Холодильный агрегат что это
Холодильные агрегаты и приборы автоматики
Холодоснабжение в торговых организациях разделяется на индивидуальное и централизованное. При индивидуальном холодоснаб-жении каждая единица холодильного оборудования обслуживается отдельным холодильным агрегатом, размещенным в машинном отделении или в отдельном помещении торговой организации. При централизованном холодоснабжении к одному холодильному агрегату, расположенному в отдельном помещении торговой организации, присоединяется группа прилавков, витрин и другого ТХО торгового зала.
Отечественная промышленность выпускает следующие виды агрегатов: компрессорные, компрессорно-конденсаторные, аппаратные испарительно-регулирующие, комплексные и др. Холодильный агрегат поставляется с заполненным холодильным агентом. В табл. дается классификация холодильных агрегатов по признакам.
Классификация холодильных агрегатов
По применению холодильного агента
Хладон R12; хладон R 22; хладон R 404 А; хладон R 502 и др
Малые (до 15 кВт); средние (до 100 кВт); крупные (свыше 100 кВт)
По месту установки
Встроенные; отдельно стоящие
По типу охлаждения конденсатора
С воздушным охлаждением; с водяным охлаждением
По температурному режиму
Типы холодильных агрегатов
Типы холодильных агрегатов
Назначение холодильных агрегатов
ВС 400-1(2) ВС 500-1(2) и др.
Предназначены для охлаждения среднетемпературного холодильного оборудования (шкафов, прилавков, витрин и др.)
ВН 315 (2) ВН 400 (2) и др.
Используют в низкотемпературном холодильном оборудовании
ВНБ 1250 ВНБ 1600 и др.
Применяют в низкотемпературном холодильном оборудовании (камерах, шкафах, прилавках и др.)
АК 4,5-1-2 АК 4,5-2-4 и др.
Применяют для охлаждения нескольких единиц холодильного оборудования одновременно
МХК-400 МХК-1000 МХНК-1250Б и др.
Моноблочные холодильные машины с герметичными и бессальниковыми компрессорами служат для создания средне- и низкотемпературного режима в камерах
Общий вид компрессорно-конденсаторной машины представлен на рис. 6.2.
Холодильные агрегаты ВС 400-1(2), ВС 500-1(2) и другие входят в состав машин, предназначенных для охлаждения среднетемпе-ратурного холодильного оборудования (шкафов, прилавков, витрин и прилавков-витрин). Агрегат состоит из герметичного компрессора, конденсатора воздушного охлаждения, ресивера и приборов автомата-
Холодильный агрегат на заводе встраивают в машинное отделение холодильного оборудования и с помощью трубопроводов подсоединяют к ТРВ и испарителю или воздухоохладителю.
Холодильные агрегаты ВН (ВН 315(2), ВН 400(2) и др.) используют в низкотемпературном холодильном оборудовании. Эти агрегаты работают на хладоне-502. По своему устройству они сходны с агрегатами типа ВС.
Моноблочные холодильные машины с герметичными и бес-сальниковыми компрессорами МХК-400, МХК-1000, МХНК-1250Б, МХШ-400 и другие служат для создания средне- и низкотемпературного режима в холодильных разборных камерах и шкафах. Составной частью этих машин являются компрессорно-конденсаторные агрегаты ВС, ВН и ВНБ. Все части машины: компрессорно-конденсаторный агрегат, воздухоохладитель, фильтр-осушитель, теплообменник, прибо-
Общий вид холодильного агрегата ВС 400-1(2)
Более производительной, экономически выгодной и безопасной работу холодильных машин делает применение средств автоматизации. Автоматическое управление холодильными машинами осуществляется специальными приборами, которые регулируют поступление необходимого количества холодильного агента или рассола в батареи охлаждаемых камер, пуск и остановку компрессора, а также полное отключение холодильной машины при аварийных режимах.
Приборы автоматики подразделяются на приборы управления, регулирования, защиты, сигнализации и контроля. Приборы автоматического управления в определенной последовательности включают или выключают машины и механизмы; включают резервное оборудование при перегрузках системы и др. Приборы автоматического регулирования поддерживают в определенных пределах основные параметры (давление, температуру, уровень жидкости), от которых зависит нормальная работа холодильной установки, или регулируют их в соот-
Общий вид моноблочной холодильной машины МХК-1000
ветствии с заданной программой. Приборы и устройства автоматической защиты прекращают работу холодильной установки или отдельных ее узлов при опасном изменении контролируемого параметра.
Автоматическая сигнализация подразделяется на аварийную, предупредительную и исполнительную. Устройства автоматической сигнализации включают или выключают световые или звуковые сигналы, когда контролируемый параметр достигает заданного или предельно допустимых значений. Приборы автоматического контроля регистрируют параметры работы машины (температуру в различных точках, давление, количество циркулирующего холодильного агента и др.). По показаниям приборов контроля принимаются меры по повышению эффективности работы холодильной установки.
В табл. представлены основные приборы автоматики и определено их назначение.
Устройство терморегулирующеш вентиля ТРВ-2М представлено на рис. 6.5. ТРВ-2М состоит из запорного вентиля с силовым элементом и регулировочного устройства. Силовой элемент представлен чувствительным патроном, капиллярной трубкой и мембраной, закрепленной между корпусом и крышкой вентиля. Термобаллон прик-
реплен к всасывающему трубопроводу испарителя. Корпус вентиля имеет проходное отверстие, закрывающееся снизу игольчатым клапаном, последний закреплен в иглодержателе. На иглодержателе установлены стержни-толкатели, которые верхним концом опираются на мембрану. Снизу иглодержатель опирается на регулировочную пружину, натяжение которой зависит от настройки регулировочного винта.
Принцип действия прибора основан на разности температур паров, выходящих из испарителя, и кипящего жидкого хладона, т.е. на принципе перегрева пара в испарителе. Величина перегрева паров зависит от степени заполнения испарителя жидким хладоном и колеблется от 3 до 10°С. Возрастание величины перегрева (при недостатке жидкого хладона в испарителе) повышает температуру и давление силового элемента, из-за этого мембрана прогибается вниз. Усилие мембраны передается через толкатели на иглодержатель, который вызывает сжатие регулировочной пружины, и клапан открывается. Жидкий хладон, пройдя через отверстие седла клапана, понизит давление конденсации до давления испарения и будет поступать в испаритель. При поступлении в испаритель свежей порции хладона перегрев выходящих из испарителя паров уменьшится,
Приборы автоматики и их назначение
Терморегулирующий вентиль ТРВ-2М
Для автоматического регулирования количества жидкого хладона, подаваемого в испаритель. Работа прибора основана на принципе перегрева паров испарителя, т. е. разности температур паров, выходящих из испарителя, и кипящего жидкого хладона
Реле давления РД-1-01
Для автоматического поддержания заданного давления на линии всасывания путем включения и выключения компрессора
РД-3-01 Реле давления
Для включения и выключения компрессора в зависимости от заданных величин давления на всасывающей и нагнетательной сторонах компрессора
Реле давления РД-2-03
Для защиты холодильной установки от высокого давления
Реле температуры ТР-1
Для регулирования температуры в охлаждаемом объекте путем включения и выключения исполнительного механизма
Для регулирования температуры в холодильном оборудовании с герметичными агрегатами
Терморегулятор манометрический РТХО
Для работы в компрессионных холодильных установках. Поддерживает заданные температуры испарителя и обеспечивает его полуавтоматическое оттаивание
Соленоидный вентиль СВМ
Д ля автоматической подачи жидкостей в аппараты
при этом понизится давление в силовом элементе, клапан под действием усилия регулировочной пружины поднимется вверх, проходное отверстие частично или полностью закроется. Перегрев пара регулируется путем изменения натяжения пружины с помощью регулировочного винта.
К приборам автоматического управления процессом оттаивания снеговой шубы с испарителей относятся электронные устройства УЭ-1 и УЭ-2. Устройство УЭ-2 имеет более совершенную конструкцию, чем УЭ-1. Оно позволяет автоматически оттаивать снеговую шубу и поддерживать заданную температуру в охлаждаемой среде.
К приборам автоматики относятся также автоматические выключатели, магнитные пускатели и др.
Торговое и холодильное оборудование Б/У
Холодильные агрегаты – это комплекс оборудования, которое предназначено для поддержания необходимой температуры и влажности в помещении. С его помощью можно контролировать нужный температурный режим в морозильных и холодильных камерах, а также в камерах, предназначенных для шоковой заморозки. В итоги такие устройства имеют температуру ниже окружающей среды. Это позволит обеспечить необходимый режим для охлаждения, а также для заморозки продуктов.
На сегодняшний день многие производители холодильных агрегатов создают различные модели низкотемпературных установок, к тому же они могут создавать индивидуальные модели проектируемых агрегатов. Они создают машины для:
Варианты холодильных агрегатов
Существует всего несколько вариантов исполнения холодильных установок, к которым можно отнести:
Также холодильные агрегаты делятся на виды по создаваемому температурному режиму, а именно:
Особенности холодильных агрегатов
Каждая компания, выпускающая холодильные установки имеет различные модели агрегатов. Все они имеют общее строение, но при этом обладают рядом отличительных особенностей. Поэтому практически вся холодильная техника обладает следующими свойствами:
Где применяются холодильные агрегаты
Каждый холодильный агрегат имеет свои особенности, исходя из которых, и выбирается сфера их использования. Чаще всего данные установки используются:
На сегодняшний сферы применения расширяют свои границы, и агрегаты широко применяются в пищевой, перерабатывающей, нефтегазоперерабатывающей и химической. А также в медицине, строительстве, машиностроение и сельском хозяйстве. Все это происходят из-за постоянно растущего спроса на применение искусственного холода.
Холодильный агрегат: классификация и применение
Агрегатом называют совокупность элементов, образующих единую систему или ее часть, подчиненную решению одной конкретной задачи. Установка, имеющая в своем составе компрессор с приводом, ресивер, нагнетательный трубопровод, теплообменники (конденсатор и испаритель), называется промышленным холодильным агрегатом и выполняет задачу сжатия и охлаждения пара хладагента с последующей его конденсацией для обеспечения технологического цикла изготовления готового продукта на предприятиях различных сфер народного хозяйства.
Конструктивно холодильный агрегат представляет собой единую систему, состоящую из холодильных механизмов, которые размещаются на общей основе (раме, шасси, стальном кожухе, массивной части одного из составляющих агрегат механизмов) и взаимодействуют между собой. При сборке холодильных агрегатов каждый из составляющих их механизмов должен отвечать требованиям качественного изготовления, надежности, герметичности, компактности и долговечности, обеспечивая слаженную работу всей системы в целом, простоту обслуживания холодильных агрегатов и легкости ремонта. Управление холодильным агрегатом осуществляется специализированным персоналом, имеющим соответствующую квалификацию.
Классификация холодильных агрегатов
Все холодильные агрегаты классифицируются по различным критериям, исходя из конструктивных и функциональных особенностей их составных частей. Каждый из критериев отражает только одну характерную особенность холодильного агрегата, поэтому в их определении может быть отражено два и более признаков.
Критерии классификации холодильных агрегатов:
1) по виду холодильного агента (аммиачные, фреоновые, пропановые, углекислотные, работающие на смесях хладагентов холодильные агрегаты);
2) по типу компрессора исходя из принципа действия (поршневые, винтовые, мембранные, ротационные, центробежные), конструктивных признаков (одно- и двухступенчатые) и другим критериям;
3) по температуре кипения хладагента, которые определяют режим работы холодильного агрегата (высоко-, средне- и низкотемпературные холодильные агрегаты);
4) по типу охлаждения (холодильный агрегат с непосредственным или промежуточным охлаждением);
5) в зависимости от среды охлаждения, которая используется при проектировании холодильных агрегатов в холодильном агрегате (воздушное или водяное охлаждение);
6) по производительности холодильного агрегата (крупные, средние, мелкие);
7) по режиму работы (стационарные, нестационарные, непрерывные или цикличные, нестационарные с аккумулятором тепловой энергии);
8) по виду потребляемой энергии, который определяется конструкцией привода, применяемого в холодильном агрегате (с электродвигателем, газовой турбиной, на вторичных энергоресурсах, использующие естественные холод);
9) по типу системы электроснабжения холодильного агрегата (однофазный, трехфазный).
Применение холодильных агрегатов
Каждый холодильный агрегат имеет свои конструкционные особенности, исходя из которых и выбирается сфера его применения. Направления использования промышленных агрегатов при проектировании холодоснабжения:
1) для оборудования складов охлаждения и заморозки продуктов питания;
2) в сферах кондиционирования воздуха;
3) для обеспечения технологических процессов изготовления продукции на предприятиях разных отраслей промышленности;
4) для транспортировки продукции;
5) в торговом холодильном оборудовании.
Сферы применения холодильных агрегатов постоянно расширяются. Они широко используются в разных отраслях промышленности: пищевой и перерабатывающей, химической и нефтегазоперерабатывающей, в фармакологии и медицине, строительстве и машиностроении, судостроении и сельском хозяйстве, для охлаждения жилых домов, торговых помещений, производственных комплексов и развлекательных сооружений, опреснения морской воды и других сферах человеческой деятельности. Постоянно растущий спрос и новые области применения искусственного холода, отвода тепла, охлаждения обуславливают дальнейшее развитие и совершенствование холодильных агрегатов.
Как работает холодильное оборудование?
Содержание
Содержание
Вы никогда не задумывались, почему в холодильнике — холодно, и что общего у морозильного шкафа и кондиционера? В этом материале разбираемся, как работает холодильное оборудование.
Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.
Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.
Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.
Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.
Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.
Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.
Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.
Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.
Из холода в жар
Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?
Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!
В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.
Виды компрессоров
Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.
Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.
Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:
Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.
Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.
Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.
Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.
Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.
Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.
Типы хладагентов
Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.
В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:
Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.
R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.
Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.
Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.