Холодильные машины

Холодильной машиной называется совокупность устройств, необходи­мых для непрерывного отвода тепла от охлаждаемой среды при низкой температуре и передаче его окружающей среде при высокой температуре.

Существующие холодильные машины подразделяются на две группы: компрессорные: работающие с затратой механической энергии и ад­сорбционные — работающие с затратой тепловой энергии. Наибольшее применение во всех отраслях народного хозяйства имеют компрессор­ные холодильные машины.

Характеристика хладоагентов. Хладоагент представляет собой химиче­ское вещество, предназначенное для отвода тепла от охлаждаемой среды. Для этого используют специальные легкокипящие жидкости, имеющие низкую температуру кипения при атмосферном давлении. В настоящее время широко применяются холодильные агенты аммиак и фреон-22.

Аммиак — это бесцветный газ с резким запахом, оказывающий раз­дражающее действие на слизистую оболочку. Поэтому при утечке его че­рез неплотности можно его обнаружить по запаху. Аммиак и в воде име­ет высокую взаимную растворимость. Его используют в холодильных ма­шинах средней и большой производительности. Применение аммиака как холодильного агента в машинах малой мощности ограничено, так как имеет недостатки (ядовитость, взрывоопасность, воспламеняемость).

Фреон-22 — бесцветный газ со слабым специфическим запахом, поэтому его утечку из системы трудно обнаружить. Он становится за­метным только при содержании его в воздухе более 20%. Он легко проникает через неплотности, нейтрален к металлам, взрывоопасен, но не горюч. При атмосферном давлении температура его кипения 400°С. Преимущество фреона-22 — безвредность, только при содержа­нии его в воздухе более 30% появляются признаки отравления орга­низма из-за недостатка кислорода.

Компрессорные холодильные машины (рис. 15-1). Эти машины со­стоят из следующих основных частей: испарителя, конденсатора, ком­прессора и регулирующего вентиля.

Испаритель — это устройство, имеющее вид змеевиковой ребристо- трубной батареи, в которой происходит кипение хладоагента в условиях низкой температуры за счет теплоты, поглощаемой из окружающей сре­ды. Испаритель устанавливается внутри холодильного шкафа, в верхней его части.

Конденсатор — это устройство, предназначенное для охлаждения па­ров фреона и превращения их в жидкость. Для ускорения охлаждения фреона через конденсатор продувают воздух специальным вентилятором.

Компрессор — устройство, которое отсасывает пары хладоагента из испарителя и направляет их в конденсатор в сжатом состоянии. Ком­прессор состоит из цилиндра, поршня и электродвигателя.

Регулирующий вентиль — устройство, регулирующее количество жид­кого фреона, подаваемого в испаритель. Кроме того, регулирующий вентиль снижает давление фреона для обеспечения условий низкотем­пературного кипения.

Таким образом, все основные части холо­дильной машины связаны между собой замкнутой системой трубопроводов, в ко­торой непрерывно циркулирует одно и то же количество фреона и его паров.

Для улучшения ре­жима работы в схему холодильной машины включают ряд допол­нительных аппаратов: ресивер, приборы ав­томатики и т.д.

Фреоновая автоматическая компрессорная машина. Эти машины в настоящее время применяются для охлаждения витрин, шкафов, ка­мер, прилавков, испарители которых устанавливают внутри охлаждаемо­го объекта. Для удобства эксплуатации и ремонта некоторые устройства объединяют в один узел и называют агрегатом. В настоящее время заво­ды выпускает агрегаты ФАК-1,5МЗ открытого типа. Испаритель и регу­лирующий вентиль устанавливаются в камере охлаждения, а остальные детали машины установлены на штампованной плите и образуют агре­гат. Агрегат устанавливают рядом с камерой охлаждения и соединяют с испарителем трубками, по которым циркулирует хладоагент (фреон).

Принцип работы машины заключается в следующем: хладоагент, по­пав в испаритель, закипает, превращается из жидкого состояния в газо­образное. При этом активно поглощает тепло от трубок и ребер испари­теля. Пары в испарителе отсасывают при помощи компрессора, который направляет их в сжатом состоянии (6-8 атм.) в конденсатор. В конден­саторе при помощи охлаждаемого воздуха, хладоагент, имея высокое да­вление, переходит в жидкое состояние. Жидкий хладоагент поступает в испаритель через регулирующий вентиль, который снижает давление и регулирует его подачу. Таким образом, в замкнутой системе непрерыв­но циркулирует одно и то же количество фреона и его паров.

Холодильные герметические агрегаты. Промышленность выпуска­ет более совершенные холодильные машины с герметическими ком­прессорами марок ФГК. Главное его преимущество в том, что электро­двигатель и компрессор находятся в одном герметическом кожухе и об­разуют единый блок. Этот агрегат может работать длительное время, так как у него отсутствуют сальники, которые исключают утечку фреона.

V

%

■А*— {

Рис. 15-1. Схема компрессионной холодильной машины: 1-испаритель; 2-компрессор; 3-электродвигатель; 4-конденсатор; 5-регулирующий вентиль

ФГК по своему размеру и весу значительно меньше. Достигается это

за счет уменьшения размера двигателя, отсутствия передаточного меха­низма и лучшего охлаждения его парами фреона.

ФГК работает почти бесшумно, не давая вибраций на фундамент.

Холодильный агрегат ВС. Эти агрегаты отличаются о агрегатов ФГК только более узким диапазоном рабочей температуры, меньшим весом и габаритами конденсатора. Экранированный герметичный агрегат ФГ-1,1 конструктивно выполнен так, что в герметичной полости находится только ротор электродвигателя. Вынесение статора из герметичной по­лости упрощает его сборку и дает возможность быстрой замены во вре­мя ремонта. Герметичные компрессоры станут основными агрегатами холодильных машин, применяемых в общественном питании, так как они имеют меньшую массу, габариты и потребляют меньше энергии.

Отсутствие сальников в конструкции агрегата исключает утечку хла- доагента и значительно повышает надежность работы.

Краткие сведения о теплоизоляционных материалах. Теплоизоля­ционные материалы применяют для изоляции шкафов, прилавков и ви­трин, для максимального уменьшения теплопритока в охлаждаемое обо­рудование.

К теплоизоляционным материалам предъявляют следующие требова­ния: прочность, долговечность, устойчивость, небольшая стоимость, низкий коэффициент теплопроводности и теплоемкости, безвредность, биостойкость, низкая гигроскопичность. При изготовлении холодильно­го оборудования в промышленности применяют теплоизоляционные материалы: пеностеклопористая стеклянная масса, альфоль — гофриро­ванные алюминиевые листы, минеральная пробка, пенопласта, асбест, рубероид и битум.