Thiết bị làm lạnh. Sơ đồ và mô tả hoạt động của thiết bị làm lạnh Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị làm lạnh

Thông tin về nguyên lý cơ bản của thiết bị điện lạnh sẽ giúp bạn sử dụng tối đa khả năng của nó mà vẫn duy trì được hiệu suất của nó trong thời gian dài.

Thiết kế của số lượng máy làm lạnh lớn nhất dựa trên chu trình làm mát nén, nguyên tắc chính các nguyên tố cấu trúcđó là - , Và điều chỉnh dòng chảy (van ổn nhiệt hoặc ống mao dẫn), được kết nối bằng đường ống và thể hiện một hệ thống khép kín trong đó chất làm lạnh (freon) được tuần hoàn bằng máy nén. Ngoài việc đảm bảo tuần hoàn, máy nén còn duy trì áp suất cao trong bình ngưng (trên đường xả), khoảng 20-23 atm.

Làm mát trong máy làm lạnh được đảm bảo bằng cách tuần hoàn liên tục, đun sôi và ngưng tụ chất làm lạnh trong hệ thống khép kín. Chất làm lạnh sôi ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp. Chất làm lạnh dạng hơi được máy nén hút vào và cung cấp cho thiết bị ngưng tụ, áp suất môi chất lạnh tăng lên 15-20 atm và nhiệt độ của nó tăng lên 70-90°C.

Đi qua thiết bị ngưng tụ, chất làm lạnh dạng hơi nóng nguội đi và ngưng tụ, tức là chuyển sang pha lỏng. Thiết bị ngưng tụ có thể làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước, tùy thuộc vào loại hệ thống lạnh.

Ở đầu ra của thiết bị ngưng tụ, chất làm lạnh ở trong trạng thái lỏngở áp suất cao. Kích thước của bình ngưng được chọn sao cho khí được ngưng tụ hoàn toàn bên trong bình ngưng. Do đó, nhiệt độ chất lỏng ở đầu ra của bình ngưng thấp hơn một chút so với nhiệt độ ngưng tụ. Làm mát phụ trong thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí thường vào khoảng 4-7°C. Trong trường hợp này, nhiệt độ ngưng tụ cao hơn nhiệt độ không khí trong khí quyển khoảng 10-20°C.

Sau đó, chất làm lạnh ở pha lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao đi vào bộ điều chỉnh dòng chảy, nơi áp suất của hỗn hợp giảm mạnh - một số chất lỏng có thể bay hơi, chuyển sang pha hơi. Do đó, hỗn hợp hơi nước và chất lỏng đi vào thiết bị bay hơi. Chất lỏng sôi trong thiết bị bay hơi, lấy nhiệt từ không khí xung quanh và lại chuyển sang trạng thái hơi.

Kích thước của thiết bị bay hơi được chọn sao cho chất lỏng trong đó bay hơi hoàn toàn. Do đó, nhiệt độ của hơi nước khi thoát ra khỏi thiết bị bay hơi cao hơn điểm sôi - xảy ra hiện tượng gọi là quá nhiệt của chất làm lạnh trong thiết bị bay hơi. Trong trường hợp này, ngay cả những giọt chất làm lạnh và chất lỏng nhỏ nhất cũng không đi vào máy nén.

Cần lưu ý rằng nếu chất làm lạnh dạng lỏng đi vào máy nén - cái gọi là búa nước - Có thể xảy ra hư hỏng, gãy van và các bộ phận máy nén khác. Đối với dàn ngưng làm mát bằng không khí, giá trị quá nhiệt là 5-8°C. Hơi nước quá nhiệt rời khỏi thiết bị bay hơi và chu trình lại tiếp tục.

Như vậy, chất làm lạnh liên tục lưu thông trong một mạch kín, thay đổi trạng thái kết tụ từ lỏng sang hơi và ngược lại. Mặc dù có nhiều loại máy làm lạnh nén, sơ đồ mạch chu kỳ ở chúng gần như giống nhau.

Hãy để chúng tôi mô tả cấu trúc của các bộ phận, bộ phận và bộ phận riêng lẻ của thiết bị làm lạnh:

ĐƠN VỊ

Bộ phận làm lạnh bao gồm các bộ phận và cụm chính sau: máy nén, bình thu, bình ngưng, thiết bị bay hơi, van giãn nở nhiệt (TRV),...

Các thiết bị làm lạnh được sản xuất trên cơ sở máy nén hộp kín, được che chắn, bán kín và hộp nhồi. Theo thiết kế của chúng, máy nén được sử dụng trong các thiết bị làm lạnh được chia thành hai loại chính: piston và quay, xoắn ốc, trục vít.

Sự khác biệt cơ bản giữa máy nén quay, trục vít và máy nén trục vít so với máy nén piston là việc hút và nén chất làm lạnh được thực hiện không phải do chuyển động tịnh tiến của piston trong xi lanh mà do chuyển động quay của các tấm, xoắn ốc và ốc vít.

TRONG kín Trong máy nén, động cơ điện và máy nén được đặt trong một vỏ kín duy nhất. Máy nén như vậy được sử dụng rộng rãi trong các máy làm lạnh cỡ vừa và nhỏ và trong máy điều hòa không khí gia dụng. Ưu điểm của các thiết bị kín là chi phí tương đối thấp và độ ồn thấp hơn. Nhược điểm là không thể sửa chữa máy nén ngay cả khi có hư hỏng nhỏ, chẳng hạn như van bị hỏng.

Trong máy nén được che chắn, stato động cơ điện được loại bỏ khỏi môi trường dầu freon. Tập hợp thuộc loại nàyít nhạy cảm hơn với sự hiện diện của hơi ẩm trong mạch làm lạnh và quan trọng là cho phép mọi công việc lắp đặt và thay thế stato của động cơ điện máy nén khi nó bị cháy được thực hiện tại nơi vận hành mà không cần vi phạm tính chặt chẽ của toàn hệ thống.

TRONG nửa kín Trong máy nén, động cơ điện và máy nén được đặt trong một vỏ có thể tháo rời. Những máy nén này được sản xuất với nhiều công suất khác nhau, cho phép chúng được sử dụng trong các đơn vị công suất trung bình và cao. Ưu điểm là khả năng sửa chữa và độ tin cậy khi vận hành, nhược điểm là giá cao so với máy nén kín, độ ồn tăng và cần phải bảo trì.

TRONG màng nối Trong máy nén, động cơ điện được đặt ở bên ngoài. Trục máy nén được di chuyển ra ngoài vỏ thông qua các vòng đệm và được dẫn động bằng động cơ điện sử dụng bộ truyền động dây đai. Thiết kế này làm tăng sự rò rỉ chất làm lạnh qua các vòng đệm kín và cần phải bảo trì thường xuyên.

Hiện nay, các đơn vị dựa trên máy nén hộp nhồi cho Thiết bị thương mại thực tế không được sản xuất. Ưu điểm trong thiết kế với máy nén hộp nhồi trên khoảnh khắc này không, việc sửa chữa những máy làm lạnh như vậy không đáng tin cậy lắm.

Bình ngưng là một thiết bị trao đổi nhiệt giúp truyền năng lượng nhiệt của chất làm lạnh ra môi trường. Trong các thiết bị làm lạnh dành cho thiết bị thương mại, thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí thường được sử dụng nhiều nhất. So với các thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước, chúng vận hành tiết kiệm hơn và dễ vận hành hơn.

Bình ngưng có thể được gắn trên khung của thiết bị hoặc lắp đặt riêng biệt với nó. Ưu điểm của thiết bị ngưng tụ từ xa là nó ít đòi hỏi nhiệt độ không khí trong phòng máy hơn và thực tế không cần thông gió bổ sung trong phòng máy.

Thông thường, một thiết bị ngưng tụ không khí cho tủ lạnh hoặc tủ đông được lắp đặt trên ngoài trời. Tuy nhiên, bất chấp lợi thế của thiết bị ngưng tụ từ xa, khi bộ phận làm lạnh hoạt động ở chế độ thời kỳ mùa đông có một số vấn đề nhất định:

khả năng hư hỏng máy nén khi khởi động;
nguy cơ chất làm lạnh lỏng xâm nhập vào máy nén;
đóng băng bộ trao đổi nhiệt trong thời gian hoạt động kéo dài;
giảm khả năng làm mát.

Để loại bỏ những lý do này, một bộ tự động hóa bổ sung được sử dụng: công tắc áp suất hoặc bộ điều khiển tốc độ động cơ điện, van vi sai, kiểm tra van và điều chỉnh áp suất ngưng tụ.

Người nhận

Bình thu là bình chứa dùng để thu chất làm lạnh dạng lỏng nhằm đảm bảo dòng chất làm lạnh đồng đều đến van điều nhiệt và thiết bị bay hơi. Trong các máy làm lạnh nhỏ, bộ thu được thiết kế để thu chất làm lạnh trong quá trình sửa chữa máy, cũng như để làm mát khí và tách các giọt dầu và hơi ẩm.

Thiết bị bay hơi là một thiết bị trong đó chất làm lạnh dạng lỏng sôi ở áp suất thấp, loại bỏ nhiệt từ các vật thể (sản phẩm) được làm mát. Áp suất duy trì trong thiết bị bay hơi càng thấp thì nhiệt độ sôi của chất làm lạnh càng thấp. Thông thường, điểm sôi được duy trì ở mức thấp hơn nhiệt độ không khí trong buồng từ 10-15°C. Nhiệt độ không khí trong buồng phụ thuộc vào loại sản phẩm được làm mát. Thiết bị bay hơi có thể được đặt trực tiếp trong thể tích được làm mát (buồng, tủ) hoặc đặt bên ngoài nó.

Theo đó, tùy theo mục đích của chúng, người ta phân biệt giữa thiết bị bay hơi để làm mát trực tiếp môi trường và thiết bị bay hơi để làm mát chất làm mát trung gian (nước, nước muối, không khí, v.v.). Thiết kế của thiết bị bay hơi phụ thuộc vào loại môi trường làm mát, công suất làm mát cần thiết và đặc tính của chất làm lạnh. Theo quy định, đây là những bộ trao đổi nhiệt dạng tấm bằng đồng hoặc ống nhôm và xương sườn từ nhôm, đồng hoặc thép mạ kẽm.

Van nhiệt

Van điều nhiệt (TRV) được lắp đặt ở đường xả phía trước thiết bị bay hơi và đảm bảo rằng thiết bị bay hơi được làm đầy chất làm lạnh dạng lỏng trong giới hạn tối ưu. Chất làm lạnh dư thừa trong thiết bị bay hơi có thể dẫn đến chất làm lạnh pha lỏng đi vào máy nén, dẫn đến hỏng máy nén. Thiếu chất làm lạnh trong thiết bị bay hơi làm giảm đáng kể hiệu suất của thiết bị bay hơi.

Hộp sấy được thiết kế để làm sạch chất lỏng tuần hoàn trong hệ thống. Đơn vị làm lạnh chất làm lạnh từ các hạt cơ học và độ ẩm. Thông thường, hộp hút ẩm được sử dụng để giảm độ axit của môi trường bên trong hệ thống thiết bị làm lạnh. Hộp sấy có thể được lắp đặt cả trên đường xả và phía hút.

Máy làm mát không khí

Máy làm mát không khí - một thiết bị làm mát không khí bên trong thể tích được làm mát. Bao gồm một thiết bị bay hơi và một (các) quạt. đẩy không khí được làm mát qua thiết bị bay hơi và dẫn nó đến các sản phẩm được làm mát.

KHỐI ĐƠN

Máy làm lạnh Monoblock (monoblock) được thiết kế để tạo lạnh nhân tạo trong các thiết bị làm lạnh thương mại. Điểm đặc biệt của monoblock là không cần lắp đặt các bộ phận riêng lẻ tại nơi vận hành mà chỉ cần lắp đặt đơn giản trên buồng lạnh. Không giống như các hệ thống phân chia, monoblock có chi phí thấp hơn với cùng thông số.

Đây là thiết bị tắt và bật máy nén để duy trì nhiệt độ nhất định trong thể tích đã làm mát. Bộ điều nhiệt điện tử dựa trên nguyên lý cặp nhiệt điện, trong đó một thiết bị điện tử - tùy thuộc vào điện trở của cảm biến nhiệt độ - điều khiển thời gian hoạt động của máy nén.

Bộ điều nhiệt cơ điện hoạt động theo nguyên tắc mở rộng một ống xếp chứa đầy chất làm lạnh. Khi làm mát, áp suất bên trong ống thổi giảm xuống, ống xếp co lại và các tiếp điểm qua đó máy nén được cấp nguồn mở. Khi sưởi ấm, mọi thứ xảy ra theo thứ tự ngược lại.

TỦ LẠNH

Chất làm lạnh là chất hoạt động của máy làm lạnh bằng hơi nước, nhờ đó đạt được nhiệt độ thấp.

Freon-12 (R-12) Nó có công thức hóa học CHF 2 C1 2 (diflodiclorometan). Nó là một chất khí không màu, có mùi đặc trưng yếu, bắt đầu cảm nhận được khi hàm lượng thể tích hơi của nó trong không khí vượt quá 20%. Freon-12 có đặc tính nhiệt động tốt

Freon-22 (R-22) , hoặc Difluoromonochloromethane (CHF 2 C1), như freon-12, có đặc tính hiệu suất và nhiệt động tốt. Nó được phân biệt bởi điểm sôi thấp hơn và nhiệt hóa hơi cao hơn. Khả năng làm mát thể tích của Freon-22 lớn hơn khoảng 1,6 lần so với Freon-12.

điện lạnh là quá trình trong đó nhiệt độ phòng giảm xuống dưới nhiệt độ không khí bên ngoài.

Điều hòa không khí - đây là sự điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong phòng với việc thực hiện đồng thời quá trình lọc, lưu thông không khí và thay thế một phần không khí trong phòng.

Thông gió - Đây là sự lưu thông và thay thế không khí trong phòng mà không làm thay đổi nhiệt độ của nó. Ngoại trừ các quy trình đặc biệt như đông lạnh cá, không khí thường được sử dụng làm chất lỏng làm việc trung gian truyền nhiệt. Vì vậy, quạt và ống dẫn khí được sử dụng để thực hiện công việc làm lạnh, điều hòa không khí và thông gió. Ba quá trình được đề cập ở trên có liên quan chặt chẽ với nhau và cùng nhau cung cấp một vi khí hậu nhất định cho con người, máy móc và hàng hóa.

Để giảm nhiệt độ trong hầm hàng và kho dự trữ trong quá trình làm lạnh, hệ thống làm mát được sử dụng, hoạt động của hệ thống này được đảm bảo bằng máy làm lạnh. Nhiệt đã chọn sẽ được truyền sang cơ thể khác - chất làm lạnh ở nhiệt độ thấp. Làm mát không khí thông qua điều hòa không khí là một quá trình tương tự.

Trong sơ đồ đơn giản nhất của thiết bị làm lạnh, nhiệt được truyền hai lần: đầu tiên trong thiết bị bay hơi, nơi chất làm lạnh có nhiệt độ thấp, lấy nhiệt từ môi chất được làm mát và giảm nhiệt độ của nó, sau đó đến thiết bị ngưng tụ, nơi chất làm lạnh được làm mát, toả nhiệt cho không khí hoặc nước. Trong các sơ đồ phổ biến nhất của các thiết bị làm lạnh hàng hải (Hình 1), chu trình nén hơi được thực hiện. Trong máy nén, áp suất hơi của chất làm lạnh tăng lên và nhiệt độ của nó cũng tăng theo.

Cơm. 1. Sơ đồ thiết bị làm lạnh máy nén hơi: 1 - thiết bị bay hơi; 2 - xi lanh nhạy nhiệt; 3 - máy nén; 4 - máy tách dầu; 5 - tụ điện; 6 - chất hút ẩm; 7 - đường ống dẫn dầu; 8 - van điều khiển; 9 - van điều nhiệt.

Hơi nước nóng này, có áp suất cao, được bơm vào bình ngưng, tại đây, tùy thuộc vào điều kiện sử dụng của hệ thống lắp đặt, hơi nước được làm mát bằng không khí hoặc nước. Do quá trình này được thực hiện ở áp suất cao nên hơi nước được ngưng tụ hoàn toàn. Chất làm lạnh lỏng được dẫn đến van điều khiển, van này kiểm soát dòng chất làm lạnh lỏng vào thiết bị bay hơi, nơi áp suất được duy trì ở áp suất thấp. Không khí từ phòng lạnh hoặc không khí được điều hòa đi qua thiết bị bay hơi, làm cho chất làm lạnh dạng lỏng sôi lên và tự tỏa nhiệt, được làm mát. Việc cung cấp chất làm lạnh cho thiết bị bay hơi phải được điều chỉnh sao cho tất cả chất làm lạnh dạng lỏng trong thiết bị bay hơi được đun sôi và hơi được làm nóng một chút trước khi đưa lại vào máy nén ở áp suất thấp để nén tiếp theo. Do đó, nhiệt được truyền từ không khí đến thiết bị bay hơi sẽ được chất làm lạnh mang theo qua hệ thống cho đến khi đến thiết bị ngưng tụ, nơi nó được truyền ra không khí hoặc nước bên ngoài. Trong các hệ thống lắp đặt sử dụng bình ngưng làm mát bằng không khí, chẳng hạn như thiết bị làm lạnh thương mại nhỏ, phải cung cấp thông gió để loại bỏ nhiệt sinh ra trong bình ngưng. Với mục đích này, bình ngưng làm mát bằng nước được bơm bằng nước ngọt hoặc nước biển. Nước ngọt được sử dụng trong trường hợp các cơ chế phòng máy khác được làm mát bằng nước ngọt, sau đó nước ngọt này được làm mát bằng nước biển trong bộ làm mát nước tập trung. Trong trường hợp này, do nhiệt độ của nước làm mát bình ngưng cao hơn nên nhiệt độ của nước ra khỏi bình ngưng sẽ cao hơn so với khi làm mát bình ngưng trực tiếp bằng nước biển.

Chất làm lạnh và chất làm mát. Chất lỏng làm việc làm mát được chia chủ yếu thành chất làm lạnh sơ cấp và chất làm mát thứ cấp.

Chất làm lạnh lưu thông qua bình ngưng dưới tác động của máy nén và hệ thống bay hơi. Chất làm lạnh phải có những đặc tính nhất định để đáp ứng yêu cầu, chẳng hạn như sôi ở nhiệt độ thấp và áp lực dư thừa và ngưng tụ ở nhiệt độ gần với nhiệt độ nước biển và áp suất vừa phải. Chất làm lạnh cũng phải không độc hại, chống cháy nổ, không bắt lửa và không ăn mòn. Một số chất làm lạnh có nhiệt độ tới hạn thấp, tức là nhiệt độ trên đó hơi chất làm lạnh không ngưng tụ. Đây là một trong những nhược điểm của chất làm lạnh, đặc biệt là carbon dioxide, loại chất đã được sử dụng trên tàu thủy nhiều năm nay. Do nhiệt độ tới hạn của carbon dioxide thấp, việc vận hành các tàu có bộ phận làm lạnh carbon dioxide ở các vĩ độ có nhiệt độ nước biển cao là rất khó khăn và do đó cần phải sử dụng thêm hệ thống làm mát bình ngưng. Ngoài ra, những nhược điểm của carbon dioxide bao gồm áp suất rất cao mà hệ thống hoạt động, từ đó dẫn đến tăng trọng lượng của toàn bộ máy. Sau carbon dioxide, metyl clorua và amoniac được sử dụng rộng rãi làm chất làm lạnh. Hiện nay, metyl clorua không được sử dụng trên tàu do tính dễ nổ của nó. Amoniac vẫn có một số công dụng nhưng do có độc tính cao nên cần có hệ thống thông gió đặc biệt khi sử dụng. Chất làm lạnh hiện đại là các hợp chất hydrocarbon flo hóa với nhiều công thức khác nhau, ngoại trừ chất làm lạnh R502 ( phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế(MC) НСО 817 - để chỉ chất làm lạnh, ký hiệu chất làm lạnh được sử dụng, bao gồm ký hiệu R (chất làm lạnh) và một số xác định. Về vấn đề này, việc chỉ định chất làm lạnh R đã được đưa ra trong quá trình dịch thuật.), là hỗn hợp đẳng phí (điểm sôi cố định) ( hỗn hợp cụ thể của nhiều chất khác nhau có tính chất khác với tính chất của từng chất riêng biệt.) chất làm lạnh R22 và R115. Những chất làm lạnh này được gọi là freon ( Theo GOST 19212 - 73 (thay đổi 1) tên freon được đặt cho freon) và mỗi trong số chúng có một số xác định.

Chất làm lạnh R11 có áp suất vận hành rất thấp; cần phải lưu thông mạnh chất này trong hệ thống để đạt được hiệu quả làm mát đáng kể. Ưu điểm của tác nhân này đặc biệt rõ ràng khi được sử dụng trong lắp đặt điều hòa không khí, vì không khí yêu cầu năng lượng đầu vào tương đối ít.

Freon R12 là freon đầu tiên, sau khi chúng được phát hiện và sẵn có, được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Nhược điểm của nó bao gồm áp suất sôi thấp (dưới khí quyển), do đó, do bất kỳ rò rỉ nào trong hệ thống, không khí và hơi ẩm sẽ lọt vào hệ thống.

Hiện nay, chất làm lạnh phổ biến nhất là R22, giúp làm mát ở mức nhiệt độ đủ thấp với áp suất sôi vượt quá. Điều này cho phép bạn đạt được một số mức tăng về thể tích xi lanh máy nén của quá trình lắp đặt và các lợi thế khác. Thể tích được mô tả bởi piston của máy nén chạy trên freon R22 là khoảng 60% so với thể tích được mô tả của piston máy nén chạy trên freon R12 trong cùng điều kiện.

Mức tăng tương tự đạt được khi sử dụng freon R502. Ngoài ra, do nhiệt độ xả của máy nén thấp hơn nên khả năng xảy ra hiện tượng cốc hóa dầu bôi trơn và hỏng van xả cũng giảm đi.

Tất cả các chất làm lạnh này đều không ăn mòn và có thể được sử dụng trong máy nén kín và không bịt kín. Chất làm lạnh R502 được sử dụng trong động cơ điện và máy nén ít ảnh hưởng hơn đến vecni và vật liệu nhựa. Hiện nay, chất làm lạnh hứa hẹn này vẫn còn khá đắt nên chưa được sử dụng rộng rãi.

Chất làm mát được sử dụng trong lắp đặt điều hòa không khí lớn và trong các nhà máy làm lạnh để làm mát hàng hóa. Trong trường hợp này, chất làm mát sẽ lưu thông qua thiết bị bay hơi, sau đó được đưa đến phòng để làm mát. Chất làm mát được sử dụng khi lắp đặt lớn và phân nhánh, nhằm loại bỏ nhu cầu lưu thông trong hệ thống số lượng lớn một chất làm lạnh đắt tiền có khả năng xuyên thấu rất cao, nghĩa là nó có thể xuyên qua những chỗ rò rỉ nhỏ nhất, vì vậy việc giảm thiểu số lượng kết nối đường ống trong hệ thống là rất quan trọng. Đối với các thiết bị điều hòa không khí, chất làm mát thông thường là nước ngọt, có thể bổ sung dung dịch glycol.

Chất làm mát phổ biến nhất trong các thiết bị làm lạnh lớn là nước muối, dung dịch nước canxi clorua được thêm vào chất ức chế để giảm ăn mòn.

Thiết bị lạnh công nghiệpđã trở nên rất phổ biến trong các lĩnh vực sản xuất khác nhau. Lĩnh vực ứng dụng chính của các đơn vị và lắp đặt thuộc lớp này là duy trì một số điều kiện nhiệt độ cần thiết cho việc lưu trữ lâu dài nhiều loại hàng hóa, vật liệu và chất. Chúng được sử dụng để làm mát chất lỏng cũng như sản phẩm thực phẩm, nguyên liệu hóa học, hỗn hợp công nghệ, v.v.

Đặc điểm chính của thiết bị lạnh công nghiệp

Được sử dụng trong công nghiệp, nó có khả năng tạo ra nhiệt độ hoạt động từ -150 đến +10C. Các đơn vị thuộc loại này được điều chỉnh để làm việc trong điều kiện khá khắc nghiệt và có độ tin cậy cao của các bộ phận.

Máy lạnh công nghiệp hoạt động theo nguyên lý bơm nhiệt, truyền năng lượng từ bộ phát nhiệt sang bộ tản nhiệt. Trong phần lớn các trường hợp, vai trò đầu tiên là môi trường và đối tượng tiếp nhận là chất làm lạnh. Loại thứ hai thuộc loại chất có khả năng sôi ở áp suất 1 atm và nhiệt độ chênh lệch đáng kể so với môi trường bên ngoài.

Thiết bị lạnh công nghiệp gồm 8 bộ phận chính:

máy nén;
thiết bị bay hơi;
bộ điều chỉnh dòng chảy;
cái quạt;
van điện từ;
van đảo chiều;

Bình ngưng hút hơi của một chất hoạt động như chất làm lạnh, nơi áp suất và nhiệt độ của nó tăng lên. Sau đó, chất làm lạnh đi vào bộ phận máy nén, các thông số quan trọng nhất là độ nén và thể tích. Bình ngưng làm mát hơi môi chất lạnh được làm nóng, nhờ đó năng lượng nhiệt được truyền ra môi trường. Thiết bị bay hơi là bộ phận mà môi chất được làm mát và hơi môi chất lạnh đi qua.

Máy và lắp đặt điện lạnh công nghiệp được sử dụng để làm mát khối lượng khá lớn được sử dụng trong nhà kho, kho rau, dây chuyền cấp đông, đường hầm cấp đông, cũng như hệ thống điều hòa không khí lớn và phức tạp. Đặc biệt điều này thiết bị làm lạnh thường được sử dụng cho nhu cầu công nghiệp trong các cửa hàng chế biến thực phẩm (thịt, gia cầm, cá, sữa, v.v.)

Phân loại lắp đặt công nghiệp

Tất cả các đơn vị làm lạnh công nghiệp được chia thành nén và hấp thụ. Trong trường hợp đầu tiên, thiết bị làm lạnh là máy ngưng tụ hơi nước, nén chất làm lạnh thông qua máy nén hoặc bộ tăng áp. Các hệ thống như vậy sử dụng freon hoặc amoniac, là những chất hấp thụ nhiệt độ hiệu quả nhất.

Các bộ phận hấp thụ ngưng tụ chất làm lạnh dạng hơi bằng cách sử dụng chất hấp thụ rắn hoặc lỏng, từ đó chất làm việc bay hơi khi được làm nóng do áp suất riêng phần cao hơn. Các thiết bị này có thể hoạt động liên tục hoặc định kỳ, với loại thiết bị đầu tiên được chia thành bơm và khuếch tán.

Thiết bị làm lạnh kiểu máy nén khác nhau tùy theo kiểu thiết kế máy nén thành các bộ phận mở, bán kín và kín. Tùy theo phương pháp làm mát dàn ngưng mà máy được trang bị hệ thống làm mát bằng nước hoặc không khí. Các thiết bị hấp thụ sử dụng lượng nước lớn hơn trong quá trình vận hành và có kích thước cũng như trọng lượng đáng kể. Chúng có một số ưu điểm so với các thiết bị làm lạnh bằng máy nén, đặc biệt là thiết kế đơn giản, độ tin cậy cao hơn của các bộ phận cũng như khả năng sử dụng các nguồn nhiệt rẻ tiền và hoạt động yên tĩnh.

Tùy thuộc vào công suất của thiết bị làm lạnh công nghiệp, lượng nhiệt năng có thể phát thải được tính toán. Nhiệt này có thể được sử dụng theo 3 cách:
- vào môi trường. Truyền nhiệt được thực hiện thông qua một máy nén từ xa.
- V phòng sản xuất. Trong trường hợp này, số tiền được phân bổ năng lượng nhiệt cho phép bạn tiết kiệm tiền cần thiết để sưởi ấm.
- phục hồi năng lượng. Nhiệt sinh ra sẽ được truyền đến nơi cần thiết nhất.

Các loại thiết bị lạnh công nghiệp chính

Khi lựa chọn thiết bị làm lạnh công nghiệp bạn cần chú trọng những yếu tố chính Thông số kỹ thuật các mô hình được đề xuất. Phải được thanh toán Đặc biệt chú ý về lượng nhiệt giải phóng tối đa cũng như động lực của nó trong suốt ca sản xuất. Ngoài ra, điều quan trọng là phải tính đến lực cản thủy lực của các bộ phận và bộ phận của hệ thống. Cần xác định hướng thoát nhiệt, đồng thời quyết định khả năng nhân rộng toàn bộ hệ thống lạnh.

Ngày nay, các loại thiết bị làm lạnh sau thường được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp:

. Loại này các đơn vị được sử dụng trong sản xuất thịt, xúc xích, cá và bánh.
tủ và buồng cấp đông nổ. Thiết bị loại này được sử dụng trong các doanh nghiệp sản xuất các sản phẩm cá, thịt và rau, cũng như chế biến và bảo quản trái cây, quả mọng, v.v.
máy làm lạnh thực phẩm. Loại máy làm lạnh này rất lý tưởng để làm mát các chất lỏng khác nhau và một số loại sản phẩm thực phẩm;
máy làm lạnh để làm mát nhựa. Các thiết bị như vậy được sử dụng để làm mát polyme thô và thành phẩm.
thiết bị tách và thu và thu chất lỏng;
đường hầm đóng băng. Loại thiết bị này được sử dụng để cấp đông hàng lẻ, đóng gói, đóng gói với số lượng lớn.

Làm mát các vật thể khác nhau - thực phẩm, nước, chất lỏng khác, không khí, khí kỹ thuật vv đến nhiệt độ dưới nhiệt độ môi trường xảy ra khi sử dụng máy làm lạnh nhiều loại khác nhau. Máy làm lạnh nhìn chung không tạo ra lạnh, nó chỉ là một loại máy bơm truyền nhiệt từ vật ít nóng hơn sang vật nóng hơn. Quá trình làm mát dựa trên sự lặp lại liên tục của cái gọi là. đảo ngược nhiệt động lực học hay nói cách khác là chu trình làm lạnh. Trong chu trình làm lạnh nén hơi phổ biến nhất, quá trình truyền nhiệt xảy ra trong quá trình biến đổi pha của chất làm lạnh - sự bay hơi (sôi) và ngưng tụ của nó do tiêu thụ năng lượng cung cấp từ bên ngoài.

Các yếu tố chính của máy làm lạnh, với sự trợ giúp của nó để thực hiện chu trình vận hành của nó, là:

máy nén - một bộ phận của chu trình làm lạnh làm tăng áp suất của chất làm lạnh và sự lưu thông của nó trong mạch của máy làm lạnh;
Một thiết bị tiết lưu (ống mao dẫn, van điều nhiệt) có tác dụng điều chỉnh lượng môi chất lạnh đi vào thiết bị bay hơi tùy thuộc vào độ quá nhiệt tại thiết bị bay hơi.
thiết bị bay hơi (bộ làm mát) - bộ trao đổi nhiệt trong đó chất làm lạnh sôi (có hấp thụ nhiệt) và chính quá trình làm mát;
bình ngưng - một bộ trao đổi nhiệt, trong đó, giai đoạn chuyển tiếp môi chất lạnh từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng, nhiệt lượng lấy ra được thải ra môi trường.

Trong trường hợp này, cần phải có các bộ phận phụ trợ khác trong máy làm lạnh, chẳng hạn như van điện từ (điện từ), thiết bị đo, kính quan sát, máy sấy lọc, v.v. Tất cả các phần tử được kết nối với nhau trong một mạch kín bên trong sử dụng đường ống cách nhiệt. Mạch làm lạnh được đổ đầy chất làm lạnh với số lượng cần thiết. Đặc tính năng lượng chính của máy làm lạnh là hệ số làm lạnh, được xác định bằng tỷ lệ giữa lượng nhiệt lấy ra từ nguồn được làm mát trên năng lượng tiêu hao.

Tủ lạnh có nhiều loại, tùy thuộc vào nguyên lý hoạt động và chất làm lạnh được sử dụng. Phổ biến nhất là nén hơi, phun hơi, hấp thụ, không khí và nhiệt điện.

chất làm lạnh

Chất làm lạnh là chất làm việc của chu trình làm lạnh, đặc tính chính của nó là nhiệt độ thấp sôi. Các hợp chất hydrocarbon khác nhau, có thể chứa các nguyên tử clo, flo hoặc brom, thường được sử dụng làm chất làm lạnh. Chất làm lạnh cũng có thể là amoniac, carbon dioxide, propan, v.v. Không khí hiếm khi được sử dụng làm chất làm lạnh. Tổng cộng, có khoảng một trăm loại chất làm lạnh được biết đến, nhưng chỉ có khoảng 40 loại được sản xuất công nghiệp và sử dụng rộng rãi trong điện lạnh, đông lạnh, điều hòa không khí và các ngành công nghiệp khác, đó là R12, R22, R134A, R407C, R404A, R410A, R717, R507 và những người khác. Các lĩnh vực ứng dụng chính của chất làm lạnh là công nghiệp điện lạnh và hóa chất. Ngoài ra, một số freon được sử dụng làm chất đẩy trong sản xuất các sản phẩm khác nhau trong bao bì khí dung; chất tạo bọt trong sản xuất polyurethane và các sản phẩm cách nhiệt; dung môi; và cũng là chất ức chế phản ứng cháy của hệ thống chữa cháy của các vật thể có nguy cơ cao khác nhau - nhiệt và nhà máy điện hạt nhân, tàu dân sự, tàu chiến và tàu ngầm.

Van giãn nở nhiệt (TRV)

Van giãn nở nhiệt (TEV), một trong những bộ phận chính của máy làm lạnh, được biết đến là bộ phận phổ biến nhất để tiết lưu và điều chỉnh chính xác dòng chất làm lạnh vào thiết bị bay hơi. Van giãn nở sử dụng van dạng kim liền kề với đế hình búp bê làm bộ điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh. Lượng và tốc độ dòng chảy của chất làm lạnh được xác định bởi diện tích dòng chảy của van giãn nở và phụ thuộc vào nhiệt độ ở đầu ra của thiết bị bay hơi. Khi nhiệt độ của chất làm lạnh rời khỏi thiết bị bay hơi thay đổi, áp suất bên trong hệ thống này cũng thay đổi. Khi áp suất thay đổi, diện tích dòng chảy của van giãn nở thay đổi và theo đó, dòng chất làm lạnh cũng thay đổi.

Hệ thống nhiệt được nạp chính xác tại nhà máy một số tiền nhất định chất làm lạnh tương tự là chất hoạt động của máy làm lạnh này. Nhiệm vụ của van giãn nở là điều tiết và điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh ở đầu vào của thiết bị bay hơi để quá trình làm mát diễn ra hiệu quả nhất trong đó. Trong trường hợp này, chất làm lạnh phải chuyển hoàn toàn sang trạng thái hơi. Điều này là cần thiết để máy nén hoạt động đáng tin cậy và ngăn chặn cái gọi là hoạt động của nó. Hành trình "ướt" (tức là nén chất lỏng). Xi lanh nhiệt được gắn vào đường ống giữa thiết bị bay hơi và máy nén, và tại điểm gắn cần phải đảm bảo tiếp xúc nhiệt và cách nhiệt đáng tin cậy khỏi tác động của nhiệt độ môi trường. Trong 15-20 năm qua, van tiết lưu điện tử đã trở nên phổ biến trong công nghệ làm lạnh. Chúng khác nhau ở chỗ chúng không có hệ thống nhiệt bên ngoài và vai trò của nó được thực hiện bởi một nhiệt điện trở gắn vào đường ống phía sau thiết bị bay hơi, được kết nối bằng cáp với bộ điều khiển vi xử lý, từ đó điều khiển van giãn nở điện tử và nói chung , tất cả các quá trình làm việc của máy làm lạnh.

Van điện từ được sử dụng để điều chỉnh bật tắt (“đóng mở”) việc cung cấp chất làm lạnh cho thiết bị bay hơi của máy làm lạnh hoặc để mở và đóng một số đoạn đường ống từ tín hiệu bên ngoài. Khi không có điện vào cuộn dây, đĩa van dưới tác dụng của một lò xo đặc biệt sẽ giữ cho van điện từ đóng lại. Khi có điện, lõi nam châm điện được nối bằng một thanh với tấm sẽ thắng lực của lò xo và bị hút vào cuộn dây, từ đó nâng tấm lên và mở vùng dòng chảy của van để cung cấp chất làm lạnh.

Kính quan sát trong máy làm lạnh được thiết kế để xác định:

tình trạng môi chất lạnh;
sự hiện diện của độ ẩm trong chất làm lạnh, được xác định bằng màu của chỉ thị.

Kính quan sát thường được gắn trong đường ống ở đầu ra của bộ thu lưu trữ. Về mặt cấu trúc, kính quan sát là một vỏ kín bằng kim loại có cửa sổ làm bằng kính trong. Nếu, khi máy làm lạnh đang hoạt động, quan sát thấy dòng chất lỏng có bọt khí làm lạnh riêng lẻ trong cửa sổ, điều này có thể cho thấy sạc không đủ hoặc các trục trặc khác trong hoạt động của nó. Kính quan sát thứ hai cũng có thể được lắp đặt ở đầu kia của đường ống trên, gần với bộ điều chỉnh lưu lượng, có thể là van điện từ, van giãn nở hoặc ống mao dẫn. Màu sắc của đèn báo cho biết sự hiện diện hay vắng mặt của độ ẩm trong mạch làm lạnh.

Một bộ lọc khô hoặc hộp mực zeolit khác yếu tố quan trọng mạch máy lạnh. Cần phải loại bỏ độ ẩm và tạp chất cơ học khỏi chất làm lạnh, từ đó bảo vệ chống tắc nghẽn van giãn nở. Nó thường được gắn bằng cách sử dụng các kết nối hàn hoặc lắp trực tiếp vào đường ống giữa bình ngưng và van giãn nở (van điện từ, ống mao dẫn). Thông thường nó có cấu trúc là một phân khúc ống đồng có đường kính 16...30 và dài 90...170 mm, cuộn hai bên và có ống nối. Bên trong, hai lưới lọc kim loại được lắp ở các cạnh, giữa đó có chất hấp phụ dạng hạt (1,5...3,0 mm), thường là zeolit tổng hợp. Đây là cái gọi là máy sấy bộ lọc dùng một lần, nhưng có những thiết kế bộ lọc có thể tái sử dụng với vỏ có thể thu gọn và các kết nối đường ống có ren chỉ yêu cầu thỉnh thoảng thay thế hộp mực zeolite bên trong. Việc thay thế bộ lọc hoặc hộp sấy dùng một lần là cần thiết sau mỗi lần mở mạch bên trong của máy làm lạnh. Có các bộ lọc một chiều được thiết kế để hoạt động trong các hệ thống “chỉ lạnh” và các bộ lọc hai chiều được sử dụng trong các thiết bị “nóng-lạnh”.

Người nhận

Bộ thu - bể chứa hình trụ kín năng lực khác nhau, được làm bằng thép tấm, dùng để thu chất làm lạnh dạng lỏng và cung cấp đồng đều cho bộ điều chỉnh dòng chảy (TRV, ống mao dẫn) và cho thiết bị bay hơi. Có máy thu cả loại dọc và ngang. Có máy thu tuyến tính, thoát nước, tuần hoàn và bảo vệ. Bộ thu tuyến tính được lắp đặt bằng cách sử dụng các kết nối hàn trong đường ống giữa bình ngưng và van tiết lưu và thực hiện chức năng sau đây:

đảm bảo hoạt động liên tục và không bị gián đoạn của máy làm lạnh dưới các tải nhiệt khác nhau;
là phớt thủy lực ngăn hơi môi chất lạnh đi vào van tiết lưu;
thực hiện chức năng của bộ tách dầu và không khí;
Giải phóng các ống ngưng tụ khỏi chất làm lạnh lỏng.

Bộ thu nước xả được sử dụng để thu thập và lưu trữ toàn bộ lượng chất làm lạnh đã nạp trong quá trình sửa chữa và bảo trì liên quan đến việc giảm áp suất của mạch bên trong của máy làm lạnh.

Máy thu tuần hoàn được sử dụng trong mạch tuần hoàn bơm để cung cấp chất làm lạnh dạng lỏng cho thiết bị bay hơi để đảm bảo hoạt động liên tục bơm và lắp đặt trong đường ống sau thiết bị bay hơi tại điểm có độ cao thấp nhất để thoát chất lỏng tự do vào đó.

Máy thu bảo vệ được thiết kế cho các mạch không bơm để cung cấp freon cho thiết bị bay hơi; chúng được lắp đặt cùng với các bộ tách chất lỏng trong đường ống hút giữa thiết bị bay hơi và máy nén. Chúng phục vụ để bảo vệ máy nén khỏi khả năng chạy ướt.

Bộ điều chỉnh áp suất - một van điều khiển tự động được sử dụng để giảm hoặc duy trì áp suất môi chất lạnh bằng cách thay đổi lực cản thủy lực đối với dòng chất làm lạnh lỏng đi qua nó. Về mặt cấu trúc, nó bao gồm ba bộ phận chính: van điều khiển, bộ truyền động và bộ phận đo lường. Bộ truyền động tác động trực tiếp lên đĩa van, làm thay đổi hoặc đóng vùng dòng chảy. Phần tử đo so sánh giá trị hiện tại và giá trị cài đặt của áp suất môi chất lạnh và tạo ra tín hiệu điều khiển cho bộ truyền động van điều khiển. Trong công nghệ điện lạnh có bộ điều chỉnh áp lực thấp, thường được gọi là công tắc áp suất. Chúng kiểm soát áp suất sôi trong thiết bị bay hơi và được lắp đặt trong ống hút phía sau thiết bị bay hơi. Bộ điều chỉnh áp suất caođược gọi là bộ điều khiển. Chúng thường được sử dụng trong các máy làm lạnh làm mát bằng không khí để duy trì mức tối thiểu áp lực cần thiết ngưng tụ khi nhiệt độ không khí bên ngoài giảm trong thời kỳ chuyển tiếp và lạnh giá trong năm, từ đó tạo ra cái gọi là. quy định mùa đông. Bộ điều khiển áp suất được lắp đặt trong đường ống xả giữa máy nén và bình ngưng.