Типы холодильных установок: Классификация холодильных установок, состав холодильной машины — «Инсолар-Холод»

Разновидности холодильных установок | Эйркул

Современная холодильная техника условно подразделяется на три базовых вида: промышленную, торговую и бытового назначения. Основные виды установок отличаются по назначению, функциональности, эксплуатационным особенностям. На крупных предприятиях применяется холодильное оснащение промышленного типа. Холодопроизводительность таких установок — свыше 15 кВт. Главные элементы: компрессорный блок, воздухоохладитель, конденсатор, холодильная автоматика, в т. ч. терморегулирующий вентиль.

Типы холодильных машин:

• компрессорные. В зависимости от используемого хладагента бывают фреоновыми и аммиачными. Сжатие хладагента в подобных машинах производится при помощи компрессора;
• абсорбционные. В данном случае хладагент абсорбируется посредством твердого или жидкого компонента. По принципу функционирования абсорбционные машины бывают периодического и непрерывного действия. Агрегаты непрерывного действия бывают в насосном, безнасосном исполнении.

К числу достоинств абсорбционной техники относят надежность составляющих компонентов, простоту конструктивной схемы, малошумность при работе. Такое оборудование имеет большую массу и отличается потреблением значительного объема воды.

Пароконденсационные холодильные машины функционируют по особому принципу. Хладагент в жидкой форме поглощает тепло, после чего переходит в пар. Сбросив тепло, вещество возвращается в исходное жидкое состояние.

Холодильное торговое оснащение представлено установками малой, средней мощности. Они используются в супермаркетах с целью кратковременного хранения продукции или демонстрации товаров и незаменимы для кафе, магазинов, ресторанов различного масштаба. К категории торгового оборудования относятся камеры сборного типа. Они предназначены для длительного хранения товаров на складах, в помещениях, подсобных хозяйствах.

Технологичные холодильные камеры включают теплоизоляционные панели. С помощью такой установки создается необходимая для хранения продукции температура.

Двери низкотемпературных установок оснащаются специальными электронагревателями. Это позволяет избежать примерзания к конструкции дверной коробки. Холодильные шкафы используются в магазинах и ресторанах при необходимости хранения напитков. Есть несколько видов техники данного типа.

Двери холодильных шкафов могут быть представлены в распашном, раздвижном исполнении. В компании «Эйркул» вы можете приобрести холодильное оборудование промышленного типа по приемлемой цене.

Классификация холодильных машин

Работа холодильных систем и тепловых насосов основана на реализации обратных термодинамических циклов, когда теплота перемещается от низких температур к высоким. Холодильное оборудование отводит тепло от объектов с температурой ниже, чем температура в окружающей среде, чем дополнительно снижает их температуру. Отводимое тепло может использоваться затем в хозяйственных нуждах: для ГВС или организации отопления.

Конструкции и принцип работы холодильных установок и тепловых насосов во многом похожи. Отличие, в основном, в уровне рабочих параметров.

Классификация холодильных машин

Холодильные машины (агрегаты) разделяют на виды по типу физического процесса, заложенного в основе работы.

• Парокомпрессионные, абсорбционные, эжекторные. Этот тип машин использует процессы фазового перехода рабочего состава из жидкого состояния в газообразное.
• Воздушные детандерные. Работают на основе процесса расширения воздуха, при этом производится внешняя работа.
• Воздушные вихревые. Основаны на том же принципе, но без производства внешней работы.
• Термоэлектрические. Функционируют на основе эффекта Пелье.

По типу потребляемой энергии холодильные машины делят на следующие виды.

• Работающие на основе механической энергии – компрессионные.
• Потребляющие тепло – эжекторные, абсорбционные и ряд компрессорных, имеющих турбинный привод.
• Потребляющие электроэнергию – термоэлектрические.

В зависимости от условий работы и необходимого результата холодильные машины разделяется по холодопроизводительности на малые, средние и крупные установки. К малым относятся машины до 15 кВт, к средним – от 15 до 120 кВт, крупными считаются установки с холодопроизводительностью выше 120 кВт.

По температурным характеристикам обслуживаемого объекта машины подразделяются на низко-, средне- и высокотемпературные. Температура соответственно: ниже -30 ^оС, от -30 ^оС до -10 ^оС и выше -10 ^оС.

По назначению холодильное оборудование может быть универсальным или специализированным. Работает холодильная техника в разных термодинамических циклах, в соответствии с этим меняется схема установки. По этому признаку машины делят на 1-, 2-, многоступенчатые и каскадные.

Варьируется и рабочее тело, в качестве которого в холодильных машинах может использоваться: фреон, пропан, аммиак, этан, воздух, пар и вода и др. Большинство существующих машин относятся к парокомпрессионным, и работают на разных типах компрессоров: поршневых (самые распространенные), ротационных, винтовых, центробежных.

Особенности различных типов холодильных машин

Парокомпрессионные машины на поршневых компрессорах получили заслуженное уважение благодаря высоким энергетическим коэффициентам. У этого типа оборудования высокое отношение давлений кипений и конденсации, но есть и свои недостатки. К ним относятся: высокая вибрация и сравнительно с другими типами оборудования небольшая надежность.

Основным недостатком машин на центробежных компрессорах считается низкая энергетическая эффективность. К плюсам можно отнести: небольшие габариты, высокую надежность и уравновешенность, сравнительную простоту регулирования производительности.

Проблемой машин с винтовыми масляными компрессорами считают именно металлоемкую масляную систему и большие потери в нерасчетных режимах. Тем не менее, они отличаются высокой надежностью и производительностью.

При выборе холодильной техники приходится учитывать много факторов: габариты, производительность, условия и стоимость эксплуатации, виброакустические показатели. К сожалению, универсального оборудования, лучшего по всем показателям, в настоящий момент не существует – на каждом конкретном случае используют те машины, которые оптимально подходят по сумме различных показателей.

Типы холодильных установок | Слесарь-судоремонтник

В воздушных холодильных установках воздух является промежуточным хладоносителем. Такая установка обеспечивает интенсивное движение воздуха в рефрижераторных трюмах. Воздух, воспринявший теплоту охлаждаемого трюма, всасывается электровентилятором и прокачивается через воздухоохладитель, установленный в выгородке трюма. Отдав теплоту холодильному агенту, кипящему в змеевиковом испарителе (или рассолу), воздух охлаждается и вновь нагнетается непосредственно в охлаждаемый трюм.

Фреоновая холодильная установка включает в себя: компрессор, конденсатор, испаритель, расширитель, терморегулирующие вентили (ТРВ), реле давления (РД), термостаты и другие приборы автоматики.

На рис. 36 дана схема фреоновой автоматизированной установки. При работе установки компрессор 3 сжимает газообразный фреон до давления 400—800 кН/м² (4—8 кгс/см²) и нагнетает его через запорный клапан и маслоохладитель 2 в конденсатор 1, где фреон превращается в жидкость, охлаждаясь циркулирующей внутри труб забортной водой. Из конденсатора жидкий фреон, пройдя теплообменный аппарат 4, фильтр-осушитель 5 и соленоидный клапан 9, подается в терморегулирующий вентиль, с помощью которого регулируется количество жидкого фреона, поступающего в испарительные батареи 6. Кроме того, в ТРВ происходит дросселирование жидкого фреона, вследствие чего давление фреона снижается до 30— 100 кН/м

2 (0,03—1,0 кгс/см²) и он начинает кипеть, образуя парожидкостную смесь. Протекая по трубам испарительных батарей 6, парожидкостная фреоновая смесь кипит, превращаясь в газ, и при этом интенсивно отбирает теплоту от воздуха и хранящихся в холодильных камерах 8 продуктов. Газообразный фреон, отсасываемый из испарительных батарей компрессором, проходит через теплообменный аппарат, где отдает часть теплоты жидкому фреону, поступает в компрессор, сжимается в нем, и цикл повторяется. Температура цикла контролируется с помощью прибора 7. Соленоидный клапан 9 является автоматически действующим запорным органом с электрическим дистанционным управлением.

Рис. 36. Схема фреоновой автоматизированной установки.

Аммиачные холодильные установки применяют на транспортных, рефрижераторных и морозильных судах, когда требуются большие холодопроизводительности и температуры до — 180° С (93 К) в трюмах и до —40° С (233 К) в специальных холодильных камерах. Принцип получения холода в этих установках в основном такой же, как во фреоновых.

В абсорбционных холодильных установках рабочими телами холодильных машин являются бинарные (двухкомпонентные) растворы. Один из компонентов является собственно холодильным агентом, а другой — абсорбентом (поглотителем). Компоненты раствора подбирают таким образом, чтобы температура кипения холодильного агента при одном и том же давлении была значительно ниже температуры кипения абсорбента. Рабочими телами судовых абсорбционных холодильных установок могут быть водоаммиачный раствор и раствор бромистого лития. В качестве холодильного агента водоаммиачных установок применяется аммиак, поэтому они могут работать в области минусовых и плюсовых температур.

Бромистолитиевые машины, в которых холодильным агентом является вода, работают в области плюсовых температур и применяются только для системы кондиционирования воздуха.

На рис. 37 дана простейшая схема абсорбционной холодильной машины. В кипятильнике-генераторе 4 крепкий водоаммиачный раствор кипит при давлении конденсации за счет подвода теплоты Qh. Аммиак, имеющий более низкую температуру кипения, чем вода, выпаривается из раствора. Слабый раствор, образовавшийся в результате выпаривания аммиака из крепкого раствора, возвращается через вентиль 3 в абсорбер 2. Пары аммиака поступают в конденсатор 5, где, отдавая теплоту QK забортной воде, конденсируются.

Рис. 37. Простейшая схема абсорбционной холодильной установки.

Жидкий аммиак при давлении конденсации поступает к регулирующему вентилю 6, в котором происходит процесс дросселирования (мятия). После регулирующего вентиля аммиак при давлении и температуре кипения поступает в испаритель 7, где кипит, отнимая теплоту Qo от охлаждаемого объекта.

Пары аммиака, образовавшиеся в испарителе, направляются в абсорбер 2, в котором поглощаются (абсорбируются) при давлении кипения слабым раствором, поступающим из генератора 4 через регулирующий вентиль 3. В результате поглощения аммиака концентрация слабого раствора повышается.

Процесс абсорбции (поглощения) сопровождается выделением теплоты Qa, которая отводится забортной водой. Крепкий водоаммиачный раствор поступает к насосу 1, в котором сжимается от давления кипения до давления конденсации и перекачивается в капятильник-генератор 4. Холодильный агент циркулирует по контуру: генератор 4, конденсатор 5, регулирующий вентиль 6, испаритель 7, абсорбер 2 и генератор 4. Контур циркуляции абсорбента: абсорбер 2, насос 1, генератор 4, регулирующий вентиль 3, абсорбер 2.

Применение абсорбционных холодильных установок на судах бывает энергетически целесообразно в связи с тем, что для их работы могут быть использованы отходы теплоты от главной энергетической установки или пар низкого давления от механизмов.

Типы холодильных машин, системы охлаждения

Типы холодильных машин. Холодильные машины по принципу получения холода делятся на две группы: работа одной из них связана с затратой механической энергии, другой – с затратой тепла.

К первой группе относятся наиболее распространенные в современной технике компрессионные холодильные машины, ко второй – абсорбционные и пароэжекторные.

Принцип работы компрессионных машин основан на сжатии хладагентов компрессором для их конденсации, в абсорбционных машинах хладагенты поглощаются особыми веществами – абсорбентами с последующим их выпариванием при более высоком давлении, соответствующем давлению конденсации.

В пароэжекторной водяной холодильной машине испарение воды происходит при низком давлении, создаваемом струйным аппаратом – паровым эжектором.

Для получения холода применяют также газовые холодильные машины, роль хладагента в которых выполняет воздух. Такие машины входят в состав установок по получению азота, кислорода и аргона из воздуха.

Холодильной установкой называется объединение холодильной машины с другими элементами, осуществляющими процессы распределения и потребления холода.

Для получения холода иногда используются машины с незамкнутым циклом, т.е. без возврата испарившегося хладагента, например, установки для получения твердой углекислоты.

Наиболее эффективный способ непрерывного охлаждения связан с процессами кипения жидкого хладагента и его последующей конденсацией в паровых холодильных машинах.

Системы охлаждения. А зависимости от условий использования холода, температурного уровня, конструктивных возможностей и назначения аппаратов, потребляющих холод, а также от требований техники безопасности, применяют систему охлаждения: с промежуточным хладоносителем или непосредственного испарения.

В системе с промежуточным хладоносителем вода, раствор солей или жидкость с низкой температурой замерзания охлаждается в испарителе холодильной машины и по трубопроводам циркуляционным насосам подаются к местам потребления холода.

Такие системы используют при передаче холода на значительные расстояния, при разветвленной сети, а также в случаях, когда контакт хладагента с охлаждаемой средой опасен.

В системе с промежуточным хладоносителем процесс теплопередачи происходит дважды: от охлаждаемой среды к хладоносителю и от него в испарителе – к хладагенту, поэтому холодильная установка должна работать с более низкой температурой, чем в системе без промежуточного хладоносителя. Лишь при этом условии будет достигнут необходимый температурный перепад между охлаждаемой средой и хладоносителем.

На циркуляцию хладоносителя, помимо этого, затрачивается энергия, расходуемая насосом.

Все это увеличивает вес и стоимость оборудования холодильной установки, вызывает необходимость изготовления и монтажа оборудования для приготовления, хранения, охлаждения и циркуляции хладоносителя.

В системах непосредственного испарения холодильный агент кипит в аппаратах, потребляющих холод. Эти системы применяются в холодильных установках всех диапазонов, особенно при низких температурах охлаждения, когда выбор хладоносителя затруднен. В этих установках тепло сразу передается от охлаждаемой среды к хладагенту. Отпадает необходимость поддержания двойного температурного перепада. Становятся излишними громоздкие системы приготовления и циркуляции хладоносителя. Установки непосредственного испарения экономичнее систем с хладоносителем, однако им также присущи недостатки:

— отсутствие способности аккумулировать холод;

— усложнение конструкции аппаратов потребителей холода;

— необходимость разводки большого количества хладагента, зачастую более взрывоопасного и токсичного, чем хладоноситель, большая опасность его утечки в помещения, где находятся потребители холода;

— трудность регулирования подачи хладагента к потребителям с колеблющимся притоком тепла.

Кроме того, системы непосредственного испарения нецелесообразно применять при подаче холода из крупных холодильных установок на большие расстояния; при заполнении разветвленных систем дорогостоящими хладагентами; при большом влиянии давления столба жидкого хладагента на температуру его кипения; в установках кондиционирования воздуха при использовании токсичных хладагентов.

По мере усовершенствования способов автоматического регулирования подачи хладагента, оснащения промышленности машинами, защищенными от гидравлических ударов, и перехода на безопасные хладагенты, системы непосредственного испарения, как более экономичные, будут вытеснять системы с промежуточным хладоносителем.

В установках кондиционирования воздуха на мясо- и рыбохолодильниках пользуются системой воздушного охлаждения. Здесь воздух, подаваемый в помещения, предварительно охлаждается в специальных аппаратах – воздухоохладителях, т.е. он по существу является промежуточным хладоносителем.

Тепловой насос. В любой холодильной машине при затрате подведенной извне работы тепло передается от холодного испарителя к теплому конденсатору.

Подбирая хладагенты, имеющие высокие температуры конденсации, или уменьшая подачу воды на конденсатор, можно получить такую температуру охлаждающей воды после конденсатора, которая позволит использовать ее для отопления зданий, горячего водоснабжения и т. д. Такая машина будет работать в режиме теплового насоса, т.е. будет передавать тепло от холодного испарителя к горячему теплоносителю.

Тепловые насосы могут использоваться для установок сезонного отопления и охлаждения зданий. В качестве хладагента применяются фреон-12, фреон-142 и фреон-11.

Комбинированное производство тепла и холода позволяет использовать одни и те же установки для конденсирования воздуха – летом и для отопления помещений с подачей тепла или холода на кондиционеры – зимой.

Тепловые насосы позволяют использовать тепло низкого потенциала, применение которого для других целей практически невозможно.

 

Вода с температурой 30-40 С, нагретая за счет снятия тепла в химических или металлургических производствах, подается на конденсаторы холодильной установки, работающей в режиме теплового насоса, где нагревается до температуры 60-70 С и используется для горячего водоснабжения.

 

Схемы работы каскадных, модульных и блочных холодильных утановок

25. 01.2017

Деятельность НПП «Холод» по проектированию схем установок для холодоснабжения

Холодильной установкой называют комплекс оборудования, который используется для искусственного снижения и поддержания необходимой температуры в заданном объекте охлаждения. Все типы холодильных установок базируются на принципе поглощения тепла при кипении жидкости и в среднем устроены одинаково; разные задачи решаются конструктивным исполнением, количеством и видом холодильного оборудования и приборов управления. Тип холодильной установки проектируется в зависимости от объекта охлаждения, сферы будущего применения, источников энергии, вида охлаждающей среды и других факторов. 

 

За весь период своей профессиональной деятельности компания «Холод» принимала участие в разработке промышленных холодильных систем для предприятий разных областей промышленности. Получая техзадание, наши специалисты подбирали тип и выстраивали схему холодильной установки, принимая во внимание реальные потребности и наличествующие ресурсы заказчика. Так, среди проектов, реализованных компанией «Холод», была разработка холодильной установки для получения очень низких температур (многоступенчатых и каскадных холодильных систем), а также проектирование, ремонт и монтаж холодильных установок блочного типа, которые сразу же послу установки готовы к работе, в т.ч. в автоматическом режиме. 

 

Схема многоступенчатой и каскадной холодильной установки

Для получения очень низких температур (-60°С и ниже), необходимых для протекания технологических процессов в авиационной, приборо- и машиностроительной, а также химической промышленности, специалистами НПП «Холод» проектировались многоступенчатые (двух- и трех-), а также каскадные холодильные системы.

 

В схеме трехступенчатой установки для холодоснабжения присутствуют три цилиндра (низкого, среднего и высокого давлений) с регулирующими вентилями, переохладитель и два промежуточных сосуда. Насыщенный пар хладагента, образовавшийся в испарителе, последовательно проходит через все цилиндры и промежуточные сосуды, в которых охлаждается, сжимается и в конце концов выталкивается в конденсатор. После конденсации пар поступает в переохладитель для дальнейшего охлаждения, последовательно проходит три регулирующих вентиля, понижая давление и температуру и освобождаясь от пара в промежуточных сосудах, снова попадает в испаритель. Разновидностью трехступенчатой холодильной машины является машина для производства сухого льда, однако из-за того, что углекислый газ в ней выступает одновременно в качестве хладагента и как сырье для изготовления конечного продукта, ее цикл является разомкнутым. В машинах для производства сухого льда это технологическая необходимость, но при получении очень низких температур часто возникает опасность замерзания хладагента. Проблема решается применением каскадной холодильной установки, каждая ступень каскада в которой является отдельной последовательно соединенной холодильной машиной и охлаждает хладагент до более низкой температуры. На разных каскадах могут использоваться разные хладагенты: так, распространенной практикой является применение низкотемпературных фреонов на верхней ступени, а на нижней – с более высокими температурами, а также аммиака.

 

Схема контейнерной и модульной холодильной установки

К полностью самостоятельному оборудованию, не требующему сложной настройки и обслуживания, относится контейнерная и блочная (модульная) холодильная установка. Контейнерные холодильные агрегаты используются для перевозки грузов морским и наземным транспортом и в пунктах перегрузки, а модульное холодильное оборудование применяется в гипермаркетах и производственных цехах. В обоих случаях холодильная установка со всеми компонентами и приборами устанавливается в едином кожухе и после доставки и подключения к коммуникациям полностью готово к работе.

 

Контейнерные холодильные установки предназначены для эксплуатации в тяжелых условиях, поэтому их конструкция имеет повышенную прочность, коррозионную и виброустройчивость, влаго- и пылезащиту, а также могут работать при кренах. Такие установки оснащаются поршневым бессальниковым компрессором, тепловым двигателем и блочным дизель-генератором, а также обычно имеют конденсаторы с воздушным охлаждением (хотя судовые контейнерные установки могут использовать охлаждение водой). Контейнерные холодильные установки работают автоматически и могут обходиться без технического обслуживания длительное время; иногда в их состав входит две холодильные машины, что обеспечивает более низкую температуру внутри контейнера.

 

Модульное холодильное оборудование представляет собой машинное отделение с высокой степенью теплоизоляции, в котором располагаются все необходимые инженерные системы (освещение, вентиляция, отопление). В зависимости от предназначения модульное холодильное оборудование комплектуется агрегатами, обеспечивающими желаемую температуру внутри.

 

Обращаясь в НПП «Холод», вы получаете штат высокопрофессиональных проектировщиков и опытных мастеров, способных оказать качественные услуги по монтажу, обслуживанию и ремонту холодильного оборудования любой сложности. Сотрудничая с ведущими производителями холодильной техники на международном рынке, мы подбираем оборудование для холодильной системы предприятия заказчика. Винтовые и поршневые компрессоры Mycom, испарительные охлаждающие градирни Evapco, теплообменники Alfa Laval – в НПП «Холод» вы можете купить самое качественное оборудование по приемлемым ценам. 

Классификация холодильных установок — Статьи

В зависимости от конкретного назначения применяют холодильные установки самых различных типов, размеров и конструкций. По методу получения холода, холодопроизводительности, применяемому холодильному агенту и ряду других признании все установки могут быть разбиты на несколько групп, морозильные установки по основным признакам делятся:

• по методу получения холода: компрессионные;паровые; абсорбционные; пароэжекторные; воздушные ;термоэлектрические (полупроводниковые).
• по холодильному агенту:

Независимо от холодопроизводительности в установках могут применяться различные холодильные агенты: аммиак, фреон-12, фреон-22, фреон-142, хлор-метил, углекислота, сернистый ангидрид и др. Различие в свойствах применяемых холодильных агентов определяет схему холодильной установки, конструкцию отдельных узлов, монтаж установки и ее эксплуатацию. Особенно важно учитывать давление холодильных агентов, объемную холодопроизводительность, степень вредности и взрывоопасное™, способность растворять масло и влагу, взаимодействие с металлами, резиной и другими материалами.

Рассмотрим основные отличительные черты аммиачных и фреоновых’ установок, которые нашли наиболее широкое применение.

В отличие от аммиака фреоны хорошо растворяют минеральное масло, которое имеется в компрессоре для смазки трущихся деталей. В аммиачных установках масло, уносимое из картера компрессора в систему, собирается в маслоотделителе, а часть его попадает в конденсатор и далее в испаритель. Это ухудшает работу теплообменных аппаратов, требует периодического спуска масла из них и последующей дозаряди. Во фреоновых установкамасла из картера компрессора значительно выше, но, (Следствие растворения по фреоне, оно возвращается из испарителя п компрессор, циркулируя вместе с холодильным агентом.

Можно ли аммиачную установку зарядить фреоном-22? По давлению и холодопроизводительности эти агенты вполне заменяют друг друга. Однако необходимо проверить, обеспечит ли данная конструкция машины возврат масла из испарителя в компрессор. В настоящее время имеется стремление к выпуску унифицированных установок, которые могли бы работать и на аммиаке, и на фреоне-22.

Фреоновые установки требуют повышенной герметичности системы, более тщательной осушки от влаги и чистоты ее. Поэтому по фреоновых установках устанавливают дополнительные фильтры и осушительные силикона — гелиевые патроны.

Во фреоновых установках обычно ставят теплообменник, так как перегрев паров на всасывании здесь целесообразен.

Инертность фреонов к цветным металлам позволяет применять приборы автоматизации во фреоновых холодильных установках шире, чем в аммиачных.

Отдельные узлы и аппараты холодильных установок, работающих на фреоне-12, рассчитываются на более низкие давления, чем для аммиака и фреона-22.

1 Здесь и в дальнейшем под понятием «фреоновые установки» подразумеваются установки, работающие на фреоне-12, а под словом «фреон» — фреон-12.

Наряжать установки, рассчитанные на фреон-12, фреоном-22 и аммиаком нельзя, так как создаются опасные давления в системе и требуется более высокая мощность электродвигателя. Аммиак, кроме того, будет реагировать с цветными металлами. уряжать френом-12 установки, рассчитанные на аммиак или фреон-22, экономически невыгодно, так как не будет полностьюпользована проектная холодопроизводительность установки.

Фреоновые установки безопаснее аммиачных.

По числу ступенейсжатияпаров:

I. Одноступенчатые. Четырехступенчатые.Трех- и многоступенчатые. Каскадные.

И одноступенчатых установках пары низкого давления сжимаюткомпрессором сразу до давления конденсации. При потере температуры кипения степень сжатия повышается, возрастают потери производительности компрессора и питается температура сжатых паров. Поэтому во фреона аммиачных установках, где требуется температура кипе-30°, применяется двухступенчатое сжатие, а при и ударах кипения —65-и—70° иниже — трехступенчатое.

По расположению осей цилиндров — на горизонтальные (Г), вертикальные (В) и V-образные (У)—с расположением осей цилиндров под углом. Вертикальные и V-образные компрессоры занимают значительно меньшую площадь, чем гори шпальные.

По типу компрессора:

• С поршневым компрессором
• С ротационным компрессором
• С центробежным компрессором

Виды холодильных машин

    Холодильные машины используются для охлаждения и поддержания на постоянном уровне низких температур.  Эффективность их работы оценивается в зависимости от вырабатываемой холодопроизводительности, измеряемой в ваттах или киловаттах. Рабочим веществом паровых холодильных машин является хладагент.

    По виду затрачиваемой энергии все холодильные машины можно подразделить на 4 типа: пароэжекторные, абсорбционные, парокомпрессорные и термоэлектрические.  Принцип действия аппаратов первых трех типов основан на том что рабочее вещество (хладагент) совершает холодильный цикл в процессе которого тепло от источника низкой температуры переносится к имеющей более высокую температуру окружающей среде.  В паровых машинах хладагенты во время цикла кипят при низких температурах, периодически меняя свое агрегатное состояние, переходя из жидкости в пар и обратно. В термоэлектрических же установках перенос тепла происходит под воздействием потока электронов на атомы.

    В зависимости от типа холодильной машины в каждой из них применяется в свой хладагент: в абсорбционных — водные растворы аммиака и бромистого лития, в пароэжекторных — водяной пар, в парокомпрессионных — хладоны.

 

1. Пароэжекторная холодильная машина

    В этих машинах, состоящих из эжектора, испарителя, конденсатора, насоса и теплорегулирующего вентиля в качестве источника энергии используется водяной пар. Поскольку хладагентом является вода. Температура в холодильном объёме не может быть ниже 0°C.

    Принцип действия холодильной машины состоит в эжекции пара из испарителя. Под эжекцией подразумевается процесс смешения двух сред – пара и воды, при котором одна из них, находясь под давлением, воздействует на другую и, увлекая за собой, выталкивает ее в необходимом направлении. В пароэжекторной установке пар поступает в сопло эжектора, где он расширяется, в результате чего в испарителе создаётся пониженное давление. Здесь же за счёт частичного испарения происходит охлаждение подаваемой воды, а пар, отсосанный из испарителя, поступает в конденсатор, где переходит в жидкое состояние, отдавая тепло охлаждающей среде.

    Основные преимущества данного типа машин состоят в высокой надёжности, отсутствии движущихся узлов (упрощаются обслуживание и ремонт) и токсичных рабочих веществ.

    Пароэжекторные установки нашил применение на некоторых промышленных производствах, но в категории оборудования для предприятий торговли и питания встречаются довольно редко.

 

2. Абсорбционная холодильная машина

 

    Данные машины состоят из конденсатора, испарителя, дроссельного вентиля, абсорбера, насоса, редукционного клапана и парогенератора (кипятильника), вырабатывающего тепло, расходуемое на изменение агрегатного состояния хладагента, в роли которого чаще всего выступает аммиак. Абсорбционные насосные установки, чья холодопроизводительность может доходить до 100 киловатт, выгодно использовать там, где высока плата за электричество, но зато в избытке имеются дешевая тепловая энергия и вода.

    В процессе работы абсорбционной машины в испарителе происходит испарение хладагента за счёт теплоты, отнимаемой от охлаждаемой тела. Образующийся при этом пар из испарителя попадает в абсорбер, где взаимодействует с абсорбирующей жидкостью (водой), поглощающей находящийся в паровой фазе хладагент. Далее полученная концентрированная смесь поступает в насос, где её давление повышается, а затем перекачивается в кипятильник, который подводит к ней тепло. Большая часть хладагента, представляющего собой перегретый пар высокого давления, проходит через конденсатор. Оставшийся абсорбент охлаждается и возвращается в абсорбер через редукционный клапан для повторения холодильного цикла.

    Достоинства абсорбционных машин:

• Бесшумность работы из-за отсутствия компрессора
• Более долгий срок службы по сравнению с компрессионными установками

    Недостатки абсорбционных машин:

• Высокое энергопотребление
• Малая холодопроизводительность

3. Парокомпрессорная холодильная машина

            Сегодня абсорбционные, а тем более пароэжекторные установки довольно редко можно найти на кухнях ресторанов или в торговых залах магазинов. Гораздо более широкое применение нашли парокомпрессионные холодильные машины, в которых по замкнутой траектории циркулирует ограниченное количество хладагента, переходящего из одного агрегатного состояния в другое при периодически меняющихся значениях температуры и давления.

            Основными конструктивными элементами таких машин являются компрессор, испаритель, конденсатор, ресивер, фильтр-осушитель и терморегулирующий вентиль, соединённые трубопроводами и представляющие собой замкнутую герметичную систему. Кроме этих основных узлов холодильная машина, приводимая в действие электродвигателем, оснащена приборами автоматики и пускозащитной электроаппаратурой, способствующими повышению экономичности и надежности работы.

 

    Цикл работы

 

           

    В компрессионных холодильных системах охлаждение производится посредством поглощения тепла при кипении (испарении) при пониженном давлении и низкой температуре хладагента в специальном теплообменнике, называемом испарителем. Жидкий хладагент, поступая в раскалённый испаритель, моментально вскипает, при этом сильно охлаждая его стенки. Необходимая для кипения теплота отбирается от охлаждаемого тела, вследствие чего его температура понижается. Пары хладагента, образовавшиеся в результате его кипения, попадают из испарителя по специальному трубопроводу во всасывающую трубку компрессора. Откачивая из испарителя газообразный хладагент, компрессор нагнетает его под высоким давлением в специальный теплообменник – конденсатор. Повышенное давление на выходе работающего компрессора толкает газообразный хладагент в конденсатор, где изменяется его фазовое состояние – газ превращается в жидкость. Процесс конденсации паров сопровождается передачей большого количества тепла потоку воздуха или жидкости. При сжатии газ сильно нагревается, но конструкция конденсатора позволяет эффективно рассеивать это тепло в окружающем воздухе. Газообразный хладагент, находящийся в конденсаторе под высоким давлением, охлаждаясь, постепенно переходит из газообразного состояния в жидкое. Данная жидкость, стекаясь по трубам конденсатора, скапливается в ресивере, откуда под давлением проходит через фильтр, где задерживаются механические примеси. Затем очищенный хладагент через узкое отверстие терморегулирующего вентиля распыляется и возвращается в испаритель для повторного испарения, продолжая свое непрерывное движение и замыкая цикл работы машины. При этом очень важно, чтобы в испарителе жидкость полностью перешла в парообразное состояние. Если в компрессор попадут даже мелкие капли жидкого хладагента, он может быть повреждён.

    Многоступенчатые и каскадные машины

    Для получения температур ниже -30°C используют многоступенчатые и каскадные холодильные машины, где сжатие паров производится последовательно в несколько этапов. Если для этих целей применять обычные одноступенчатые установки, нагрузка на компрессор неоправданно возрастает, что скажется на снижении эффективности работы. Поэтому при температурах кипения хладагента от -30 до -70°C предпочтение отдают двухступенчатым холодильным машинам. Когда же требуется достичь ещё более низких температурных значений (ниже -70°C), целесообразнее использовать трехступенчатые машины или же каскадные холодильные установки. Последние состоят из одной, двух или трёх одноступенчатых машин, включенных последовательно и работающих на различных хладагентах.

4 типа холодильных систем

Любой поставщик услуг холодильного оборудования понимает, что оборудование для кондиционирования воздуха на самом деле не производит холодный воздух. Вместо этого он отводит тепло из области, которую «охлаждает». Так работает охлаждение.

Вот различные типы холодильных систем:

Испарительное охлаждение

Агрегаты испарительного охлаждения также называют болотными охладителями. Они работают, обдувая теплый уличный воздух над подушками, смоченными водой.Работа воды — поглощать тепло из воздуха. Затем вода испаряется, и более прохладный воздух поступает в ваш дом, а теплый воздух остается снаружи.

Блок испарительного охлаждения способен снизить температуру в доме примерно на 15-40 градусов. Если вы находитесь на юго-западе США, где климат сухой, испарительные охладители для вас. Блок испарительного охлаждения проще в установке, и он стоит вдвое дешевле, чем центральный кондиционер.

Системы охлаждения с механическим сжатием

Механическое сжатие используется в коммерческом и промышленном холодильном оборудовании, а также в системах кондиционирования воздуха.Большинство компаний, занимающихся ОВК, устанавливают этот тип системы охлаждения.

Этот тип системы передает тепло путем механического сжатия хладагента в холодную жидкость с низким давлением и расширения ее до горячего газа с высоким давлением. Хладагенты работают при приложении или снятии давления. Когда они поглощают тепло, они кипят и превращаются в газ, а затем снова превращаются в жидкую форму, когда выделяют это тепло. Хладагент в системе механического сжатия кипит при 40 градусах, высасывая тепло из теплого воздуха в помещении.

Поглощение

Процесс абсорбционного охлаждения аналогичен передаче тепла при механическом сжатии. Однако вместо механического компрессора в абсорбционных системах используются хладагенты, которые притягивают и поглощают другие вещества. В некоторых системах, например, аммиак действует как хладагент, а вода действует как абсорбент. Вместо того, чтобы полагаться на электроэнергию, тепло может поступать из воды, природного газа, пара или других источников топлива.

Термоэлектрический

Этим системам не требуется вода или какой-либо хладагент.Они полагаются на термопару и электрический ток. Один конец термопары горячий, а другой холодный, когда на него направлен ток. Холодная сторона термопары помещается в зону, которая нуждается в охлаждении, чтобы она могла притягивать тепло и отводить его из воздуха. Термоэлектрическое охлаждение обычно не используется для больших охлаждающих нагрузок, но идеально подходит для труднодоступных небольших охлаждающих нагрузок. Хорошим примером могут служить электронные системы.

Если вам необходимо охлаждение или охлаждение, не стесняйтесь обращаться в Cafco Services.Мы устанавливаем системы охлаждения, а также предлагаем фильтры для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Позвоните нам сегодня по телефону (513) 242-3400 или воспользуйтесь нашей контактной формой.

4 различных типа холодильных систем

Вы не поверите, но специалисты по ремонту систем отопления и вентиляции и кондиционирования воздуха говорят, что холодильные устройства, такие как кондиционер, на самом деле не создают прохладный воздух. На самом деле они просто отводят тепло в одной области и перемещают его в другое место, обращая естественный поток тепла в обратном направлении, когда указанная область остывает. Как это происходит, зависит от типа холодильной системы, установленной в вашем доме.

Вот четыре различных типа доступных холодильных систем:

Система охлаждения с механическим сжатием — По мнению профессионалов в сфере отопления, система охлаждения с механическим сжатием является наиболее широко используемым методом цикла охлаждения, так как она применяется как для кондиционирования воздуха, так и для коммерческого и промышленного охлаждения. Обычно такие системы передают тепло путем механического сжатия хладагента в холодную жидкость низкого давления и расширения ее в горячий газ высокого давления.После этого он будет поглощать тепло и выделять его, когда снова конденсируется в жидкость.

Испарительное охлаждение — В отличие от механического сжатия, испарительное охлаждение не использует традиционный цикл охлаждения, описанный выше. Вместо этого он охлаждает более теплый наружный воздух, обдувая пропитанные водой подушечки, когда он входит в ваш дом. Затем вода поглощает тепло из воздуха и испаряется, после чего более холодный воздух направляется в ваш дом, а теплый воздух выходит из него.

Абсорбционное охлаждение — С другой стороны, когда дело доходит до абсорбционного охлаждения, тепло также передается за счет сжатия и расширения хладагента, аналогично механическому сжатию. Однако, в отличие от механического сжатия, этот вид холодильной системы полагается на процесс поглощения и тепла для перемещения хладагента со стороны низкого давления на сторону высокого давления вместо механических компрессоров с электрическим приводом.

Термоэлектрическое охлаждение — Наконец, существуют также термоэлектрические холодильные системы, которые гораздо более уникальны, поскольку они не используют воду или хладагент.Вместо этого термоэлектрическая холодильная система использует электрический ток и термопару для выполнения своей работы. Термопара состоит из двух разных металлических проводов, соединенных с обоих концов, а остальные провода разделены изоляцией. Как только ток направляется на термопару, один конец становится горячим, а другой — холодным. Обычно горячий конец размещают за пределами охлаждаемой области с прикрепленным к нему радиатором, чтобы поддерживать его температуру на уровне окружающего воздуха.С другой стороны, холодная сторона помещается в охлаждаемую зону, притягивая тепло из воздуха, что делает ее идеальной для небольших охлаждающих нагрузок, к которым может быть трудно получить доступ, например к электронным системам.

Если вы планируете установить систему охлаждения в своем доме, не ищите ничего, кроме Air Comfort, экспертов номер один, к которым можно обратиться, когда дело доходит до установки кондиционирования воздуха и услуг HVAC. Позвоните нам по телефону (409) 833-5665 или заполните контактную форму, чтобы связаться с нами сегодня!

Холодильные агрегаты

Холодильная установка — основа холодильной системы.Эти агрегаты можно использовать для создания холода в различных диапазонах температур:

• для кондиционирования помещений;
• для среднетемпературного охлаждения складов;
• для низкотемпературного охлаждения в морозильной камере.

Работа холодильной установки во многом зависит от компрессора. Как правило, применяются поршневые компрессоры, но есть и другие их типы, например, винтовые или спиральные.В зависимости от задач эксплуатации применяются однокомпрессорные или многокомпрессорные установки. На сегодняшний день промышленность России освоила не только ремонт и обслуживание холодильных установок, но и их производство. Однако следует отметить, что большинство компонентов все же приходится импортировать. Таким образом, почти все компрессоры производятся иностранными компаниями.

Однокомпрессорные холодильные агрегаты

Холодильные агрегаты этого типа работают на базе одного компрессора с хладагентом.Это обеспечивает их компактность и простоту эксплуатации. Кроме того, купить холодильный агрегат такого типа намного проще, так как выбор такого агрегата несложен, а цена на него относительно небольшая. Устройства этого типа чаще всего используются для поддержания заданных температурных параметров в небольших камерах для хранения продуктов и других товаров, требующих охлаждения, а также для кондиционирования помещений.

Наиболее простые и дешевые однокомпрессорные холодильные агрегаты предназначены для установки в холодильную мебель (витрины, шкафы и т. Д.).) и оснащены поршневыми герметичными компрессорами. У них могут быть разные возможности, в зависимости от того, какие задачи на них возложены. Поршневые компрессоры также могут использоваться в более мощных холодильных установках, способных охлаждать камеры и кондиционирующие помещения.

Для высокотемпературных холодильных машин обычно используются спиральные компрессоры, однако на сегодняшний день компрессоры этого типа все чаще используются в других типах холодильных установок.Отличительной особенностью спиральных систем является их надежность, бесшумность и безопасность.

Вместе с компрессором на каркас можно установить конденсатор. Они бывают двух типов: воздушные и с промежуточным носителем (чаще всего используется вода).

Для особо мощных холодильных агрегатов предлагаются винтовые компрессоры. Благодаря высокой скорости компрессора это оборудование может обеспечивать мощность до нескольких мегаватт.

Многокомпрессорные установки

Холодильные агрегаты этого типа собираются из нескольких компрессоров в одном контуре, чтобы увеличить общую мощность установки и иметь возможность регулировать мощность установки в зависимости от нагрузки в конкретный момент времени.

Основным преимуществом многокомпрессорных установок является простота регулирования производительности путем подключения и отключения дополнительных компрессоров. Конструктивно эти устройства более сложные, так как оснащены дополнительными регуляторами и компенсаторами масла и хладагентов. Это приводит к увеличению количества трубопроводов и усложнению эксплуатации устройств.

В многокомпрессорных установках используются компрессоры разных типов:

Некоторые многокомпрессорные агрегаты могут одновременно поддерживать два температурных режима, например, среднюю и низкую температуры, за счет установки двух холодильных контуров.

Продажа холодильных агрегатов осуществляется специализированными компаниями. Выбирая поставщика оборудования, рекомендуем ознакомиться с опытом работы фирмы, наличием квалифицированного штата инженеров и монтажников.

Подробнее Холодильные компрессоры
Классификация холодильных систем
Как сделать холодную комнату своими руками
Холодильные двери

Определение, типы, классификация хладагентов, преимущества, недостатки и области применения [PDF]

Оборудование, используемое для непрерывного отвода тепла для поддержания низкой температуры в помещении, называется «холодильником».На последнем заседании мы обсудили цикл охлаждения с компрессией пара, а на сегодняшнем заседании мы можем подробно обсудить концепцию охлаждения вместе с ее определением, единицей измерения, классификацией хладагентов и применениями.

Начнем с определения.

Определение холода:

Охлаждение можно определить как процесс отвода тепла от вещества и его перекачки в окружающую среду. Он также включает в себя процесс поддержания и снижения температуры тела ниже общей температуры окружающей среды.

Таким образом, в холодильнике получается тепло от низкой до высокой. Теоретически холодильник представляет собой тепловой насос, который перекачивает тепло от холодного тела к горячему.

Давайте посмотрим на термины, связанные с охлаждением.

Что такое цикл охлаждения?

Оборудование, используемое для непрерывного отвода тепла для поддержания низкой температуры в помещении, называется «холодильником», а цикл, в котором оно работает, называется циклом охлаждения .

Что такое хладагенты?

Рабочие жидкости, используемые для отвода тепла, называются « хладагенты », которые используются как в холодильной технике, так и в системах кондиционирования воздуха.

Что такое кондиционер?

Оборудование, используемое для кондиционирования воздуха, называется кондиционером.

Что такое холодильная установка?

Единица холода выражается в тоннах холода (TR).

Одна тонна холода: Его можно определить как величину охлаждающего эффекта, производимого за счет равномерного таяния одной тонны льда (1000 кг) при температуре 0 ° C за 24 часа.

1 тонна холода (TR) = (335×1000) / 24

, где скрытая теплота льда = 335 кДж / кг = 13958,333 кДж / час = 13958,333 / 24 кДж / мин

1 тонна холода (TR) = 232,6 кДж / мин

Коэффициент полезного действия холодильника:

Производительность холодильной системы выражается термином, известным как КПД (C.O.P.).

Это отношение тепла, извлеченного в холодильнике, к работе, проделанной с хладагентом.Он также известен как теоретический коэффициент полезного действия.

Теоретический C.O.P = Отведенное тепло / Выполненная работа = Q / W

Относительный C.O.P = Фактический C.O.P / Теоретический C.O.P

Методы охлаждения:

Ниже перечислены различные методы охлаждения.

• Охлаждение испарением
• Охлаждение льдом
• Охлаждение расширением воздуха
• Охлаждение путем дросселирования
• Охлаждение сухим льдом
• Пар Холодильная система

Давайте подробно рассмотрим типы охлаждения.

Типы охлаждения:

Существуют различные типы циклов охлаждения, но в основном важны два типа охлаждения, а именно следующие.

1. Цикл охлаждения с абсорбцией пара
2. Цикл охлаждения с сжатием пара

Объяснение вышеуказанных типов циклов охлаждения приводится ниже.

Цикл охлаждения с абсорбцией пара:

В процессе абсорбции пара процесс сжатия цикла сжатия пара заменяется абсорбером , генератором и насосом.

Принцип системы заключается в использовании двух веществ, которые могут разделяться при нагревании.

Два вещества могут быть

1. Аммиак (хладагент) и
2. Вода (абсорбент).

Компоненты цикла охлаждения с абсорбцией пара:

Компоненты цикла охлаждения с абсорбцией пара следующие.

• Конденсатор
• Расширительный клапан
• Испаритель
• Абсорбер
• Насос
• Генератор

Работа цикла охлаждения с абсорбцией пара:

В этом типе холодильной системы пар, образующийся в испарителе, проходит в абсорбер.

Абсорбер состоит из гомогенной смеси аммиака и воды, известной как водный аммиак. В абсорбере пар абсорбируется и высвобождается из абсорбента, который поддерживает постоянное низкое давление.

Цикл охлаждения с абсорбцией пара

Этот процесс происходит при температуре немного выше температуры окружающей среды.

В этом процессе некоторое количество тепла передается в окружающую среду. Затем крепкий раствор аммиака перекачивается через теплообменник в генератор с помощью насоса , где поддерживаются высокое давление и температура.

Пары аммиака поступают в конденсатор , где конденсируются в жидкий аммиак.

Жидкий аммиак, находящийся под высоким давлением, пропускается через расширительный клапан , через который выходит влажный пар аммиака с низкой температурой и давлением.

Затем пар проходит через испаритель. Испаритель поглощает тепло и сушится. Осушенный пар снова попадает в абсорбер, и на этом цикл завершается.

Коэффициент производительности пароабсорбционной холодильной системы следующий.

C.O.P = ( Тепло, поглощенное при испарении ) / ( работа, выполненная насосом + тепло, подаваемое в теплообменник )

Это объяснение цикла охлаждения с абсорбцией пара. Давайте посмотрим на объяснение цикла охлаждения с компрессией пара.

Цикл охлаждения парового сжатия:

Этот цикл широко используется по сравнению с циклом охлаждения с абсорбцией пара.Компонентами холодильного цикла с компрессией пара являются компрессор, конденсатор, ресивер, расширительный клапан и испаритель.

Автор Кинан Пеппер, Это схема парокомпрессионной холодильной системы.

Работа парокомпрессионной холодильной системы может быть завершена в рамках 4 процессов: сжатие, конденсация, расширение и испарение.

Коэффициент полезного действия (C.O.P) простого цикла охлаждения пара составляет

С.О.П. . = (отвод тепла или охлаждающий эффект) / Работа выполнена.

C.O.P. = (h3-h5) / (h4-h3).

Подробное описание цикла парокомпрессионного охлаждения здесь

Теперь поговорим о хладагентах и ​​их классификации.

Хладагенты:

Любое вещество, которое в холодильной системе поглощает тепло от низкотемпературной системы и доставляет поглощенное таким образом тепло в более высокотемпературную систему, называется хладагентом.

Классификация хладагентов:

Существует два типа хладагентов, а именно:

1. Первичные хладагенты
2. Вторичные хладагенты

Первичные хладагенты:

Рабочие тела или теплоносители, которые непосредственно участвуют в системе охлаждения и охлаждают вещество за счет поглощения скрытой теплоты, называются первичными хладагентами.

Примеры первичных хладагентов : аммиак, SO2, CO2, метилхлорид и т. Д..

Вторичные хладагенты:

Это циркулирующие вещества, которые сначала охлаждаются с помощью первичных хладагентов, а затем используются для охлаждения.

Примером вторичных хладагентов являются лед, твердый CO2 и т. Д.

Теперь давайте посмотрим на желаемые свойства хладагентов с точки зрения физических, химических и термодинамических свойств.

Свойства хладагентов:

Свойства хладагентов классифицируются как

• Химические свойства хладагентов
• Физические свойства хладагентов
• Термодинамические свойства хладагентов

Давайте посмотрим по порядку.

Химические свойства хладагентов:

Химические свойства хладагентов следующие.

• Нетоксичный
• Невоспламеняющийся и невзрывоопасный
• Не вызывает коррозии металлов

Физические свойства хладагентов:

Физические свойства хладагентов следующие.

• Низкая удельная теплоемкость
• Низкий удельный объем пара
• Низкая вязкость

Термодинамические свойства хладагентов:

Термодинамические свойства хладагентов следующие.

• Низкая точка замерзания
• Низкая точка кипения
• Высокая скрытая теплота испарения

Другие свойства хладагентов:

Различные другие свойства хладагентов следующие.

• Простота определения места утечки
• Доступность и низкая стоимость
• Высокий КПД

Это различные свойства хладагентов, и теперь мы можем увидеть применение охлаждения.

Преимущества холодильной системы:

Преимущества охлаждения заключаются в следующем.

• Основное преимущество воздушного охлаждения — это рабочее вещество, которое всегда присутствует в атмосфере.
• Хладагент (воздух) предоставляется бесплатно, а система проста для понимания.
• Хладагент поддерживает охлаждение контейнера, предотвращая проникновение бактерий.
• Нет опасности возгорания из-за утечки хладагента из труб (если есть).

Недостатки холодильной системы:

Недостатки холодильной системы следующие.

• Эксплуатационные расходы на охлаждение высоки, потому что коэффициент полезного действия (C.O.P) очень низкий.
• На одну тонну холода используется большое количество хладагента по сравнению с другими системами.
• В окружающей среде, так как воздух содержит влагу, которая может повлиять на опасность обмерзания клапанов.

Применения холодильной системы:

Применения системы охлаждения следующие.

Охлаждение широко используется для увеличения срока хранения скоропортящихся продуктов, особенно пищевых продуктов, овощей, фруктов, молока, напитков, охлаждения воды, образования льда и т. Д.

Промышленные применения включают химическое производство, нефтеперерабатывающий завод, нефтехимические заводы, целлюлозно-бумажную промышленность и т. Д.

• Производство льда
• Производство и обработка металлов
• Промышленное кондиционирование воздуха
• Транспортировка продуктов питания
• Химическая и смежная промышленность
• Замораживание пищевых продуктов
• Медицинские и хирургические вспомогательные средства
• Центральное кондиционирование воздуха

Это подробное объяснение охлаждения.Если у вас есть какие-либо сомнения, вы можете спросить нас, и мы ответим вам в кратчайшие сроки.

Часто задаваемые вопросы:

Какие четыре ступени охлаждения?

Четыре ступени охлаждения:
Этап 1: Испаритель
Этап 2: Компрессор
Этап 3: Конденсатор
Этап 4: Расширительная камера.

Какие бывают виды охлаждения?

Существуют различные типы циклов охлаждения, но в основном важны два типа охлаждения:
1.Цикл охлаждения с абсорбцией пара
2. Цикл охлаждения с сжатием пара

Что такое процесс охлаждения?

Охлаждение можно определить как процесс отвода тепла от вещества и его перекачки в окружающую среду. Он также включает в себя процесс поддержания и снижения температуры тела ниже общей температуры окружающей среды.

Дополнительные ресурсы:

Цикл охлаждения с компрессией пара
Летнее и зимнее кондиционирование воздуха

Источники [Внешние ссылки]:

---

• Охлаждение-PDF
• Блок 5: Холодильные системы — IGNOU

Принципы охлаждения и принцип работы холодильной системы

КОМПРЕССОРЫ

Современные парокомпрессионные системы для комфортного охлаждения и промышленного охлаждения используют один из нескольких типов компрессоров: поршневой, ротационный, винтовой (винтовой), центробежный и спиральный.

В некоторых системах компрессор приводится в действие внешним двигателем (называемым системой с открытым приводом или открытым приводом). Компрессорные системы с открытым приводом легче обслуживать, но использование уплотнения на приводном конце коленчатого вала компрессора может быть источником утечек. В открытых системах привода обычно используются клиновые ремни или гибкие муфты для передачи мощности от двигателя к компрессору.

Вторая основная категория — это герметичная система, в которой двигатель размещается внутри корпуса с компрессором.В герметичных системах двигатель охлаждается парами хладагента, а не внешним воздухом, картер служит впускным коллектором, и впускные клапаны не нужно напрямую подключать к линии всасывания. В герметичных системах меньше проблем с утечками, чем в открытых, поскольку в них нет уплотнения картера. Однако герметичные компрессоры труднее обслуживать, хотя некоторые компоненты, которые могут выйти из строя, обычно размещаются вне корпуса. Эти компоненты соединены с компрессором и двигателем с помощью герметичных устройств.Двигатели в герметичных системах не должны излучать электрическую дугу (поэтому они не могут использовать щетки), поскольку они могут загрязнить хладагент и вызвать возгорание двигателя.

Герметичные системы подразделяются на 1) полностью герметичные или 2) исправные герметичные (полугерметичные). Многие герметичные компрессоры имеют сварной корпус, который не подлежит обслуживанию. В случае выхода из строя мотора или компрессора необходимо заменить весь агрегат.

Полугерметичные системы обычно используются в больших поршневых, центробежных, винтовых и спиральных компрессорах.Корпус в полугерметичной системе скреплен болтами и прокладкой и может быть разобран для основных операций по обслуживанию.

КОМПРЕССОР ОХЛАЖДЕНИЯ

Компрессоры выделяют значительное количество тепла в процессе сжатия пара хладагента. Большая часть движется с паром под высоким давлением к конденсатору, но головка компрессора также должна избавляться от нежелательного тепла, чтобы оставаться в пределах безопасных рабочих температур. Обычно это достигается либо с помощью плавников, либо с помощью каналов для воды.

В герметичных и полугерметичных системах линия всасывания подает поток холодного хладагента к головкам цилиндров.Таким образом, температура и давление всасываемого газа имеют решающее значение для поддержания надлежащей температуры корпуса компрессора. Температура всасываемого газа, поступающего в компрессор, не должна превышать 65 град. F (18 ° C) для низкотемпературной установки или 90 ° C. F (32 ° C) в высокотемпературной системе. Более горячий газ менее плотен и будет поглощать меньше тепла в компрессоре, поскольку разница температур между двигателем компрессора и всасываемым газом меньше. Устройство отключения по низкому давлению должно защищать двигатель от недостаточного давления в линии всасывания.

Компрессоры с открытым приводом с воздушным охлаждением можно охлаждать, помещая их непосредственно в патрубок вентилятора конденсатора. Альтернативой является использование вентилятора для охлаждения компрессора. В компрессорах с водяным охлаждением могут использоваться головки с рубашкой, позволяющие воде циркулировать через головку.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР

В центробежных компрессорах

используются рабочие колеса, которые быстро вращаются и выбрасывают хладагент от центрального впускного отверстия, используя силу, называемую центробежной силой.Центробежная сила использует принцип, который, например, позволяет вам раскачивать заднюю часть головы, не проливая на нее воду. Поскольку каждое рабочее колесо добавляет относительно небольшое давление, несколько рабочих колес часто собираются вместе, чтобы создать необходимое давление на стороне высокого давления (давление нагнетания).

Центробежные компрессоры используются в больших системах, часто в полугерметичных или открытых конфигурациях. Компрессор может работать в системе с положительным давлением всасывания или в вакууме, в зависимости от используемого хладагента и желаемой рабочей температуры испарителя.Большие центробежные системы могут поставляться уже заправленными хладагентом и маслом.

Центробежный компрессор не имеет шатунов, поршней и клапанов; поэтому подшипники вала — единственные места, подверженные износу. Давление на выходе компрессора зависит от плотности газа, диаметра и конструкции рабочего колеса, а также скорости вращения рабочего колеса. Рабочие колеса центробежного компрессора вращаются очень быстро:

Низкая скорость 3600 об / мин

Средняя скорость 9000 об / мин

Высокая скорость выше 9000 об / мин

Питание осуществляется от электродвигателя или паровой турбины.Пар входит в центр рабочего колеса вокруг вала и направляется через лопасти рабочего колеса. Поскольку рабочее колесо ускоряет газ, кинетическая энергия рабочего колеса преобразуется в кинетическую энергию быстро движущегося газа. Когда газ входит в улитку, он сжимается, и кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию сжатого газа. Скорость газа, покидающего крыльчатку, чрезвычайно высока.

Впускные лопатки, которые регулируют объем подачи и направление пара хладагента из испарителя, могут регулировать производительность.В больших компрессорах с более чем тремя ступенями впускные лопатки могут отсутствовать.

Обратный поток хладагента в центробежные компрессоры опасен из-за высокой скорости вращения крыльчаток. Во избежание обратного затопления заправка хладагента не должна быть чрезмерной, а перегрев должен быть адекватным. Многие центробежные компрессоры, особенно те, которые работают в вакууме, имеют встроенное устройство продувки, позволяющее удалять нежелательный воздух из системы. Блок продувки представляет собой блок конденсации с компрессором и конденсатором, который забирает пар из самой высокой точки конденсатора и компрессора системы и конденсирует его.Поскольку только хладагент будет конденсироваться под давлением, создаваемым блоком продувки, воздух и другие неконденсирующиеся вещества, которые собираются сверху, можно удалить вручную или автоматически через клапан в атмосферу. Очищенный жидкий хладагент через поплавковый клапан в конденсаторе продувочного агрегата возвращается в основную систему. Если фильтр-осушитель установлен в центробежной системе, его можно разместить в байпасе вокруг поплавкового клапана. Размещение фильтра-осушителя на главном выходе ухудшит работу компрессора.Несмотря на то, что байпас забирает только часть потока жидкости, в конечном итоге он удаляет достаточно влаги из хладагента для регулирования кислотности системы.

КОМПОНЕНТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Рисунок 6-1: Двухступенчатый центробежный компрессор. 1 — Регулируемая входная направляющая лопатка второй ступени. 2-Крыльчатка первой ступени. 3-я крыльчатка второй ступени. 4-двигатель с водяным охлаждением. 5-Основание, масляный бак и узел насоса смазочного масла. 6-Направляющие лопатки первой ступени и регулировка производительности.7-Лабиринтное уплотнение. 8-перекрестное соединение. Привод с 9 направляющими лопатками. Корпус с 10 спиралями. 11-Подшипник скольжения со смазкой под давлением. Обратите внимание, что выпускное отверстие не показано.

Рисунок 6-2: Герметичный центробежный охладитель жидкости, одноступенчатый компрессор. Использование ГХФУ-22 от 300 до 600 условных тонн; с использованием HFC-134a, от 200 до 530 номинальных тонн. В системе может использоваться R-22 или R-134a, что позволяет при необходимости преобразовывать R-22 в R-134a. Устройство имеет микропроцессор для управления системой. Вид в разрезе, показывающий цикл охлаждения.

ВИНТОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ

Винтовые компрессоры обычно и эффективно используются в системах с холодопроизводительностью более 20 тонн. В этих компрессорах используется пара спиральных винтов или роторов, которые вместе вращаются внутри камеры и вытесняют хладагент из всасываемой нижней стороны камеры к концу верхней стороны

.

Рисунок 6-3: Поперечное сечение винтового компрессора.Ротор A-Male. B-Женский ротор. C-цилиндр. Испаренный хладагент входит с одного конца и выходит с другого конца.

Когда газ продвигается вперед, он сжимается в сужающиеся зазоры между лопастями винта, создавая сжимающее действие. Никаких клапанов не требуется, кроме обслуживания на впускном и выпускном отверстиях. Поскольку роторы вращаются непрерывно, вибрация меньше, чем у поршневых компрессоров с камерой охлаждения и кондиционирования воздуха. Винтовые (винтовые) компрессоры изготавливаются в открытом приводе или в герметичном исполнении.

Роторы называются «охватываемыми» для приводного ротора и «охватывающими» для ведомого ротора. Мужской ротор с большим количеством лопастей вращается быстрее, чем женский ротор. Регулирование производительности осуществляется с помощью золотникового клапана, который открывается в камере компрессора и позволяет пару выходить без сжатия. Некоторые агрегаты могут эффективно работать только при 10% номинальной производительности.

Рисунок 6-4: Основные операции винтового компрессора. Вращающийся ротор сжимает пар.Заполняются межлопастные пространства A-компрессора. B-Начало сжатия. C-Полное сжатие захваченного пара. D-Начало сброса сжатого пара. E-Сжатый пар полностью отводится из межлопастных пространств.

РЕЦЕПТУРНЫЕ КОМПРЕССОРЫ

В поршневом компрессоре

используется поршень, скользящий внутри цилиндра для сжатия паров хладагента. На рис. 4-29 показан принцип работы поршневого компрессора. На рисунке 4-29A поршень переместился вниз в цилиндре A.Он переместил пары хладагента из линии всасывания через впускной клапан. Оттуда пар хладагента переместился в пространство цилиндра. На рисунке 4-29B поршень переместился вверх. Он сжал испарившийся хладагент в гораздо меньшее пространство (зазор). Сжатый пар выталкивается через выпускной клапан в конденсатор.

Рисунок 6-5: Основная конструкция поршневого компрессора.

В верхней части хода поршень должен приближаться к головке блока цилиндров.Чем меньше зазор, тем большее давление будет создавать ход поршня. Этот зазор может составлять от 0,010 до 0,020 дюйма (от 0,254 до 0,508 мм).

В малых системах может использоваться двухпоршневой компрессор, в то время как в больших промышленных системах используются многоцилиндровые многопоршневые компрессоры. Картер компрессора должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло сжатия. Картеры компрессоров обычно изготавливаются из чугуна и имеют ребра для отвода тепла в воздух или, в некоторых случаях, водяные рубашки для отвода тепла сжатия в воду.В полугерметичных и герметичных компрессорах охлаждение обеспечивается хладагентом из линии всасывания. Поршни в больших поршневых компрессорах имеют отдельные масляные и компрессионные кольца. Масляные кольца, расположенные ниже на поршне, используются для уменьшения количества масла, поступающего в цилиндр из картера. В небольших системах масляные кольца можно не устанавливать, а вместо них использовать масляные канавки для регулирования потока масла. Компрессионные кольца используются для плотного прилегания к стенкам цилиндра, гарантируя, что каждый ход перекачивает максимальное количество хладагента.

КАРТЕР И ШАТУНКИ

Рисунок 6-6: Небольшой двухцилиндровый поршневой компрессор с внешним приводом в разрезе. Корпус отлит из легкого сплава. Чугунные гильзы цилиндров постоянно залиты в корпус картера.

В поршневых компрессорах вал картера преобразует вращательное движение двигателя в возвратно-поступательное движение поршней. Коленчатый вал вращается внутри коренного подшипника, который должен прочно поддерживать коленчатый вал и выдерживать концевые нагрузки, прикладываемые к валу двигателем и шатунами.Точная величина осевого люфта должна быть указана в документации производителя.

Для соединения шатуна с коленчатым валом можно использовать несколько типов рычагов:

1. Обычный шатун, наиболее распространенный рычажный механизм в коммерческих системах, зажимается до конца.
2. : эксцентриковый коленчатый вал имеет центральную круглую бобышку на коленчатом валу для создания движения вверх и вниз. Эта система устраняет необходимость в крышках или болтах на шатуне. Вместо этого цельный конец штока устанавливается на коленчатый вал перед окончательной сборкой.
3. Скотч-вилка не имеет шатуна. Вместо этого в нижней части поршня имеется канавка, которая принимает ход коленчатого вала. Канавка позволяет коленчатому валу перемещаться в боковом направлении и перемещать поршень только вверх и вниз. И вилка, и эксцентрик используются в основном в бытовых и автомобильных системах.

УПЛОТНЕНИЕ КАРТЕРА

В системах с открытым приводом уплотнение между коленчатым валом и картером является частым источником проблем.Уплотнение подвергается значительным колебаниям давления и должно работать, должно работать и уплотнять независимо от того, вращается ли коленчатый вал или неподвижен. Зазор между вращающейся и неподвижной поверхностями должен быть точным (до 0,000001 дюйма или 0,0000254 мм), и смазка заполняет этот крошечный зазор. Уплотнение обычно изготавливается из закаленной стали, бронзы, керамики или углерода. Отсутствие сальника коленчатого вала — главное преимущество герметичной конструкции.

Роторное уплотнение — это простое обычное уплотнение, которое вращается на валу во время работы.Пружина в сочетании с внутренним давлением прижимает поверхность уплотнения к неподвижной поверхности уплотнения.

Основным источником проблем с уплотнениями картера является утечка из-за несоосности. При выравнивании вала двигателя относительно вала компрессора необходимо соблюдать осторожность, чтобы уплотнение не подвергалось нагрузкам во время работы. Точные допуски, указанные при изготовлении компрессора, должны соблюдаться как в горизонтальном, так и в угловом направлениях. В большинстве случаев уплотнение смазывается масляным насосом компрессора.Убедитесь, что компрессор включается время от времени во время длительных простоев, чтобы уплотнение оставалось смазанным. Небольшая утечка после запуска, во время которой сухое уплотнение смазывается маслом, может быть нормальным явлением.

Протекающее уплотнение можно обнаружить с помощью детектора утечки хладагента. Чтобы проверить негерметичное уплотнение:

1. Откачайте систему в сторону высокого давления (ресивер или конденсатор).
2. Снимите муфту на конце вала компрессора.
3. Снимите крышку уплотнения и все кольца, удерживающие вращающееся уплотнение на месте.
4. Очистите поверхности колец очень мягкой тканью.
5. Осмотрите уплотнительные поверхности и замените все уплотнение, если видны царапины, царапины или канавки.
6. Соберите систему.
7. Проверьте соосность валов компрессора и двигателя в горизонтальном и угловом направлениях, она должна находиться в пределах допусков, указанных изготовителем, или лучше.
8. Выпустите воздух из компрессора и откройте необходимые клапаны, чтобы вернуть систему в рабочее состояние.
9. Перед запуском производства проверьте, нет ли повторяющейся утечки через уплотнение.

ГОЛОВКИ РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫХ КОМПРЕССОРОВ И ПЛИТЫ КЛАПАНОВ

Головки цилиндров компрессора обычно изготавливаются из чугуна и предназначены для удержания прокладок на месте для обеспечения надежного уплотнения между пластиной клапана, блоком цилиндров и головкой. Головки цилиндров должны иметь проходы для впуска всасываемого газа в цилиндр. Головка обычно крепится к блоку винтами с головкой под ключ.

Впускные клапаны предназначены для впуска хладагента во время такта впуска и закрытия во время такта сжатия.Выпускные клапаны закрыты во время такта впуска и открываются в конце такта сжатия. Пластина клапана представляет собой узел, плотно удерживающий оба клапана на месте.

Клапаны

обычно изготавливаются из пружинной стали и предназначены для обеспечения герметичного уплотнения до тех пор, пока насосное действие поршня не откроет их. Сопрягаемые поверхности клапанов должны быть идеально ровными, а дефекты размером всего 0,001 дюйма (0,0254 мм) могут вызвать недопустимые утечки. В процессе эксплуатации клапан должен открываться примерно на 0,010 дюйма (0,254 мм). Большие отверстия вызовут шум клапана, а отверстия меньшего размера будут препятствовать попаданию и выходу достаточного количества хладагента из цилиндра.

Рабочая температура сильно влияет на срок службы клапанов. Впускные клапаны работают в относительно прохладной среде и имеют постоянную смазку из паров масла. Нагнетательные клапаны — это самый горячий компонент холодильной системы, работающий до 50 градусов. F до 100 град. F горячее, чем нагнетательная линия, поэтому они чаще являются источником проблем, чем впускные клапаны. Нагнетательные клапаны необходимо устанавливать с особой осторожностью. На них обычно скапливаются тяжелые молекулы масла, вызывая накопление углерода и нарушая работу клапана.Нагнетательные клапаны и масло будут повреждены температурой выше 325 град. F до 350 град. F (от 163 до 177 ° C). Как правило, температура нагнетательного трубопровода должна поддерживаться на уровне 225 град. F до 250 град. F. (от 107 до 121 ° C).

Рисунок 6-7: Узел пластины клапана поршневого компрессора.

Нагнетательные клапаны могут иметь разгрузочные пружины, позволяющие им открываться слишком широко, если пробка жидкого хладагента или масла попадает в поршень компрессора из линии всасывания или картера компрессора.

Рисунок 6-8: Коммерческий герметичный поршневой компрессор. Он имеет четыре ряда по два цилиндра в каждом (по четыре шатуна на каждом валу кривошипа) и крепится болтами для облегчения обслуживания.

РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР

В ротационных компрессорах

используется одна или несколько лопастей для создания сжимающего действия внутри цилиндра. В отличие от поршневого компрессора, поршень не используется. Есть два основных типа роторных компрессоров:

1. Вращающиеся лопасти (лопасть).
2. Отвал стационарный (разделительный блок).

В обоих типах лопасть должна иметь возможность проскальзывать в своем корпусе, чтобы приспособиться к движению ротора, который вращается вне центра цилиндра. Впускные (всасывающие) порты намного больше, чем напорные. Нет необходимости во впускных (всасывающих) или выпускных клапанах; однако желательны обратные клапаны на линии всасывания, чтобы предотвратить попадание масла и паров высокого давления в испаритель, когда компрессор не работает.

ВРАЩАЮЩАЯСЯ ЛЕЗВИЯ (ЛОПАТОЧНЫЙ) КОМПРЕССОР

В конструкции с вращающейся лопастью ротор (вал) вращается внутри цилиндра, но центральные оси цилиндра и вала не идентичны. Вращающийся ротор (вал) имеет несколько прецизионных канавок, в которые вставляются скользящие лопатки. Когда вал вращается, эти лопатки прижимаются к цилиндру под действием центробежной силы. Когда газ поступает в компрессор из линии всасывания, лопатки сметают его. Поскольку ротор не отцентрован в цилиндре, пространство, содержащее газ, уменьшается, поскольку лопасти нагнетают газ вокруг цилиндра.Результат — сжатие газа. Когда газ достигает минимального объема и максимального сжатия, он вытесняется из выпускного отверстия. Объем зазора этой системы очень мал, а эффективность сжатия очень высока.

Ротационные пластинчатые компрессоры обычно используются для первой ступени каскадной системы. Пластинчато-роторные компрессоры могут иметь от двух до восьми лопастей; в больших системах больше лезвий. Край лезвия там, где он соприкасается со стенкой цилиндра, должен быть тщательно отшлифован и гладкий, иначе возникнет утечка, что приведет к чрезмерному износу.Лезвие также должно точно входить в паз ротора.

Рисунок 6-9: Роторно-лопастной компрессор. Черные стрелки указывают направление вращения ротора. Красные стрелки указывают поток паров хладагента.

СТАЦИОНАРНЫЙ ЛОПАТНЫЙ (РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ БЛОК) РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР

В системе со стационарными лопастями скользящая лопасть в корпусе цилиндра отделяет пар низкого давления от пара высокого давления. Эксцентриковый вал вращает рабочее колесо в цилиндре.Эта крыльчатка постоянно трется о внешнюю стенку цилиндра. При вращении крыльчатки лопасть улавливает некоторое количество пара. Пар сжимается в все меньшее и меньшее пространство. Повышается давление и температура. Наконец, пар проходит через выпускное отверстие.

Рисунок 6-10: Роторный компрессор. Неподвижная лопасть или разделительный блок контактирует с крыльчаткой.

Рисунок 6-11: Герметичный одинарный роторный компрессор с неподвижными лопастями.

СПИРАЛЬНЫЙ КОМПРЕССОР

В спиральном компрессоре сжатие выполняется двумя спиральными элементами, вращающейся спиралью и фиксированной спиралью. Один свиток «фиксированный свиток» остается неподвижным. Другая «вращающаяся» прокрутка вращается по смещенной круговой траектории вокруг центра фиксированной прокрутки. Это движение создает компрессионные карманы между двумя элементами прокрутки. Всасываемый газ низкого давления задерживается в каждом периферийном кармане по мере его образования; продолжающееся движение вращающейся спирали закрывает карман, объем которого уменьшается по мере того, как карман перемещается к центру прокрутки.Максимальное сжатие достигается, когда выемка достигает центра, где находится выпускное отверстие, и выпускается газ. Во время этого процесса сжатия одновременно формируется несколько карманов.

Рисунок 6-12: Сжатие в спирали вызвано взаимодействием вращающейся спирали, сопряженной с неподвижной спиралью. 1-Газ втягивается во внешнее отверстие, когда одна из спиралей движется по орбите. 2-По мере продолжения орбитального движения открытый проход закрывается, и газ направляется к центру спирали.3 — Объем кармана постепенно уменьшается. Это создает все более высокое давление газа. 4-Давление нагнетания достигается в центре кармана. Газ выходит из порта стационарного спирального элемента. 5-В реальной эксплуатации шесть газовых каналов все время находятся на различных стадиях сжатия. Это создает почти непрерывное всасывание и нагнетание.

Рисунок 6-13: Поперечное сечение поршневого компрессора с наклонной шайбой. При вращении приводного вала и наклонной шайбы двусторонний поршень перемещается в цилиндре вперед и назад.

Процесс всасывания из внешней части спирали и выпуск из внутренней части непрерывны. Этот непрерывный процесс обеспечивает очень плавную работу компрессора.

Компрессия — это непрерывный процесс без обычных всасывающих и нагнетательных клапанов. Чтобы компрессор не работал в обратном направлении после отключения питания, обратный клапан расположен непосредственно над нагнетательным патрубком с неподвижной спиралью.

A: Схема спирального компрессора в разрезе.

B: Базовое представление сжатия спирального компрессора. Орбитальная спираль вращается вокруг неподвижной спирали, создавая плавное, постоянное сжатие внутрь к выпускному отверстию в центре.

МАСЛЯНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОМПРЕССОРОВ

В поршневых компрессорах

обычно используются два типа смазочных систем:

1. Система разбрызгивания использует коленчатый вал для разбрызгивания масла; масло попадает в коренной подшипник по каналам подшипника.Подшипник может быть шумным, потому что эта система создает небольшую масляную подушку.
2. В системе давления масла используется масляный насос, приводимый в действие шестернями в картере; масло нагнетается в каналы в шатунах, коренных подшипниках и поршневых пальцах. Система масляного насоса лучше справляется со смазкой и бесшумной работой. Насос должен иметь предохранительный клапан для предотвращения возникновения опасного давления в контуре смазки компрессора. Защитный выключатель обычно используется для контроля давления масла и отключения компрессора, если давление масла падает ниже безопасного уровня.

Роторные компрессоры

Требуется масляная пленка на цилиндре, лопастях и роликах. Некоторые машины продвигают масло за счет скольжения; другие используют масляный насос.

Центробежные компрессоры

Работает на высокой скорости и может иметь сложные системы контроля масла, включая насос, маслоотделитель, резервуары для смазки подшипников во время разливки, масляный фильтр, предохранительный клапан и маслоохладитель.

Винтовые компрессоры

Требуется масло для охлаждения, уплотнения и бесшумности роторов; они обычно имеют систему принудительной смазки.Насос прямого вытеснения может работать независимо от компрессора, обеспечивая полную смазку при запуске компрессора. Масло отделяется и подается в масляный поддон (резервуар). Охлаждается и доставляется к подшипникам и портам для впрыска в камеру сжатия. Масляный поддон (резервуар) имеет нагреватель для предотвращения разбавления масла хладагентом во время выключения.

Спиральные компрессоры

Требуется охлаждение масла и уплотнение между вращающейся и неподвижной спиралью.Масло подается в спирали центробежным действием через отверстие в валу двигателя и вращающуюся спираль.

В промышленных холодильных установках обычно используются три устройства для контроля масла в системе: маслоотделитель, регулятор уровня масла и масляный резервуар. Другие элементы, такие как масляные фильтры, соленоидные и запорные клапаны, могут потребоваться для завершения системы. Необходимо проводить регулярную проверку масла в системе, чтобы выявить опасную кислотность в масле холодильного компрессора.

Содействие возврату масла

Масло в системах с прямым расширением или в системах с сухим испарителем должно возвращаться в компрессор потоком хладагента.Скорость в трубках испарителя должна быть достаточной для возврата масла.

Требуется скорость около 700 футов (214 м) в минуту по горизонтальным линиям и около 1500 футов (457 м) в минуту по вертикальным линиям.

Несколько дополнительных мер помогут обеспечить надлежащий возврат масла в компрессор. Наклоните трубопроводы охлаждения к компрессору. Обеспечьте адекватную скорость хладагента во всасывающей линии, сделав ее подходящей по размеру, а не завышенной. Масло с высокой вязкостью (измеренное в условиях испарителя) более устойчиво к возврату потоком хладагента.Масло, которое легко растворяет хладагент, остается более текучим, чем масло без хладагента. Количество хладагента, растворенного в масле, зависит от давления и температуры в различных частях испарителя, а также от природы двух жидкостей.

Возврат масла более затруднен в низкотемпературных испарителях, поскольку масло становится более вязким при понижении температуры и давления хладагента. Высокая степень сжатия также снижает возврат масла, поскольку всасываемый газ менее плотный.Таким образом, адекватная скорость всасывающего трубопровода особенно важна для низкотемпературных испарителей.

Масло не будет возвращаться в компрессор при затопленном испарителе, поэтому требуется возвратный маслопровод. В некоторых системах к испарителю подключена специальная камера, позволяющая кипятить хладагент из масла перед возвратом масла в компрессор.

ВЫПУСКНАЯ ЛИНИЯ

Напорный трубопровод на стороне высокого давления системы, подсоединяет компрессор к конденсатору.Линия обычно представляет собой медные трубки, соединенные пайкой. Выделение может содержать; Гаситель вибрации, глушитель, маслоотделитель, клапаны регулирования давления, а также перепускные или сервисные клапаны.

Амортизатор

Как всасывающий, так и нагнетательный трубопроводы передают вибрацию от компрессора на другие компоненты системы охлаждения. Эта вибрация может вызвать нежелательный шум и повреждение трубок хладагента, что приведет к утечкам хладагента.

В небольшой системе с мягкими медными трубками малого диаметра гаситель вибрации может состоять из мотка трубок.Гибкий металлический шланг с внутренним диаметром, по крайней мере, таким же большим, как и подсоединенная трубка, предпочтительнее для более крупных систем. Эта секция трубки может быть оканчивалась гнездом с наружным диаметром, наружной резьбой или фланцами. Хладагент, движущийся с высокой скоростью по извилистому внутреннему диаметру поглотителя, может вызывать свистящий звук. Гасители вибрации не предназначены для сжатия или растяжения, поэтому их следует ориентировать параллельно коленчатому валу компрессора, а не под прямым углом к ​​нему.

Глушитель

Глушитель используется для уменьшения передачи пульсаций и шума нагнетания поршневого компрессора в систему трубопроводов и конденсатор.Глушитель представляет собой цилиндр с перегородками внутри. В целом глушители, создающие большой перепад давления, более эффективны, чем глушители с меньшим ограничением. Как объем, так и плотность потока газа через глушитель влияют на характеристики глушителя.

Маслоотделитель

Маслоотделитель представляет собой контейнер с рядом перегородок и сеток, размещенных в линии нагнетания. Выходящий пар с масляным туманом, поступающий в маслоотделитель, вынужден поворачиваться и сталкиваться с перегородками и экранами, позволяя каплям масла объединяться в большие капли, которые стекают в поддон внизу.Отстойник позволяет осадку и загрязнителям оседать и может иметь магнит, притягивающий частицы железа. Когда в поддоне накопится достаточно масла, он поднимает поплавок и стекает обратно в картер компрессора, движимый давлением масла в маслоотделителе.

Маслоотделители чаще всего используются в больших и низкотемпературных системах. Они обязательны в аммиачных системах.

КОНДЕНСАТОР

Конденсатор представляет собой компонент на стороне высокого давления холодильного контура, который позволяет горячему газообразному хладагенту под высоким давлением отдавать скрытую теплоту конденсации в окружающую среду.Эта потеря тепла вызывает конденсацию газа в жидкость под высоким давлением, которая может быть подана по трубопроводу к измерительному устройству. Тепло, отводимое конденсатором, поступает в систему через испаритель и компрессор. Из-за неэффективности и других источников тепла конденсатор в открытой системе должен утилизировать примерно в 1,25 раза больше тепла, чем в испарителе. Конденсаторы в герметичных системах также должны отводить тепло от обмоток двигателя.

В зависимости от функции и способов отвода тепла используется много различных типов конденсаторов.Две основные категории «с водяным охлаждением» и «с воздушным охлаждением» подразделяются на среду, используемую для отвода тепла. Основная цель конструкции конденсатора — отвести максимум тепла при минимальных затратах и ​​занимаемой площади.

Вода и воздух обычно являются обильными и экономичными конденсирующими средами. Вода может быстро и эффективно отводить большое количество тепла, что позволяет сделать конденсатор относительно небольшим и делает конденсатор с водяным охлаждением более экономичным, если он доступен. Однако воды может быть мало или она химически непригодна для охлаждения конденсатора.Кроме того, конденсаторы с водяным охлаждением подвержены образованию накипи, загрязнения, замерзания и коррозии.

Конденсаторы с воздушным охлаждением должны быть больше, чем агрегаты с водяным охлаждением, но не должны иметь проблем с замерзанием или водой. Воздушное охлаждение используется, когда вода недоступна, дорога или химически непригодна.

Ребра, проволока или пластины могут быть прикреплены к трубке конденсатора для увеличения площади поверхности и способности отводить тепло конденсации. Вентиляторы или насосы обычно используются для увеличения потока конденсирующейся среды.Такие усовершенствования увеличивают переохлаждение хладагента, увеличивают скорость теплопередачи и уменьшают овальный размер конденсатора.

КОНДЕНСАТОР ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Реле конденсаторов с воздушным охлаждением на вентиляторах для перемещения воздуха по трубкам и ребрам для отвода тепла от хладагента. Кожухи используются для повышения эффективности вентилятора за счет направления всего воздушного потока через трубы конденсатора. Для увеличения площади поверхности конденсатора можно использовать ребра различного типа.Правильная теплопередача в конденсаторах с воздушным охлаждением может быть достигнута только при чистой поверхности конденсатора.

Конденсатор с воздушным охлаждением должен быть спроектирован для работы в самых жарких условиях окружающей среды, когда теплопередача будет самой медленной, а охлаждающая нагрузка, вероятно, будет максимальной.

Наружный конденсатор с воздушным охлаждением, работающий в холодную погоду, представляет собой особую проблему при проектировании системы. Необходимы особые меры предосторожности для защиты наружного конденсатора с воздушным охлаждением от низких температур окружающей среды.Основная проблема заключается в том, что хладагент не будет протекать через дозирующее устройство, если напор не будет достаточным, а низкие температуры окружающей среды уменьшат напор.

Для работы конденсатора с воздушным охлаждением при низких температурах окружающей среды системе может потребоваться любое из следующих устройств или их комбинация:

1. Всепогодный кожух конденсатора
2. Способ предотвращения короткого цикла компрессора
3. Способ регулирования напора в зимний период и при отрицательных температурах окружающей среды
4. Способ предотвращения разбавления компрессорного масла жидким хладагентом

Заявление об ограничении ответственности — В то время как Berg Chilling Systems Inc.(«Берг») прилагает разумные усилия для предоставления точной информации, мы не делаем никаких заявлений и не даем никаких гарантий относительно точности любого содержания в ней. Мы не несем ответственности за какие-либо типографские ошибки, ошибки или упущения в содержании или другие ошибки. Мы оставляем за собой право изменять содержание этой документации без предварительного уведомления.

, Олдрих Бочек (1939-2003)
Эксперт по управлению температурным режимом
Berg Chilling Systems Inc.

типов холодильных систем, используемых в холодильных и морозильных камерах

Холодильные системы состоят из конденсаторного агрегата и испарительного змеевика.Конденсаторный агрегат расположен вне коридора, а испаритель — внутри коридора. Компрессор сжимает газ до жидкости. Затем жидкость прокачивается через змеевик конденсаторного блока, в то время как вентилятор продувает наружный воздух через змеевик. Газ конденсируется в жидкость и затем закачивается через небольшую медную трубу в проход к змеевику испарителя. Там через расширительный клапан, расположенный в змеевике испарителя, жидкость расширяется обратно в газ. Расширение жидкости до газа вызывает быстрое охлаждение змеевика испарителя.Поскольку тепло всегда течет в сторону холода, воздух внутри прохода проходит через испарительный змеевик, позволяя змеевику поглощать тепло изнутри прохода. Затем газу позволяют выйти из прохода через медную трубу большего размера в конденсаторную установку, где он снова сжимается и охлаждается до жидкого состояния и возвращается в змеевик испарителя внутри прохода. Здесь цикл начинается заново.

Новый закон EISA требует, чтобы все новые пешеходные зоны были оснащены высокоэффективными двигателями, чтобы соответствовать требованиям.Они стоят немного дороже, но экономят ваши деньги в долгосрочной перспективе. Некоторые поставщики могут попытаться продать вам холодильные системы, не соответствующие требованиям EISA. Чтобы соответствовать закону и приобретать лучшую пожизненную ценность, всегда запрашивайте оборудование, соответствующее требованиям EISA.

Типы холодильных систем

1. Удаленные системы — Удаленные системы — наименее дорогие для приобретения. Они состоят из конденсаторного блока, испарителя и прочего. такие детали, как расширительный клапан, рабочее стекло, осушитель, электромагнитный термостат откачки, а на морозильных камерах — таймер и сливной нагреватель для установки системы.Они требуют использования лицензированного установщика холодильного оборудования, так как они откачиваются и заправляются хладагентом на месте. Установщик также взимает плату за любые другие детали, необходимые для установки, такие как медная труба, изоляция трубы, соединители и электрические компоненты. Это менее дорогие системы, которые можно купить вместе с входом, но в целом они могут стоить дороже, в зависимости от почасовой оплаты труда установщика и стоимости комплектующих, которые он предоставляет. Они также обеспечивают преимущество, позволяя размещать конденсаторный агрегат вне здания.Здесь конденсаторный блок может отводить тепло, не добавляя лишнего тепла в здания и системы кондиционирования воздуха.

2. Предварительно собранные удаленные системы — Предварительно собранные удаленные системы аналогичны удаленным системам, за исключением того, что все детали поставляются установленными либо на конденсаторной установке, либо на змеевике испарителя. Предварительно собранные системы с дистанционной предварительной заправкой поставляются с конденсаторным блоком, змеевиком испарителя и набором трубопроводов (медные трубы, соединяющие два блока), заправленных охлаждающим газом.Для установки холодильной системы потребуется лицензированный техник по холодильной технике. Эти системы могут быть или не быть менее дорогими, в зависимости от стоимости системы, обслуживания холодильного оборудования и платы за обслуживание электроники.

3. Стандартное крепление сверху — Системы с верхним креплением представляют собой автономные системы охлаждения. Они поставляются со всеми полностью установленными деталями, медными линиями и охлаждающими газами. Для установки холодильной системы потребуется лицензированный техник по холодильной технике.Единственным недостатком этих агрегатов является то, что испаритель свисает внутри коридора, занимая место на полке и пространство для головы в небольших коридорах. Некоторые устройства поставляются с низкопрофильными катушками, которые помогают, но не устраняют эту проблему.

4. Холодильная система с боковым креплением — Холодильные системы с боковым креплением такие же, как и холодильные системы с верхним креплением, за исключением того, что они устанавливаются на одну из стеновых панелей с помощью болтов, которые проходят через заглушку и стеновую панель, и крепятся гайками к внутри прихожей.Они также требуют, чтобы шланг для слива конденсата был подключен к ближайшей дренажной системе. Для установки холодильной системы потребуется лицензированный техник по холодильной технике. Одним из недостатков является то, что вы теряете место на полке, где испарительная установка простирается внутри коридора.

5. Седельная холодильная система — Седельная холодильная установка поставляются полностью предварительно собранными на кронштейне, который предназначен для установки поверх одной из стеновых панелей. Эти системы должны быть установлены на панели с прорезями в верхней части, позволяющими кронштейну проходить сквозь стену.Эти системы навешивают на стену перед установкой кровли. Для установки холодильной системы потребуется лицензированный техник по холодильной технике. У этих агрегатов также есть змеевик испарителя, который свисает с верхней части панели, но он расположен ближе к вершине и не мешает полкам в такой степени, как агрегат с боковым креплением.

6. Система охлаждения в пентхаусе — Система охлаждения в пентхаусе похожа на стандартные системы с верхним креплением, за исключением того, что у них нет змеевика испарителя, торчащего внутри кабины.Воздух внутри прохода втягивается через змеевик испарителя, расположенный с конденсаторным блоком наверху прохода, для охлаждения. Для установки холодильной системы потребуется лицензированный техник по холодильной технике. Эти системы иногда кажутся более высокими по первоначальной стоимости, но если учесть все обстоятельства, в том числе тот факт, что они собраны на заводе и не занимают места в коридоре, в долгосрочной перспективе они дешевле.

7. Система охлаждения Roll Up — Системы охлаждения Roll Up очень похожи на системы охлаждения Penthouse, за исключением того, что они свернуты до отверстия в боковой части прохода и прикреплены к агрегату.Одно из отличий заключается в том, что даже если змеевик испарителя расположен снаружи агрегата, он занимает место на полке внутри проходной, поскольку стеллажи не должны устанавливаться перед агрегатом. Для установки холодильной системы потребуется лицензированный техник по холодильной технике.

Теперь, когда вы знаете все об этих устройствах, пусть это не сбивает с толку. Чтобы упростить выбор холодильной системы, сначала решите, недопустимо ли позволять конденсаторной установке сбрасывать тепло в здание.Если это так, то удаленное устройство — правильный выбор. Будет ли это предварительно собрано с предварительной зарядкой, следует решить, оценив разницу в стоимости того, чтобы сделать это в поле или на заводе.

Если сброс тепла внутри здания не вызывает беспокойства, то выбор автономной системы охлаждения с боковым или верхним креплением по сравнению с пентхаусом или складной холодильной установкой должен зависеть от того, насколько важно для вас пространство в коридоре. Если пространство важно, то лучшим выбором будет пентхаус.Если пространство не имеет большого значения, то лучшим выбором может быть установка на боковое, верхнее или роликовое крепление.

Какую бы систему охлаждения вы ни выбрали, важно проверить эффективность агрегата и наличие гарантии производителя, чтобы сделать окончательный выбор.

Для получения дополнительной информации посетите наш гид по покупке.

Знакомство с домашними системами кондиционирования воздуха

Домашние системы кондиционирования воздуха бывают нескольких типов, от больших центральных систем с приводом от наружных компрессоров до небольших съемных блоков, которые устанавливаются на полу или устанавливаются в окне.Независимо от того, какую форму они принимают, системы кондиционирования воздуха имеют одинаковые рабочие компоненты, включая хладагент, компрессор, змеевики конденсатора, расширительный клапан и змеевики испарителя. Все они работают вместе, чтобы передавать тепло и влагу изнутри вашего дома наружу.

Как работают кондиционеры

Легче понять различия между четырьмя основными типами домашних кондиционеров, если вы поймете основные принципы, по которым они работают.

Кондиционеры творит чудеса, используя принцип фазового перехода , по которому жидкость, расширяющаяся в газ, становится холоднее, а газ становится горячим, когда он снова сжимается до жидкого состояния. В кондиционере используется жидкость, представляющая собой особое химическое вещество, которое кипит при относительно низкой температуре. Когда хладагент превращается в газ, проходящий мимо расширительного клапана, он охлаждает змеевики испарителя в помещении, и вентилятор продувает этот охлаждающий воздух мимо змеевиков в комнату.Этот процесс также позволяет этим змеевикам поглощать часть тепла в помещении, и когда парообразный хладагент проходит через компрессор в змеевики конденсатора, он снова сжимается в жидкость. Это сжатие делает хладагент значительно более горячим, и тепло теперь уже жидкого хладагента рассеивается вентилятором, который обдувает змеевики конденсатора, расположенные за пределами дома.

Когда влажный воздух проходит через охлажденные змеевики испарителя, влага естественным образом конденсируется на змеевиках.Это означает, что в процессе кондиционирования воздух в помещении естественным образом осушается. Как обрабатывается эта конденсированная вода, зависит от типа кондиционера.

Этот цикл продолжается и продолжается, охлаждая воздух в помещении, а затем выделяя тепло на улицу, пока термостат не остановит цикл, когда температура в помещении достигнет желаемого уровня. Все кондиционеры, от самых маленьких оконных кондиционеров до самых сложных центральных систем кондиционирования, работают по одному и тому же основному принципу, хотя у них есть много других компонентов, облегчающих этот процесс.

Оконные кондиционеры

Оконный кондиционер технически называется «унитарной» системой кондиционирования и состоит из автономного кондиционера, который размещается в окне или, что реже, через отверстие во внешней стене. Оконный кондиционер содержит все холодильные компоненты в одной компактной коробке. Он отводит тепло через змеевики конденсатора, расположенные на внешней стороне прибора, и вдувает охлажденный воздух в комнату на внутренней стороне, где расположены змеевики испарителя.

Комнатная влага, которая конденсируется на змеевиках испарителя, обычно просто капает на землю из поддона, расположенного на нижней стороне прибора. Вот почему важно, чтобы оконный кондиционер был установлен так, чтобы он слегка наклонялся наружу. При неправильном наклоне из некоторых кондиционеров вода может капать на пол внутри дома.

Оконные кондиционеры бывают разных размеров, чтобы охлаждать любое пространство от отдельной комнаты до целого этажа. Кондиционер с большим окном может охладить весь небольшой дом, особенно если это одноэтажный дом.

Переносные кондиционеры

Эта система является еще одним типом унитарной системы кондиционирования воздуха. Портативный кондиционер состоит из мобильного автономного кондиционера, который размещается на полу внутри комнаты и отводит отработанное тепло с помощью шлангового вентиляционного отверстия через наружную стену или оконное отверстие. Как и в оконном кондиционере, змеевики испарителя и конденсатора расположены в одном корпусе, что является одной из причин, по которой эти устройства немного шумнее, чем другие типы систем переменного тока.Переносные кондиционеры обычно используются в помещениях площадью менее 500 квадратных футов.

Многие люди используют портативные кондиционеры для временного охлаждения помещения или в тех случаях, когда установка оконного блока непрактична. Как и оконный кондиционер, портативная унитарная система имеет все холодильные компоненты в одной компактной коробке. Поскольку переносной блок находится в помещении, его вентилятор испарителя работает довольно постоянно, чтобы испарить конденсированную влагу, которая собирается внутри блока.В других установках может быть резервуар для сбора конденсированной воды, которую необходимо периодически опорожнять. Это сильно отличается от оконного блока, где конденсированная влага просто капает на землю.

Раздельные (бесканальные) кондиционеры

Сплит-система, также называемая бесканальной или «мини-сплит», обычно используется в домах, а также в гостиницах и других многоквартирных домах. Это становится все более популярным вариантом для домов, которые не обслуживаются системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с принудительной подачей воздуха, например, в домах с водяным или паровым радиаторным отоплением или электрическим отоплением.Большинство сплит-кондиционеров также являются тепловыми насосами и, следовательно, предлагают функции как обогрева, так и охлаждения.

Сплит-система разбивает систему кондиционирования на два блока или оконечных блока: блок конденсации расположен снаружи здания и включает в себя компрессор, конденсатор и вентилятор конденсатора. Испарительный блок расположен внутри и отвечает за охлаждение и распределение воздуха. Обычно это прямоугольный коробчатый блок, установленный высоко на внутренней стене и содержащий циркуляционный вентилятор, расширительный клапан и змеевик испарителя.Трубка хладагента проходит через стенку между конденсаторным и испарительным агрегатами. Вторичная труба, проходящая параллельно трубопроводу хладагента, отводит воду, которая конденсируется из змеевиков испарителя в помещении.

Центральный кондиционер

Центральная система кондиционирования воздуха — это самый большой тип обычных кондиционеров. Как и сплит-система, центральная система состоит из двух блоков — блока конденсации и блока испарения — которые соединены друг с другом трубками хладагента.

Конденсаторный блок — это большой квадратный наружный блок, который содержит компрессор, конденсаторные змеевики и конденсаторный вентилятор. Испарительный блок обычно находится в камере статического давления (большая центральная камера между печью и системой воздуховодов) вашей печи. Это означает, что кондиционер использует те же воздуховоды и вентилятор, что и ваша система отопления. Испарительный блок в камере статического давления состоит из змеевика испарителя и расширительного клапана. Конденсированная влага на змеевиках испарителя обычно отводится через трубу, идущую в канализацию в полу.

Центральные кондиционеры обычно являются наиболее эффективным типом кондиционеров для охлаждения всего дома. При установке новой центральной системы главное внимание уделяется тому, чтобы система соответствовала размеру вашего дома. Если система слишком велика, она не будет работать должным образом и не будет должным образом осушать внутренний воздух. Если он слишком маленький, он не будет должным образом охлаждаться.