zewnątrz, musi być dodatkowo wyposażone w hydrauliczny regulator ciśnienia skraplania stabilna praca V warunki zimowe i utrzymanie wymagane ciśnienie kondensacja w zimnych porach roku.

Przekaźnik wysokie ciśnienie 14 steruje włączaniem/wyłączaniem wentylatorów skraplacza w celu utrzymania wymaganego ciśnienia skraplania.

Przekaźnik niskie ciśnienie 15 steruje włączaniem/wyłączaniem sprężarki.

Przełącznik alarmu wysokiego i niskiego ciśnienia 16 przeznaczony jest do awaryjnego wyłączenia sprężarki w przypadku niskiego lub wysokiego ciśnienia.

Obecnie ogromna liczba produktów wymaga chłodzenia, a nawet bez zimna niemożliwe jest wdrożenie wielu procesów technologicznych. Oznacza to, że stajemy przed koniecznością wykorzystania agregatów chłodniczych w życiu codziennym, w handlu iw produkcji. Stosowanie naturalnego chłodzenia nie zawsze jest możliwe, ponieważ może ono jedynie obniżyć temperaturę do parametrów otaczającego powietrza.

Na ratunek przychodzą agregaty chłodnicze. Ich działanie opiera się na realizacji prostych procesów fizycznych parowania i skraplania. Zaletą chłodzenia maszynowego jest automatyczne utrzymywanie stałej, niskiej temperatury, optymalnej dla danego rodzaju produktu. Istotne są również nieznaczne jednostkowe koszty eksploatacji, napraw oraz koszty terminowej konserwacji.

Aby uzyskać zimno, wykorzystuje się właściwość czynnika chłodniczego do dostosowania własnej temperatury wrzenia wraz ze zmianą ciśnienia. Aby zamienić ciecz w parę, dostarcza się do niej pewną ilość ciepła. Podobnie obserwuje się kondensację pary wodnej podczas ekstrakcji ciepła. Na tych proste zasady i oparty na zasadzie działania zakład chłodniczy.

To urządzenie obejmuje cztery węzły:

• kompresor
• kondensator
• zawór rozprężny
• parownik

Wszystkie te węzły są ze sobą połączone w zamkniętym cyklu technologicznym za pomocą rurociągów. Czynnik chłodniczy jest dostarczany przez ten obwód. Jest to substancja obdarzona zdolnością wrzenia w niskich ujemnych temperaturach. Ten parametr zależy od ciśnienia pary czynnika chłodniczego w rurkach parownika. Niższe ciśnienie odpowiada niższej temperaturze wrzenia. Procesowi parowania towarzyszyć będzie odprowadzanie z niego ciepła środowisko, w którym umieszczony jest sprzęt do wymiany ciepła, czemu towarzyszy jego chłodzenie.

Podczas wrzenia tworzą się opary czynnika chłodniczego. Wchodzą do linii ssącej sprężarki, są przez nią sprężane i wchodzą do wymiennika ciepła-skraplacza. Stopień sprężania zależy od temperatury skraplania. W tym procesie technologicznym obserwuje się wzrost temperatury i ciśnienia roboczego produktu. Sprężarka tworzy takie parametry wyjściowe, przy których możliwe staje się przejście pary w ciekły ośrodek. Istnieją specjalne tabele i diagramy do określania ciśnienia odpowiadającego pewna temperatura. Dotyczy to procesu wrzenia i skraplania oparów czynnika roboczego.

Skraplacz jest wymiennikiem ciepła, w którym gorące opary czynnika chłodniczego są schładzane do temperatury skraplania i przechodzą z pary do cieczy. Odbywa się to poprzez pobieranie ciepła z wymiennika ciepła przez otaczające powietrze. Proces jest realizowany przy użyciu naturalnego lub sztuczna wentylacja. Druga opcja jest często stosowana w przemysłowych urządzeniach chłodniczych.

Za skraplaczem ciekły czynnik roboczy dostaje się do zaworu rozprężnego (dławika). Po jego uruchomieniu ciśnienie i temperatura obniżają parametry pracy parownika. Proces technologiczny znowu krąży. Aby uzyskać chłód należy dobrać temperaturę wrzenia czynnika chłodniczego poniżej parametrów schładzanego medium.

Rysunek przedstawia schemat najprostsza instalacja, po rozważeniu, które można zwizualizować zasadę działania maszyny chłodniczej. Z notacji:

• „Ja” - parownik
• „K” - sprężarka
• „KS” - kondensator
• „D” - przepustnica

Strzałki wskazują kierunek procesu technologicznego.

Oprócz wymienionych głównych komponentów, maszyna chłodnicza jest wyposażona w urządzenia automatyki, filtry, osuszacze i inne urządzenia. Dzięki nim instalacja jest maksymalnie zautomatyzowana, zapewniając wydajna praca przy minimalnej kontroli człowieka.

Obecnie jako czynnik chłodniczy stosuje się głównie różne freony. Niektóre z nich są stopniowo wycofywane z powodu negatywny wpływ na środowisko. Udowodniono, że niektóre freony niszczą warstwę ozonową. Zostały one zastąpione nowymi, bezpieczniejszymi produktami, takimi jak R134a, R417a i propan. Amoniak jest stosowany tylko w wielkopowierzchniowych instalacjach przemysłowych.

Teoretyczny i rzeczywisty cykl pracy instalacji chłodniczej

Ten rysunek przedstawia teoretyczny cykl najprostszej instalacji chłodniczej. Widać, że w parowniku dochodzi nie tylko do bezpośredniego odparowania, ale również do przegrzania pary. A w skraplaczu para zamienia się w ciecz i jest nieco przechłodzona. Jest to konieczne w celu poprawy efektywności energetycznej procesu.

Lewa strona krzywej to ciecz w stanie nasycenia, a prawa strona to nasycona para. To, co jest między nimi, to mieszanina pary i cieczy. Na linii D-A` następuje zmiana zawartości ciepła czynnika chłodniczego, której towarzyszy wydzielanie ciepła. I tu odcinek B-C` przeciwnie, wskazuje na wydzielanie się zimna podczas wrzenia czynnika roboczego w rurkach parownika.

Rzeczywisty cykl pracy różni się od teoretycznego ze względu na straty ciśnienia w orurowaniu sprężarki oraz zaworach sprężarki.

Aby zrekompensować te straty, należy zwiększyć pracę sprężania, co zmniejszy wydajność cyklu. Ten parametr jest określany przez stosunek mocy chłodniczej uwalnianej w parowniku do mocy pobieranej przez sprężarkę i sieć elektryczna. Parametrem porównawczym jest wydajność instalacji. Nie wskazuje bezpośrednio na wydajność lodówki. Jeśli ten parametr wyniesie 3,3, będzie to oznaczać, że na jednostkę energii elektrycznej zużywanej przez instalację przypada 3,3 jednostki chłodu. Im wyższy ten wskaźnik, tym wyższa sprawność instalacji.

Urządzenie i zasada działania agregatu chłodniczego

Przemysłowy sprzęt chłodniczy bardzo się rozpowszechnił w różnych gałęziach przemysłu. Głównym obszarem zastosowania jednostek i instalacji należących do tej klasy jest konserwacja niektórych warunki temperaturowe niezbędne do długotrwałego przechowywania szerokiej gamy towarów, materiałów i substancji. Stosowane są do chłodzenia cieczy, a także produktów spożywczych, surowców chemicznych, mieszanin procesowych itp.

Główne cechy przemysłowych urządzeń chłodniczych

Stosowany w przemyśle jest w stanie wytworzyć temperatury pracy od -150 do +10C. Jednostki należące do tej klasy są przystosowane do pracy w dość trudnych warunkach i charakteryzują się wysokim stopniem niezawodności podzespołów.

Przemysłowy maszyny chłodnicze pracować na zasadzie Pompa ciepła przenoszenie energii z radiatora do radiatora. W zdecydowanej większości przypadków rolą pierwszego jest otoczenie, a czynnikiem chłodniczym jest obiekt odbierający. Ta ostatnia należy do klasy substancji zdolnych do wrzenia pod ciśnieniem 1 atm i w temperaturze znacznie różniącej się od temperatury otoczenia.

Przemysłowe urządzenia chłodnicze składają się z 8 głównych elementów:

• kompresor;
• parownik;
• regulator przepływu;
• wentylator;
• zawór elektromagnetyczny;
• zawór zwrotny;

Skraplacz zasysa opary substancji pełniącej funkcję czynnika chłodniczego, gdzie następuje podwyższenie jej ciśnienia i temperatury. Następnie wchodzi czynnik chłodniczy blok sprężarki, którego najważniejszymi parametrami są kompresja i objętość robocza. Skraplacz schładza ogrzaną parę czynnika chłodniczego, dzięki czemu energia cieplna jest przekazywana do otoczenia. Parownik jest elementem, przez który przechodzi chłodzone medium i odparowany czynnik chłodniczy.

Przemysłowe maszyny i instalacje chłodnicze służą do wystarczającego chłodzenia duże ilości, z których korzystają magazyny, hurtownie warzyw, linie mroźnicze, tunele mroźnicze, a także wielkogabarytowe i złożone systemy kondycjonowanie. W szczególności takie sprzęt chłodniczy najczęściej wykorzystywane na potrzeby przemysłu w zakładach przetwórczych produkty żywieniowe(mięso, drób, ryby, mleko itp.)

Klasyfikacja instalacji przemysłowych

Wszystkie przemysłowe agregaty chłodnicze dzielą się na kompresorowe i absorpcyjne. W pierwszym przypadku sprzęt chłodniczy to maszyna do skraplania pary, która spręża czynnik chłodniczy przez sprężarkę lub turbosprężarkę. Takie systemy wykorzystują freon lub amoniak jako najskuteczniejsze substancje pod względem pochłaniania temperatury.

Instalacje absorpcyjne skraplają czynnik chłodniczy w postaci pary ze stałym lub ciekłym absorbentem, z którego substancja robocza odparowuje po podgrzaniu z powodu wyższego ciśnienia cząstkowego. Jednostki te działają w sposób ciągły i przerywany, a pierwszy typ jednostek dzieli się na pompujące i dyfuzyjne.

Urządzenia chłodnicze sprężarkowe różnią się w zależności od typu sprężarki na jednostki otwarte, półhermetyczne i hermetyczne. W zależności od metody chłodzenia jednostka kondensatora maszyny są wyposażone w układy chłodzenia wodnego lub powietrznego. Jednostki absorpcyjne są wykorzystywane w procesie pracy duża ilość wody i mają znaczne wymiary i wagę. Posiadają szereg zalet w porównaniu ze sprężarkowymi agregatami chłodniczymi, w szczególności prostą konstrukcję, większą niezawodność podzespołów, a także możliwość zastosowania niedrogich źródeł ciepła oraz cichą pracę.

W zależności od wydajności przemysłowych urządzeń chłodniczych obliczana jest ilość możliwej emisji energii cieplnej. Ciepło to można wykorzystać na 3 sposoby:
- do otoczenia. Wymiana ciepła odbywa się za pomocą zewnętrznej sprężarki.
- V pomieszczenie produkcyjne. W tym przypadku przydzielone energia cieplna pozwala zaoszczędzić pieniądze potrzebne na ogrzewanie.
- odzyskiwanie energii. Uwolnione ciepło jest przekazywane tam, gdzie jest najbardziej potrzebne.

Główne rodzaje przemysłowych urządzeń chłodniczych

Wybierając przemysłowy sprzęt chłodniczy, należy skupić się na głównym Specyfikacja techniczna proponowane modele. Powinna być zapłacona Specjalna uwaga na maksymalną ilość wydzielanego ciepła, a także jego dynamikę podczas zmiany produkcyjnej. Ponadto ważne jest, aby wziąć pod uwagę wskaźnik oporu hydraulicznego jednostek i elementów systemu. Konieczne jest określenie kierunku odprowadzania ciepła, a także podjęcie decyzji o możliwości zduplikowania całego układu chłodniczego.

Do tej pory w przemyśle najczęściej stosowane są następujące typy urządzeń chłodniczych:

• . Ten typ kruszywa znajduje zastosowanie w produkcji mięsnej, wędliniarskiej, rybnej oraz piekarniczej.
• szafy i komory zamrażania szokowego. Sprzęt tego typu jest stosowany w przedsiębiorstwach zajmujących się produkcją ryb, produktów mięsnych i warzywnych, a także przetwarzaniem i przechowywaniem owoców, jagód itp.
• schładzacze żywności. Ten typ urządzeń chłodniczych doskonale nadaje się do chłodzenia różnych cieczy i niektórych kategorii. produkty żywieniowe;
• chillery do chłodzenia tworzyw sztucznych. Jednostki takie służą do chłodzenia surowych polimerów oraz wyrobów gotowych.
• separatory cieczy oraz odbiorniki i kolektory;
• zamrażające tunele. Tego typu urządzenia służą do zamrażania towarów jednostkowych, pakowanych i pakowanych w dużych ilościach.

Chillery są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu. Przeznaczone są do odprowadzania ciepła z obiektów, których temperatura musi być niższa od temperatury otoczenia. Najniższy próg to minus 150 stopni, a najwyższy to plus 10.

Urządzenia służą do chłodzenia żywności i płynów (np. szafy do chillerów). Stosowane są urządzenia do chłodzenia tworzyw sztucznych przemysł chemiczny i inne obszary.

Wśród wszystkich urządzeń służących do chłodzenia największe zainteresowanie reprezentują kompletne maszyny chłodnicze. To sprzęt dobierany w szczególny sposób, biorąc pod uwagę cel jego użytkowania.

Na przykład używają urządzeń do produktów, które pozwalają oszczędzać właściwości konsumenckie dobra; urządzenia do chłodzenia cieczy przeznaczonych do czynności chemicznych itp. Takie maszyny są montowane w miejscu komory chłodniczej i mogą być dodatkowo wyposażone różne komponenty które rozszerzają funkcjonalność urządzeń.

Poszukiwane są również urządzenia chłodnicze, takie jak generatory płatków lodu. Znajdują zastosowanie w przemyśle mięsnym, rybnym, piekarniczym i wędliniarskim. Komory i szafki do zamrażania (szoku) pozwalają na przechowywanie pierogów, ryb, mięsa, warzyw, jagód i owoców.