Многокомпонентных хладонов

Большой интерес представляют разработка и применение многокомпонентных хладагентов (МКХА),состоящих из высоко и низкокипящих хладагентов. Использование МКХА позволяет в двухиспарительном холодильном агрегате получить различные температуры кипения. Таким образом, совершенство, создание и применение эффективных холодильных агентов одно из магистральных и приоритетных направлений. В бытовых холодильниках и морозильниках во всем мире применяют хладон R-12 разработанный а 1931 году. Ведутся ра­боты во применению хладона R-502 в бытовых морозильниках: позволяющий снизить энергопотребление до 10 - 15 %. НП0 "Электробытприбор" создал новый многокомпонентныйхолодильный агент R-7О1-(R-601 + CO₂), который позволяет получить два температурных уровня - в холодильной и низкотемпературной камерах. Хладон может применяться в прогрессивной двухиспарительной схеме холодиль­ного агрегата, двухкамерных холодильниках. Применение хладона позволяет снизить энергопотребление на 20 + 25 %. Волгоградское объединение "Химпром" разработало установку и выпустила 18 т хладона R-601. В соответствии с проблемой КГГК 0.22.31 была изготовлена установочная партия холодильников типа "Минск-22" в количест­ве 1000 шт., принципиальная схема которого представлена на рис. 1.5 Холодильник заправляется смесью R-601 / R-12 (22 % ) + R-22 (22%) + R-142 (49 % )/ + С0₂ (7%) и работает следующим образом.

Пары МКХА сжимаются в цилиндре компрессора 4 и через змеевик 5 нагнетаются в последовательно соединенные конденсаторы 8 и 9. На выходе конденсатора 9 образуется жидкий хладон R-601, который с парами СО₂ проходит через трубку 11 обогрева дверного проема низкотемпературной камеры,что предохраняет от обмерзания тор­цевую поверхность дверную проема дверки 28. Далее смесь жидкого хладона R-601 с газообразным СО₂ поступает в первую капиллярную трубку 13 диаметром d=1,8 мм, которая проходит внутри отсасывающей трубки 14 и внутри трубы испарителя 22 холодильной камеры, образуя, с ними регенеративный теплообменник. На выходе из первой капилляр­ной трубки 13 углекислый раз С0₂ конденсируется и в виде мельчай­ших капелек, не растворяясь, располагается по всему объёму жидкого хладона R-601, Многокомпонентная смесь (R-601+ С0₂) проходит 2-ую капиллярную трубку и дросселируется. При этом капельки жидко­го СО₂ выходя на капилляра 29,превращаются в кристаллики твердой углекислоты, которые в парожидкостной смеси R-601 сублимируют, понижая температуру жидкой смеси до минус 39⁰С. На выходе из низкотемпературного испарителя 26 начинает кипеть хладон R-22 и R-12, кипение которых продолжается в испарителе 22 холодильной камере 19, Кипение хладона R-22 и R-12 понижает температуру в холодильной камере 19 до 0 - 1°С и одновременно путем регенерации происходит конденсация парообразного С0₂ в первой капиллярной трубке 13. На выходе из испарителя 22 холодильной камеры начинает кипеть хладон R-142, холод которого идет на регенерацию. Таким образом МКХА обеспечивает два температурных уровня кипения при одном и том же давлении всасывания. В системе предусмотрено охлаж­дение масла I при помощи тепловой трубы 7 через змеевик охлаждения 2.

Недостатком данного схемного решения является невозможность обеспечения непрерывного режима замораживания в течение 24 часов, а также повышение температуры конца сжатия на 30-40°С. Это требует применения эффективной системы охлаждения головки или блока цилиндра компрессора жидким хладоном под давлением конденсации для снижения температуры конца сжатия паров МКХА.

Рис. 1.5 Принципиальная схема бытового двухкамерного холодильника типа «Минск-22»,работающего на многокомпонентном хладоне:

1-масло смазочное; 2-змеевиик охлаждения масла; 3-кривошипно-кулисний механизм; 4-комрессор; 5-змеевик нагнетательный; 6-кришка компрессора, 7-труба тепловая; 8-первый конденсатор; 9-второй конденсатор; 10,11-труба обогрева дверного прое­ма морозильной камеры; 12 патрон циолитовый; 13-трубка капиллярная; 14-трубка отсасывающая; 15-обечайка наружного шкафа, 16-теплоизоляция из пенополиуретана;17-обечайка шкафа; 18-терморегулятор; 19-камера холодильная (0- 5°С); 20-двухбаллоная резина уплотнителя; 21-дверь холодильной камеры; 22-испаритель холо­дильной камеры; 23-регулировочные винты; 24-патрон циолитовый; 25-камера низкотемпературная; 2б-испаритель низкотемпературной камеры;27-тер-морегулятор- низкотемпературной камеры; 28-дверь низкотемпературной камеры; 29-кариллярная трубка низкотемпературной камеры, 30-трубка соединения испарителей.

Рис. 1.6. Принципиальная схема комбинированного холодильника-морозильника с двумя хо­лодильными агрегатами:

1,8 - герметичный хладоновый компрессор; 2,9 - конденсатор; 3,10 - фильтр-осушитель; 4 - капиллярная трубка холодильной камеры; 5 - шкаф холодильной камеры с теплоизоляцией из пенополиуретана; 13 - трубопровод для отсасывания холодных паров из испарителей;6-испари­тель холодильной камеры; 12 -испаритель морозильной ка­меры; 14 - камера холодильная; 15 - камера морозильная; 16 - дверь морозильной камеры; 17 - шкаф морозильной каме­ры; 16-двухбаллоный резиновый уплотнитель с магнитной вставкой.