Külmutusseade. Külmutusseadme töö skeem ja kirjeldus Kuidas külmutusagregaat töötab diagramm

Teave külmutusseadmete seadme põhiprintsiipide kohta aitab teil selle võimalusi maksimaalselt ära kasutada, säilitades samal ajal selle jõudluse pikka aega.

Suurima arvu külmutusmasinate seade põhineb kompressioonjahutustsüklil, peamine konstruktsioonielemendid mis on - , Ja vooluregulaator (termoregulaatorventiil või kapillaartoru), mis on ühendatud torujuhtmetega ja kujutab endast suletud süsteemi, milles kompressor tsirkuleerib külmutusagensit (freooni). Lisaks tsirkulatsiooni tagamisele hoiab kompressor kondensaatoris (väljalasketorustikus) kõrget rõhku, umbes 20-23 atm.

Külmutusmasina jahutamine toimub pideva tsirkulatsiooni, keemise ja külmutusagensi kondenseerumise kaudu. suletud süsteem. Külmutusagens keeb madalal rõhul ja madalal temperatuuril. Auruline külmutusagens imetakse kompressoriga sisse ja juhitakse kondensaatorisse, külmutusagensi rõhk tõuseb 15-20 atm.-ni, temperatuur tõuseb 70-90?C-ni.

Kondensaatorit läbides kuum auruline külmutusagens jahtub ja kondenseerub, see tähendab, et see läheb vedelasse faasi. Kondensaator võib olenevalt jahutussüsteemi tüübist olla kas õhk- või vesijahutusega.

Kondensaatori väljalaskeava juures on külmutusagens vedel olek kõrge rõhu all. Kondensaatori mõõtmed valitakse nii, et gaas kondenseeruks täielikult kondensaatori sees. Seetõttu on vedeliku temperatuur kondensaatori väljalaskeava juures mõnevõrra madalam kui kondensatsiooni temperatuur. Alamjahutus õhkjahutusega kondensaatorites on tavaliselt umbes 4–7 °C. Samal ajal on kondensatsioonitemperatuur ligikaudu 10–20°C kõrgem atmosfääriõhu temperatuurist.

Seejärel siseneb kõrgel temperatuuril ja rõhul vedelas faasis olev külmutusagens vooluregulaatorisse, kus segu rõhk järsult väheneb - osa vedelikust võib aurustuda, minnes aurufaasi. Seega siseneb aurustisse auru ja vedeliku segu. Vedelik keeb aurustis, võttes soojust ümbritsevast õhust ja läheb uuesti auruolekusse.

Aurusti mõõtmed valitakse nii, et selles olev vedelik aurustub täielikult. Seetõttu on auru temperatuur aurusti väljalaskeava juures kõrgem kui keemistemperatuur – toimub aurustis oleva külmutusagensi nn ülekuumenemine. Sel juhul ei satu kompressorisse isegi väikseimad külmutusagensi ja vedeliku tilgad.

Tuleb märkida, et kui vedel külmutusagens satub kompressorisse - nn hüdrauliline šokk - ventiilid ja muud kompressori osad võivad kahjustuda ja puruneda. Õhkjahutusega kondensaatorite puhul on ülekuumenemise väärtus 5-8°C. Ülekuumenenud aur väljub aurustist ja tsükkel algab uuesti.

Seega ringleb külmutusagens pidevalt suletud ahelas, muutes selle agregatsiooni olekut vedelikust auruks ja vastupidi. Kuigi kompressioonjahuteid on mitut tüüpi, elektriskeem tsüklid on peaaegu samad.

Kirjeldame külmutusseadmete üksikute sõlmede, sõlmede ja osade struktuuri:

ÜHIK

Külmutusseade koosneb järgmistest põhiosadest ja sõlmedest: kompressor, vastuvõtja, kondensaator, aurusti, paisuventiil (TRV),.

Külmutusseadmeid toodetakse hermeetiliste, varjestatud, poolhermeetiliste ja tihendiga kompressorite baasil. Disaini järgi jagunevad külmutusseadmetes kasutatavad kompressorid kahte põhikategooriasse: edasi-tagasi- ja pöörlevad, kerimis-, kruvikompressorid.

Põhiline erinevus pöörd-, kerimis- ja kruvikompressorite ja kolbkompressorite vahel on see, et külmutusagensi imemine ja kokkusurumine ei toimu mitte silindrites olevate kolbide edasi-tagasi liikumise tõttu, vaid plaatide, spiraalide ja spiraalide pöörlemise tõttu. kruvid.

IN pitseeritud kompressorid, elektrimootor ja kompressor asuvad ühes hermeetilises korpuses. Selliseid kompressoreid kasutatakse laialdaselt väikestes ja keskmise suurusega külmutusseadmetes ning kodumaistes kliimaseadmetes. Suletud seadmete eeliseks on suhteliselt madal hind ja madalam müratase. Puuduseks on kompressori parandamise võimatus isegi väiksemate kahjustuste korral, näiteks klapi rikke korral.

Varjestatud kompressorites eemaldatakse mootori staator freoon-õli keskkonnast. Täitematerjalid seda tüüpi vähem tundlik külmutuskontuuri niiskuse suhtes ja, mis kõige tähtsam, võimaldada kogu kompressori mootori staatori paigaldamise ja vahetamisega seotud töid selle põlemise ajal teha töökohas ilma rikkudes kogu süsteemi tihedust.

IN poolhermeetiline kompressorid, elektrimootor ja kompressor asuvad ühes kokkupandavas korpuses. Neid kompressoreid toodetakse erineva võimsusega, mis võimaldab neid kasutada keskmise ja suure võimsusega seadmetes. Eeliseks on remondi võimalus ja töökindlus, miinuseks kõrge hind võrreldes hermeetiliste kompressoritega, suurenenud müra ja hooldusvajadus.

IN täitekarbid kompressorid, elektrimootor asub väljas. Kompressori võll läbi tihendite tuuakse korpusest välja ja seda juhib rihmülekannet kasutav elektrimootor. See konstruktsioon aitab kaasa külmutusagensi lekke suurenemisele läbi tihendi tihendite ja nõuab regulaarset hooldust.

Praegu on ühikud, mis põhinevad tihendikompressoritel kaubanduslikud seadmed praktiliselt pole toodetud. Eelised konstruktsioonides, millel on sisse lülitatud tihendikompressorid Sel hetkel Ei, selliste külmutusmasinate remont ei ole eriti usaldusväärne.

Kondensaator on soojusvaheti, mis kannab külmutusagensi soojusenergia keskkonda. Kaubandusseadmete külmutusseadmetes kasutatakse kõige sagedamini õhkjahutusega kondensaatoreid. Võrreldes vesijahutusega kondensaatoritega on nende kasutamine ökonoomsem ja lihtsam.

Kondensaatorit saab paigaldada seadme raamile või paigaldada sellest eraldi. Kaugkondensaatori eeliseks on see, et see on masinaruumi õhutemperatuurile vähem nõudlik ja praktiliselt ei vaja masinaruumis täiendavat ventilatsiooni.

Reeglina on külmikute või sügavkülmikute õhukondensaator paigaldatud õues. Kuid hoolimata kaugkondensaatori eelisest, kui külmutusseade töötab talvine periood on teatud probleeme:

kompressori kahjustamise võimalus käivitamise ajal;
vedela külmutusagensi sattumise oht kompressorisse;
soojusvaheti külmumine pikaajalise töö ajal;
jahutusvõimsuse vähendamine.

Nende põhjuste kõrvaldamiseks kasutatakse täiendavat automaatikakomplekti: rõhulülitit või elektrimootori kiiruse regulaatorit, diferentsiaalventiili, tagasilöögiklapp ja kondensatsioonirõhu regulaator.

Vastuvõtja

Vastuvõtja - reservuaar, mida kasutatakse vedela külmutusagensi kogumiseks, et tagada selle ühtlane vool termostaadi paisuventiilile ja aurustisse. Väikestes freoonmasinates on vastuvõtja ette nähtud külmutusagensi kogumiseks masina remondi ajal, samuti gaasi jahutamiseks ning õli- ja niiskustilkade eraldamiseks.

Aurusti on seade, milles vedel külmutusagens keeb madalal rõhul, eemaldades jahutatud esemetelt (toodetelt) soojuse. Mida madalamat rõhku aurustis hoitakse, seda madalam on külmutusagensi keemistemperatuur. Keemistemperatuuri hoitakse tavaliselt 10-15°C madalamal kui kambri õhutemperatuur. Õhutemperatuur kambris sõltub jahutatava toote tüübist. Aurusti võib asuda otse jahutusruumis (kamber, kapp) või väljaspool seda.

Vastavalt sellele otstarbele eristatakse aurustajaid keskkonna vahetuks jahutamiseks ja aurustajaid vahepealse jahutusvedeliku (vesi, soolvesi, õhk jne) jahutamiseks. Aurusti konstruktsioon sõltub jahutusaine tüübist, vajalikust jahutusvõimsusest ja külmutusagensi enda omadustest. Reeglina on need plaatsoojusvahetid, millel on vask või alumiiniumist torud ja ribid alates alumiinium, vask või tsingitud teras.

paisuventiil

Termostaatpaisuventiil (TRV) paigaldatakse väljalasketorusse enne aurustit ja see tagab aurusti täitmise vedela külmutusagensiga optimaalsetes piirides. Liiga palju külmutusagensit aurustis võib põhjustada vedela külmutusagensi sattumist kompressorisse, mille tulemuseks on kompressori rike. Külmutusagensi puudumine aurustis vähendab dramaatiliselt aurusti efektiivsust.

Kuivatuskassetid on mõeldud süsteemi kaudu ringleva puhastamiseks külmutusseade külmutusagens mehaanilistest osakestest ja niiskusest. Sageli kasutatakse külmutusseadmete süsteemis oleva keskkonna happesuse vähendamiseks kuivatuskassette. Kuivatuskassette saab paigaldada nii väljalasketorustikule kui ka imemisküljele.

ÕHU JAHENDAJA

Õhujahuti - seade jahutatud mahu sees oleva õhu jahutamiseks. See koosneb aurustist ja ventilaatori(te)st. juhib jahutatud õhu läbi aurusti ja suunab selle jahutatud toodetesse.

MONOBLOKK

Monoblokk-külmutusmasin (monoblokk) on loodud kunstliku külma tekitamiseks kaubanduslikes külmutusseadmetes. Monoploki eripära on see, et see ei nõua üksikute üksuste paigaldamist töökohta, vaid paigaldatakse lihtsalt jahutuskambrile. Erinevalt split-süsteemidest on monoploki hind samade parameetritega madalam.

See on seade kompressori välja- ja sisselülitamiseks, et hoida külmutusruumis teatud temperatuuri. Elektroonilised termostaadid põhinevad termopaari põhimõttel, kus elektrooniline seade - sõltuvalt temperatuurianduri takistusest - juhib kompressori tööaega.

Elektromehaanilised termostaadid töötavad külmutusagensiga täidetud lõõtsa paisumise põhimõttel. Jahtumisel rõhk lõõtsa sees väheneb, lõõtsa suupill tõmbub kokku ja kontaktid, mille kaudu kompressor toidetakse, avanevad. Kuumutamisel toimub kõik vastupidises järjekorras.

KÜLMUTUSAINED

Külmutusagensid on aurukülmutusmasinate tööained, mille abil saavutatakse madalad temperatuurid.

Freoon-12 (R-12) Sellel on keemiline valem CHF2C12 (difluorodiklorometaan). See on gaasiline värvitu aine, millel on nõrk spetsiifiline lõhn, mis hakkab tunda andma, kui selle aurude mahusisaldus õhus on üle 20%. Freoon-12-l on head termodünaamilised omadused

Freoon-22 (R-22) , või difluoromonoklorometaan (CHF 2 C1), samuti freoon-12, on heade termodünaamiliste ja tööomadustega. Sellel on madalam keemistemperatuur ja kõrgem aurustumissoojus. Freon-22 mahuline jahutusvõimsus on ligikaudu 1,6 korda suurem kui Freon-12 oma.

Külmutamine on protsess, mille käigus langetatakse toatemperatuur alla välistemperatuuri.

Konditsioneer - see on ruumi temperatuuri ja niiskuse reguleerimine koos õhu filtreerimise, tsirkulatsiooni ja selle osalise asendamisega ruumis.

Ventilatsioon - see on õhu ringlemine ja asendamine ruumis ilma selle temperatuuri muutmata. Kui eriprotsessid, nagu kala külmutamine, välja arvata, kasutatakse vahepealse soojuskandjana tavaliselt õhku. Seetõttu kasutatakse jahutuse, kliimaseadme ja ventilatsiooni teostamiseks ventilaatoreid ja õhukanaleid. Eespool mainitud kolm protsessi on omavahel tihedalt seotud ja koos annavad inimestele, masinatele ja kaubale etteantud mikrokliima.

Temperatuuri alandamiseks lastiruumides ja ajutistes laoruumides jahutamise ajal kasutatakse jahutussüsteemi, mille töö tagab külmutusmasin. Valitud soojus kantakse üle teisele kehale – külmaainele madalal temperatuuril. Kliimaseadme jahutamine on sarnane protsess.

Külmutusseadmete lihtsaimates skeemides kantakse soojust üle kaks korda: esmalt aurustis, kus madala temperatuuriga külmutusagens võtab jahutatud keskkonnast soojust ja vähendab selle temperatuuri, seejärel kondensaatoris, kus külmutusagens jahutatakse, soojuse eraldamine õhule või veele. Kõige tavalisemates merejahutusseadmete skeemides (joonis 1) viiakse läbi auru kokkusurumise tsükkel. Kompressoris tõuseb külmutusagensi aururõhk ja selle temperatuur tõuseb vastavalt.

Riis. 1. Aurukompressori külmutusseadme skeem: 1 - aurusti; 2 - termotundlik õhupall; 3 - kompressor; 4 - õliseparaator; 5 - kondensaator; 6 - kuivati; 7 - torujuhe nafta jaoks; 8 - juhtventiil; 9 - termostaatventiil.

See kuum, rõhu all olev aur süstitakse kondensaatorisse, kus olenevalt seadme kasutustingimustest jahutatakse aur õhu või veega. Kuna see protsess viiakse läbi kõrgendatud rõhul, kondenseerub aur täielikult. Vedel külmutusagens juhitakse juhtventiili, mis juhib vedela külmutusagensi tarnimist aurustisse, kus rõhk hoitakse madalal. Külmruumi õhk või konditsioneeritud õhk läbib aurustit, paneb vedela külmutusagensi keema ja ise soojust eraldades jahutatakse. Külmutusagensi juurdevool aurustisse tuleb reguleerida nii, et kogu aurustis olev vedel külmutusagens keedaks ära ja aur oleks veidi ülekuumenenud, enne kui see madalal rõhul uuesti kompressorisse siseneb järgnevaks kokkusurumiseks. Seega kannab õhust aurustisse üle kantud soojust külmaagens läbi süsteemi, kuni see jõuab kondensaatorisse, kus see kandub edasi välisõhku või vette. Paigaldustes, kus kasutatakse õhkjahutusega kondensaatorit (nt väike ajutine külmutusseade), tuleb kondensaatoris tekkiva soojuse eemaldamiseks tagada ventilatsioon. Selleks pumbatakse vesijahutusega kondensaatorid värske või mereveega. Värsket vett kasutatakse juhtudel, kui masinaruumi muid mehhanisme jahutatakse mageveega, mida seejärel jahutatakse tsentraliseeritud vesijahutis mereveega. Sel juhul on kondensaatorit jahutava vee kõrgema temperatuuri tõttu kondensaatorist väljuva vee temperatuur kõrgem kui siis, kui kondensaatorit jahutatakse otse mereveega.

Külmutus- ja jahutusvedelikud. Jahutusvedelikud jagunevad peamiselt primaarseteks - külmutusagensideks ja sekundaarseteks - jahutusvedelikeks.

Kompressor tsirkuleerib külmutusagensi läbi kondensaatori ja aurustussüsteem. Külmutusagensil peavad olema teatud nõuetele vastavad omadused, näiteks keeb madalal temperatuuril ja ülerõhk ja kondenseeruda merevee temperatuuri ja mõõduka rõhu lähedasel temperatuuril. Samuti peab külmutusagens olema mittetoksiline, plahvatuskindel, mittesüttiv, mittesöövitav. Mõnel külmaainel on madal kriitiline temperatuur, st temperatuur, millest kõrgemal külmutusagensi aur ei kondenseeru. See on üks külmutusagensi, eriti süsinikdioksiidi puudusi, mida on laevadel kasutatud juba aastaid. Süsinikdioksiidi madala kriitilise temperatuuri tõttu oli kõrge merevee temperatuuriga laiuskraadidel süsihappegaasist külmutussüsteemidega laevade töö oluliselt raskendatud ning seetõttu tuli kasutada täiendavaid jahutuskondensaatorsüsteeme. Lisaks on süsihappegaasi puuduste hulgas väga kõrge rõhk, mille juures süsteem töötab, mis omakorda toob kaasa masina kui terviku massi suurenemise. Pärast süsinikdioksiidi kasutati külmutusagensitena laialdaselt metüülkloriidi ja ammoniaaki. Praegu ei kasutata metüülkloriidi laevadel selle plahvatusohtlikkuse tõttu. Ammoniaagil on veel mõned kasutusalad, kuid selle kõrge toksilisuse tõttu on selle kasutamisel vaja spetsiaalseid ventilatsioonisüsteeme. Kaasaegsed külmutusagensid on erineva valemiga fluoritud süsivesinike ühendid, välja arvatud külmutusagens R502 ( kooskõlas rahvusvaheline standard(MC) HCO 817 - külmutusagensi tähistamiseks kasutatakse külmutusagensi sümbolit, mis koosneb sümbolist R (külmaaine) ja määravast numbrist. Sellega seoses võeti tõlkimisel kasutusele külmutusagensi tähis R.), mis on aseotroopne (fikseeritud keemistemperatuuriga) segu ( eri ainete konkreetne segu, millel on omadused, mis erinevad iga aine omadustest eraldi.) külmutusagensid R22 ja R115. Neid külmutusaineid nimetatakse freoonideks ( Vastavalt standardile GOST 19212-73 (muudatus 1) on freooni jaoks kehtestatud nimi freoon) ja igal neist on määrav number.

Külmutusagensil R11 on väga madal töörõhk ja olulise jahutusefekti saavutamiseks on vajalik aine intensiivne ringlus süsteemis. Selle aine eelised ilmnevad eriti kliimaseadmetes kasutamisel, kuna õhu jaoks on vaja suhteliselt vähe energiat.

Esimene freoon, pärast nende avastamist ja kättesaadavaks saamist, kasutati freoon R12 praktikas laialdaselt. Selle puudused hõlmavad madalat (alla atmosfääri) keemisrõhku, mille tagajärjel imbub süsteemi lekete tõttu õhku ja niiskust süsteemi.

Praegu on R22 levinuim külmutusagens, tänu millele tagatakse jahutus piisavalt madalal temperatuuril ülemäärase keemisrõhu juures. See võimaldab teil mõnevõrra suurendada seadme kompressori silindrite mahtu ja muid eeliseid. R22 freoonil töötava kompressori kolvi ruumala on ligikaudu 60% võrreldes samadel tingimustel R12 freoonil töötava kompressori kolvi kirjeldatud mahuga.

Ligikaudu sama võimendus saadakse freoon R502 kasutamisel. Lisaks väheneb kompressori madalama väljalasketemperatuuri tõttu määrdeõli koksimise ja väljalaskeklappide rikke tõenäosus.

Kõik need külmutusagensid on mittesöövitavad ja neid saab kasutada hermeetilistes ja tihenditeta kompressorites. Elektrimootorites ja kompressorites kasutatav külmutusagens R502 mõjutab vähemal määral lakke ja plastmaterjale. Praegu on see paljutõotav külmutusagens endiselt üsna kallis ja seetõttu pole seda laialdaselt kasutatud.

Jahutusvedelikke kasutatakse suurtes kliimaseadmetes ja lasti jahutavates külmutusseadmetes. Sel juhul ringleb külmutusagens läbi aurusti, mis seejärel suunatakse jahutatavasse ruumi. Külmutusagensit kasutatakse suure ja hargnenud paigaldise korral, et vältida süsteemis tsirkulatsiooni vajadust suur hulk kallis külmutusagens, millel on väga suur läbitungimisvõime, st suudab tungida läbi vähimategi lekete, mistõttu on väga oluline minimeerida toruühenduste arvu süsteemis. Kliimaseadmete puhul on tavaline jahutusvedelik värske vesi, millele võib olla lisatud glükoolilahust.

Levinuim jahutusvedelik suurtes külmutusseadmetes on soolvesi – kaltsiumkloriidi vesilahus, millele lisatakse korrosiooni vähendamiseks inhibiitoreid.

Tööstuslikud külmutusseadmed on erinevates tööstusharudes väga laialt levinud. Sellesse klassi kuuluvate seadmete ja paigaldiste peamine kasutusvaldkond on teatud hooldus temperatuuri tingimused vajalik mitmesuguste kaupade, materjalide ja ainete pikaajaliseks ladustamiseks. Neid kasutatakse nii vedelike jahutamiseks kui ka toiduained, keemilised toorained, tehnoloogilised segud jne.

Tööstuslike külmutusseadmete peamised omadused

Tööstuses kasutatav on võimeline looma töötemperatuure vahemikus -150 kuni + 10C. Sellesse klassi kuuluvad seadmed on kohandatud töötama üsna karmides tingimustes ja nende komponentide töökindlus on kõrge.

Tööstuslikud külmutusmasinad töötavad soojuspumba põhimõttel, kandes energiat soojusallikast jahutusradiaatorisse. Enamikul juhtudel on esimese roll keskkond ja külmutusagens on vastuvõttev objekt. Viimased kuuluvad ainete klassi, mis on võimelised keema rõhul 1 atm ja temperatuuril, mis erineb oluliselt väliskeskkonna temperatuurist.

Tööstuslikud külmutusseadmed koosnevad 8 põhikomponendist:

kompressor;
aurusti;
vooluregulaator;
ventilaator;
solenoidklapp;
pöördventiil;

Kondensaator imeb sisse külmutusagensina toimiva aine aurud, kus selle rõhku ja temperatuuri tõstetakse. Pärast seda siseneb külmutusagens kompressoriplokki, mille olulisemad parameetrid on kokkusurumine ja nihe. Kondensaator jahutab kuumutatud külmutusagensi auru, tänu millele kandub soojusenergia keskkonda. Aurusti on komponent, mille kaudu jahutatav keskkond ja aurustatud külmutusagens läbivad.

Tööstuslikke külmutusmasinaid ja -seadmeid kasutatakse piisavalt suurte mahtude jahutamiseks, mida kasutavad laod, köögiviljalaod, külmutusliinid, külmutustunnelid, aga ka suured ja keerukad kliimaseadmed. Eelkõige sellised külmutusseadmed kasutatakse kõige sagedamini tööstuslikeks vajadusteks toiduainetööstuse kauplustes (liha, linnuliha, kala, piim jne)

Tööstusseadmete klassifikatsioon

Kõik tööstuslikud külmutusseadmed jagunevad kompressiooniks ja absorptsiooniks. Esimesel juhul on külmutusseadmeteks aurukondensatsioonimasin, mis surub külmutusagensi läbi kompressori või turbokompressori agregaatide. Sellised süsteemid kasutavad temperatuuri neeldumisel kõige tõhusamate ainetena freooni või ammoniaaki.

Absorptsioonitehased kondenseerivad aurulist külmutusagensit tahke või vedela absorbendiga, millest kõrgema osarõhu mõjul kuumutamisel tööaine aurustub. Need seadmed töötavad pidevalt ja katkendlikult ning esimest tüüpi seadmed jagunevad pumpamiseks ja difusiooniks.

Kompressor-tüüpi külmutusseadmed erinevad vastavalt kompressori tüübile avatud, poolhermeetilistele ja hermeetilistele seadmetele. Olenevalt kondensatsiooniseadme jahutusmeetodist on masinad varustatud vesi- või õhkjahutussüsteemidega. Absorptsiooniüksused kasutavad tööprotsessis suuremat kogust vett ning neil on märkimisväärsed mõõtmed ja kaal. Neil on kompressoriga külmutusseadmetega võrreldes mitmeid eeliseid, eelkõige lihtne disain, komponentide suurem töökindlus, aga ka võimalus kasutada odavaid soojusallikaid ja vaikne töö.

Sõltuvalt tööstuslike külmutusseadmete võimsusest arvutatakse võimalike soojusenergia heitkoguste hulk. Seda soojust saab kasutada kolmel viisil:
- keskkonnale. Soojusülekanne toimub välise kompressori abil.
- V tootmisruum. Sel juhul eraldatud soojusenergia võimaldab säästa kütteks vajalikku raha.
- energia taaskasutamine. Vabanenud soojus kandub sinna, kus seda kõige rohkem vajatakse.

Tööstuslike külmutusseadmete peamised tüübid

Tööstuslike külmutusseadmete valimisel on vaja keskenduda peamisele tehnilised kirjeldused pakutud mudelid. Tuleks maksta Erilist tähelepanu soojuseralduse maksimaalsest kogusest, samuti selle dünaamikast tootmisvahetuse ajal. Lisaks on oluline arvestada süsteemi sõlmede ja komponentide hüdraulilise takistuse indeksiga. On vaja kindlaks määrata soojuse eemaldamise suund, samuti otsustada kogu jahutussüsteemi dubleerimise võimalus.

Praeguseks kasutatakse tööstuses kõige sagedamini järgmist tüüpi külmutusseadmeid:

. Seda tüüpi täitematerjale kasutatakse liha-, vorsti-, kala- ja pagaritoodete tootmisel.
šokkkülmutamise kapid ja kambrid. Seda tüüpi seadmeid kasutatakse ettevõtetes, mis tegelevad kala-, liha- ja köögiviljatoodete tootmisega, samuti puuviljade, marjade jms töötlemise ja ladustamisega.
toidujahutid. Seda tüüpi külmutusmasinad sobivad suurepäraselt erinevate vedelike ja teatud kategooria toiduainete jahutamiseks;
jahutid plastide jahutamiseks. Selliseid seadmeid kasutatakse toorpolümeeride ja valmistoodete jahutamiseks.
vedeliku separaatorid ja vastuvõtjad ja kollektorid;
külmutavad tunnelid. Seda tüüpi seadmeid kasutatakse suurtes kogustes tükkide, pakendatud ja pakendatud kaupade külmutamiseks.

Erinevate esemete jahutamine - toit, vesi, muud vedelikud, õhk, tehnilised gaasid jne temperatuuridest madalamale temperatuurile keskkond toimub külmutusmasinate abil erinevat tüüpi. Jahutaja poolt suures plaanis ei tooda külma, see on vaid omamoodi pump, mis kannab soojust vähem kuumenenud kehadelt üle kuumenenud kehadele. Jahutusprotsess põhineb pideval kordamisel nn. vastupidine termodünaamiline ehk teisisõnu külmutustsükkel. Kõige tavalisemas aurukompressiooniga külmutustsüklis toimub soojusülekanne külmutusagensi faasimuutuste ajal - selle aurustumisel (keemisel) ja kondenseerumisel väljastpoolt tarnitava energia tarbimise tõttu.

Külmutusmasina peamised elemendid, mille abil selle töötsükkel realiseeritakse, on:

kompressor - jahutustsükli element, mis suurendab külmutusagensi rõhku ja selle ringlust külmutusmasina vooluringis;
drosselseade (kapillaartoru, paisuventiil) reguleerib aurustisse siseneva külmutusagensi kogust sõltuvalt aurusti ülekuumenemisest.
aurusti (jahuti) - soojusvaheti, milles külmutusagens keeb (soojuse neeldumisega) ja jahutusprotsess ise;
kondensaator - soojusvaheti, milles selle tulemusena faasisiire külmutusagensi gaasilisest olekust vedelasse olekusse, eraldatakse eemaldatud soojus keskkonda.

Sel juhul peavad külmutusmasinas olema muud abielemendid, nagu elektromagnetilised (solenoid)ventiilid, mõõteriistad, vaateklaasid, filtrikuivatid jne. Kõik elemendid on üksteisega ühendatud suletud sisemise ahelaga, kasutades soojusisolatsiooniga torujuhtmeid. Külmutuskontuur täidetakse vajalikus koguses külmutusagensiga. Külmutusmasina peamiseks energiaomaduseks on jõudluskoefitsient, mis määratakse jahutatud allikast eemaldatud soojushulga ja tarbitava energia suhtega.

Jahuteid on olenevalt tööpõhimõtetest ja kasutatavast külmutusagensist mitut tüüpi. Levinumad auru kokkusurumine, aurujuga, neeldumine, õhk ja termoelektriline.

külmutusagens

Külmutusagens on külmutustsükli tööaine, mille peamine omadus on madal temperatuur keemine. Külmutusagensitena kasutatakse kõige sagedamini erinevaid süsivesinike ühendeid, mis võivad sisaldada kloori, fluori või broomi aatomeid. Samuti võib külmutusagens olla ammoniaak, süsinikdioksiid, propaan jne. Harva kasutatakse külmutusagensina õhku. Kokku on teada sadakond külmutusagensi tüüpi, kuid neid toodetakse tööstuslikult ja kasutatakse laialdaselt külmutus-, krüogeen-, kliima- ja muudes tööstusharudes, ainult umbes 40. Need on R12, R22, R134A, R407C, R404A, R410A , R717, R507 ja teised. Külmutusagensi peamine kasutusvaldkond on külmutus- ja keemiatööstus. Lisaks kasutatakse mõningaid freoone raketikütustena erinevate aerosooltoodete valmistamisel; vahuained polüuretaani ja soojusisolatsioonitoodete tootmisel; lahustid; samuti põlemisreaktsiooni pärssivad ained erinevate kõrgendatud ohuga objektide tulekustutussüsteemide jaoks - termilised ja tuumaelektrijaamad, tsiviillaevad, sõjalaevad ja allveelaevad.

Paisuventiil (TRV)

Termostaatiline paisuventiil (TRV) on külmutusmasinate üks peamisi komponente ja seda tuntakse kui kõige levinumat elementi aurustisse suunduva külmaaine voolu drossel- ja peenreguleerimiseks. Paisuventiil kasutab külmutusagensi voolu reguleerimisventiilina nõelatüüpi ventiili, mis asub aluse aluse kõrval. Külmutusagensi kogus ja voolukiirus määratakse paisuventiili vooluala järgi ja see sõltub temperatuurist aurusti väljalaskeava juures. Kui külmutusagensi temperatuur aurusti väljalaskeava juures muutub, muutub rõhk selles süsteemis. Kui rõhk muutub, muutub paisuventiili vooluala ja vastavalt sellele muutub ka külmutusagensi vool.

Soojussüsteem täidetakse täpselt tehases teatud summa sama külmaaine, mis on selle külmutusmasina töökeskkond. Paisuventiili ülesanne on drossel ja reguleerida külmaaine voolu aurusti sisselaskeava juures nii, et jahutusprotsess toimuks selles kõige tõhusamalt. Sel juhul peab külmutusagens täielikult aurustunud olekusse minema. See on vajalik kompressori töökindlaks tööks ja selle töö välistamiseks nn. "märg" jooksmine (st vedeliku kokkupressimine). Termopirn on kinnitatud aurusti ja kompressori vahelise torustiku külge ning kinnituskohas on vaja tagada usaldusväärne soojuskontakt ja soojusisolatsioon ümbritseva õhu temperatuuri mõjude eest. Viimase 15-20 aasta jooksul on elektroonilised paisuventiilid külmutustehnoloogias laialt levinud. Need erinevad selle poolest, et neil puudub kaugsoojussüsteem ja selle rolli täidab aurusti taga torujuhtme külge kinnitatud termistor, mis on kaabli abil ühendatud mikroprotsessori kontrolleriga, mis omakorda juhib elektroonilist paisuventiili ja üldiselt. , kõik külmutusmasina tööprotsessid.

Solenoidklappi kasutatakse külmutusmasina aurusti külmutusagensi etteande sisse-välja juhtimiseks ("avatud-suletud") või torujuhtmete teatud osade avamiseks ja sulgemiseks välise signaali kaudu. Mähise toite puudumisel hoiab klapiketas spetsiaalse vedru mõjul solenoidklapi suletuna. Toite rakendamisel ületab vardaga plaadiga ühendatud elektromagneti südamik vedru jõu, tõmmatakse mähisesse, tõstes seeläbi plaati ja avades külmutusagensi tarnimiseks mõeldud ventiili vooluala.

Külmutusmasina vaateklaas on ette nähtud määrama:

külmutusagensi olek;
niiskuse olemasolu külmutusagensis, mille määrab indikaatori värv.

Vaateklaas paigaldatakse tavaliselt torujuhtmesse salvestusvastuvõtja väljalaskeava juures. Struktuurselt on vaateklaas metallist hermeetiline korpus, mille aken on valmistatud läbipaistev klaas. Kui jahuti töötamise ajal voolab vedelik läbi akna üksikute aurulise külmaaine mullidega, võib see viidata ebapiisavale laadimisele või muudele talitlushäiretele. Teise vaateklaasi saab paigaldada ka ülaltoodud torujuhtme teise otsa, vooluregulaatori vahetusse lähedusse, mis võib olla solenoidklapp, paisuventiil või kapillaartoru. Indikaatori värv näitab niiskuse olemasolu või puudumist külmutuskontuuris.

Filtrikuivati või tseoliidikassett on teine oluline element külmutusahelad. Külmutusagensist on vaja eemaldada niiskus ja mehaanilised lisandid, kaitstes seeläbi paisuventiili ummistumise eest. Tavaliselt paigaldatakse see joote- või nipliühendustega otse kondensaatori ja paisuventiili (solenoidklapp, kapillaartoru) vahelisesse torujuhtmesse. Struktuuriliselt on see enamasti segment vasktoru läbimõõduga 16…30 ja pikkusega 90…170 mm, mõlemalt poolt kokkurullitud ja ühendustorudega. Sees on piki servi paigaldatud kaks metallist filtrivõrku, mille vahel paikneb granuleeritud (1,5 ... 3,0 mm) adsorbent, tavaliselt sünteetiline tseoliit. See on nn. ühekordselt kasutatav filtrikuivati, kuid on ka korduvkasutatavaid filtreid, millel on kokkupandav korpus ja keermestatud torujuhtmeühendused, mis nõuavad ainult aeg-ajalt sisemise tseoliidikasseti väljavahetamist. Ühekordse filtri-kuivati või kasseti väljavahetamine on vajalik pärast iga külmutusmasina sisemise ahela avamist. On ühesuunalisi filtreid, mis on loodud töötama "ainult külmas" süsteemides ja kahesuunalisi filtreid, mida kasutatakse "sooja-külma" seadmetes.

Vastuvõtja

Vastuvõtja - suletud silindriline mahuti erinev võimsus, valmistatud teraslehest ja mõeldud vedela külmutusagensi kogumiseks ja selle ühtlaseks tarnimiseks vooluregulaatorisse (TRV, kapillaartoru) ja aurustisse. Vastuvõtjaid on nii vertikaalset kui ka horisontaalset tüüpi. Seal on lineaarsed, drenaaži-, tsirkulatsiooni- ja kaitsevastuvõtjad. Liinivastuvõtja paigaldatakse jooteühenduste abil torujuhtmesse kondensaatori ja paisuventiili vahel ning täidab järgmisi funktsioone:

tagab külmutusmasina pideva ja katkematu töö erinevate termiliste koormuste korral;
on hüdrauliline lukk, mis takistab külmutusagensi aurude sattumist paisuventiili;
täidab õli- ja õhueraldaja funktsiooni;
vabastab kondensaatori torud vedelast külmutusagensist.

Drenaaživastuvõtjaid kasutatakse kogu laetud külmutusagensi kogumiseks ja säilitamiseks külmutusmasina sisemise ahela rõhu vähendamisega seotud remondi- ja hooldustööde ajaks.

Tsirkulatsioonivastuvõtjaid kasutatakse pumba-tsirkulatsioonisüsteemides vedela külmaaine tarnimiseks aurustisse, et tagada pidev töö pump ja paigaldatakse torujuhtmesse pärast aurustit madalaima kõrgusmärgiga punktis vedeliku vabaks tühjendamiseks sellesse.

Kaitsevastuvõtjad on ette nähtud pumbata skeemide jaoks freooni varustamiseks aurustisse, need paigaldatakse koos vedeliku separaatoritega aurusti ja kompressori vahelises imitorustikus. Need kaitsevad kompressorit võimaliku märja töötamise eest.

Rõhuregulaator on automaatselt juhitav juhtventiil, mida kasutatakse külmutusagensi rõhu vähendamiseks või säilitamiseks, muutes seda läbiva vedela külmaaine voolu hüdraulilist takistust. Struktuurselt koosneb see kolmest põhielemendist: juhtventiilist, selle täiturmehhanismist ja mõõteelemendist. Täiturmehhanism toimib otse klapikettale, muutes või sulgedes vooluala. Mõõteelement võrdleb külmutusagensi rõhu voolu- ja seatud väärtust ning genereerib juhtsignaali juhtventiili ajamile. Külmutusseadmetes on regulaatorid madal rõhk mida tavaliselt nimetatakse rõhulülititeks. Need juhivad aurusti keemisrõhku ja paigaldatakse aurusti järel olevasse imitorusse. Regulaatorid kõrgsurve nimetatakse kontrolleriteks. Kõige sagedamini kasutatakse neid õhkjahutusega jahutites, et hoida miinimumi vajalik rõhk kondenseerumine välistemperatuuri langemisel ülemineku- ja külmahooajal, tagades seeläbi nn. talvine regulatsioon. Manokontroller paigaldatakse kompressori ja kondensaatori vahele jäävasse tühjendustorusse.