Холодильными агрегатами.

Одним из важных моментов развития бытовой холодильной техники явилось создание двух- и многокамерных холодильников-морозильников с отдельными автономными холодильными агрегатами что позволяет создавать комбинированные холодильники-морозильники боль­ших емкостей (более 560-600 дм³) на базе выпускаемых отечественной промышленностью герметичных хладоновых компрессоров ХКВ-9,ХКВ-6 и ХКВ-8. Конструктивно такой холодильник-морозильник выполнен в виде отдельных шкафов (рис.1.6).5 и 17,холодильной камеры 14 и морозильной камеры 15, установленных один на другой и скреплённых между собой. Верхний холодильный агрегат состоит из компрессора I, конденсатора 2, фильтра-осушителя 3,капилярной трубки 4, испарителя 6, отсасывающей трубке 7, внутри которой проходит капиллярная трубка 4, образуя регенеративный теплообменник, Холодильный агрегат обеспечивает поддержание температуры 0-5⁰С в холодильной камере 14. Нижний холодильный агрегат, содержащий герметичный компрессор 8, конденсатор 9,

фильтр-осушитель 10, капиллярную трубку И, испаритель 12 и отсасывающую трубку 13, обеспечивает в морозильной камере 15 температуру хранения не выше минус 18°С, а в режиме замораживаиия минус 28°С.

С такой компоновкой холодильных агрегатов выпускаются комби-нированные холодильники-морозильники, типа «Саратов» (КШД-200/80), «Бирюса-15» (КШД-270/120).

Холодильные агрегаты комбинированного холодильника-морозильника (рис. 1.6) оснащаются герметичными хладоновыми компрессорами 1 и 8 типа ХКВ-5, ХКВ-6 или ХКВ-8 в зависимости от объема холодильной 14 и морозильной камеры 15.

Рис. 1.8. Компрессор с кривошипно-кулисным механизмом типа ХКВ-6-1ЛБN:

1 - амортизатор резиновый; 2 - втулка; 3 - ванна масляная; 4- шайба; 5 - статор; 6 -ротор; 7 - болт; 8 - штифт; 9 - болт; 10 - седло клапанов; 11 - головка цилиндра; 12 - поршень; 13 - нагнетательный клапан; 14 - клапан всасывающий; 15 - цилиндр; 16 - кривошип; 17 - болт; 18 - ползун; 19 - прокладка; 20 - змеевик нагнетательный; 21 - крышка кожуха; 22 - корпус; 23 - пружина; 24 - штифт с полиамидной втулкой; 25 - кронштейн; 26 - кожух.

 

Герметичный компрессор, типа ХКВ-5 я ХКВ-6 (рис.1.7) с кривошипно-кулисным механизмом является основным типом компрессоров, выпускаемых нашей промышленностью для бытовых холодильников-морозильников и морозильников.

Компрессор да-5 и ЗИВ-6 о вертикальным валом 16 и горизонтальным цилиндром 15.. Механизм движения кривошипно-кулисный. На кривошипной шейке 16 вале установлен ползун 18, который перемещается в обойме, жестко связанной о поршнем 12 в перпендикулярном направлении, клапаны упругие, консольные. Блок цилиндра 15 выпол­нен в виде одной отливки с двухкамерными всасывающими и нагнетательными глушителями.

Корпус 22 компрессора с электродвигателем подвешены внутри кожуха 26 на трёх пружинах 23. Статор 5 электродвигателя крепится к корпусу 22 четырьмя болтами7.Нагнетательная трубка 20 изогнута витками в виде лиры. Смазка компрессора принудительная, осуществляется разбрызгиванием.

Нижний конец вала 16, в котором выполнено вертикальное эксцентричное отверстие, используемое в качестве масляного насоса. Масло под действием центробежной силы поступает ко всем движущим частям компрессора.

Для привода компрессора используется встроенныйоднофазный асинхронный электродвигательс повышенным пусковым моментом.

Основные характеристики герметично хладоновых компрессоров типа ХКВ (ГОСТ 17008-85) приведены в таблице 1.6:

 

Таблица 1.6 Основные характеристики герметично хладоновых компрессоров типа ХКВ

 

Рис. 1.8. Компрессор с охлаждением масляной ванной типа ХКВ-8-1ЛМТ:

1 - амортизатор резиновый; 2 - втулка; 3 - ванна масляная; 4 - шайба; 5 - статор; 6 - ротор; 7 - болт; 8 - штифт; 9 - прокладка блок цилиндра; 10 - болт; 11 - головка цилиндра; 12 - прокладка клапана нагнетательного; 13 - клапан нагнетательный; 14 - плита клапанная; 15 - клапан всасывающий; 16 - прокладка клапана; 17- цилиндр; 18 - поршень: 19 - кривошип вала коленчатого; 20 - болт; 21 - ползун; 22 - корпус; 23 - змеевик нагнетательный; 24 - крышка кожуха; 25 - пружина; 26 -втулка полиамидная; 27 - кронштейн; 28 - кожух; 29 - змеевик маслоохладителя.

 

 

Габаритные размеры:
ширина	мм
высота	мм
длина	мм
Холодопроизводительность номинальная (ГОСТ 17008-85)	Вт
Потребляешь мощность	Вт
Удельная холодопроизводительность	Вт/Вт	0,793	0,906	0,947
КПД холодопроизводительности	-	0,458	0,483	0,505
КПД энергоёмкости	-	0,272	0,311	0,325
КПД электродвигателя	-	0,68	0,69	0,69
Рабочий номинальный ток	А	1,1	1,4	1,6

 

В компрессоре ХКВ-6 -и ХКВ-8 применяется одинаковый электродвигатель типа ЭДП-24.Для этого масляная ванна 3 компрессора ХКВ-8 (Рис.1.8) охлаждается змеевиком 27, в который подается жидкий хладагент под давлением конденсации, и выкипает. Охлаждённое масло разбрызгивается и снижает температуру обмотки статора 4 на 25-30°С, что позволяет повысить номинальную мощность на валу электродвигателя от 125 до 160 Вт.

Ведущей фирмой по производству комбинированных холодильников-морозильников с двумя отдельными агрегатами является финская фирма "Розенлев". На рис 1.9 представлена принципиальная схема комбинированного холодильника-морозильника "Розенлев" PJP/- 390, общим объёмом V_об=390 дм³.Ёмкость холодильной камеры V_хк=220 дм³,морозильной V_мк=170 дм³,удельный объём морозильной камеры:

ν_мк= V_мк/ V_об=170/390=0.44

Толщина пенополиуретановой изоляции шкафа морозильного отделения- 50 мм, холодильного - 30 мм. В машинном отделении, расположенном в нижней части шкафа, установлены герметичные компрессоры 1 и 15 типа PW фирмы "Данфосс".

Холодильный агрегат холодильной камеры 8 состоит из компрессора 1 типа PW- 4,5 К9, мощностью 93Вт, проволочно-трубного конденсатора 7, "плачущего" испарителя 5 и регенеративного теплообменника 6. Во время стоянки компрессора включается нагреватель мощностью N= 35 Вт, вмонтированный в испаритель 5, иней тает и талая вода по дренажному шлангу стекает в ванночку, закреплённую на крышке компрессора 1.

Холодильный агрегат морозильника камеры 9 состоит из компрессора 15 типа РW-5,5-К2, Мощностью 124 -Вт, проволочно-трубного конденсатора 11, прикреплённого к задней стенке холодильника, и трубчатого испарителя 10, выполненного в виде трёх горизонтальных змеевиков, на которых закреплены полки и размещаются продукты.

Холодильник и морозильник снабжены индивидуальными терморегуляторами, обеспечивающими независимое регулирование температур в шкафах 8 и 9.

Герметичный хладоновый компрессор (рис.1.20) типа PW имеет кривошипно-кулисный механизм движения.

Все детали компрессора устанавливаются на корпусе 12, выполненного в виде отливки. Статор 13 электродвигателя крепится четырьмя болтами 2 к корпусу 12 компрессора. Ротор 14 электродвигателя напрессован на коленчатый вал I и вращает в подшипнике скольжения 19, отлитого заодно с корпусом 12 Блок цилиндров 20 крепится к корпусу 12 четырьмя болтами 23. Вращательное движение ротора 14 преобразуется в обратно-поступательное движение поршня 5 через палец кривошипа 8 коленчатого вала 8,кулисный камень 9 и кулису 21,отлитую заодно с поршнем 5.К торцу цилиндра 20 четырьмя болтами 7 крепится головка цилиндра и клапанная доска (рис.1.11).Корпус 12 подвешен на трёх пружинах 2 к кожуху 6 компрессора. Крышка 10 и кожух 6 соединены сваркой и образуют герметичный объём, внутри которого установлен компрессор с электродвигателем. Смазка деталей компрессора осуществляется центробежным масляным насосом, который состоит из насадки 18 с пластиной 17.Масса компрессора в сборе – 9.3 кг., диаметр поршня - 23 мм, ход поршня -19мм,рабочий объём цилиндра -7.45 см3/ход, холодопроизводительность при tк=550С и tс=-200С равна 191 Вт, потребляемая мощность – 200 Вт, удельная холодопроизводительность – 0.95 Вт/Вт.

 

 

Рис. 1.9. Принципиальная схема комбинированного холодильника-морозильника с двумя холодильными агрегатами:

1,15 - герметичный компрессор агрегата холодильной и морозильной
камеры; 2,14 - трубка отсасывающая; 3,13 -трубка нагнетающая; 4,12 - капиллярная трубка испарителя холодильной и морозильной камеры; 6 - регенеративный теплообменник; 7,11 - конденсатор; 9,9 -шкаф холодильной и морозильной камеры.

 

 

Результаты поведенных испытаний комбинированного холодильника-морозильника типа PJP/390 показали что расход электрической энергии для поддержания в морозильнике температуры минус 18°С и холодильнике +5°С при температуре окружаю­щей среды +32°С составил соответственно 2,07 и 1,85 кВт·ч/24 ча­са, коэффициенты рабочего временя равнялись соответственно 0,516 и 0,633.

Расход электрической энергии измерялся в установившемся ре­жиме работы при температурах в морозильной камере минус 18°С и холодильной +5еС.

Суммарный суточный расход электрической энергии холодильни­ков «Розенлев»-390 с учетом работы нагревательных элементов:

 

£=4.23 кВт·ч

 

Удельный расход суточной электрической энергии холодильной камерой равен:

 

℮хк = (Е_хк + Е_наг)/V_хк=(1.85 + 0.38)/220=0.98·10^-2 кВтч/дм3

 

Удельный суточный расход электрической энергии морозильной камерой равен:

 

℮_мк=Q_мк.мк/V_мк = 2.07/170=1.22·10^-2, кВт*ч/дм³

 

Удельный расход электрической энергии комбинированным холодильником-морозильником равен:

 

℮ = Е/V_общ = 4.23/390=1.08·10^-2, (кВтч*(ч/ч))/дм³

 

Как видно из результатов экспериментов, расход электрической энергии морозильником на 25% превышает соответствующий показатель холодильника.

Преимуществом данного технического решения является простота схемы холодильных агрегатов а возможность независимого регулирования температур в камерах.

К недостаткам можно отнести значительный расход электроэнергии, вследствие наличия двух компрессоров, повышенный уровень шума, большую материалоёмкость холодильной машины.

 

 

Рис. 1.10. Компрессор герметичный с кривошипно-кулисным механизмом типа PW-7,5:

1 - коленчатый вал; 2 -болты крепления статора; 3 - клеммная коробка; 4 - штыри электрические; 5-поршень с кулисой; 6- кожух компрессора; 7-болты крепления головки цилиндра; 8-палец кривошипа коленчатого вала; 9-камень кулисный; 10-крышка; 11-пружины растяжения подвески - 3 шт.; 12 - корпусная деталь компрессора; 13 - статор электродвигателя; 14 - ротор; 15 - втулка электродвигателя; 16 - втулка отвода пара; 17 - пластинка масляного насоса; 18 -насадка масляного насоса; 19 - подшипник скольжения; 20 - цилиндр компрессора; 21 - кулиса; 22 - стакан; 23 - болт.

 

Рис. 1.1. Головка блока цилиндра и клапанная группа компрессора типа PW:

1 - камера нагнетания; 2 -головка цилиндра с ка­мерой всасывания и нагнетания; 3 - паронитовая прокладка; 4 - ограничитель хода нагнетательного клапана; 5 - рессора; 6 -клапан нагнетательный, подковообразный; 7 - доска клапанов; 8 – клапан всасывающий лепестковый; 9 - прокладка паронитовая цилиндра; 10 - штифты; 11 - отверстие всасывания с седлом - 2шт; 12 - отверстие нагнетания с седлом; 13 - винты крепления (заклёпки); 14 - камера всасывания.