Область применения холодильных агрегатов и их классификация

Хранение некоторых продуктов питания, медикаментов, и ряда других товаров требует постоянного поддержания определенного температурного режима. Современные холодильные системы позволяют создавать требуемый температурный режим в помещениях любого размера, от однокамерного холодильника до склада.

Парокомпрессорные машины самые распространенные. Холодильный контур состоит из четырех основных элементов:

• ― Испарителя;
• ― Конденсатора;
• ― Компрессора с ресивером;
• ― Дроссельного вентиля.

Собранные на общей платформе в заводских условиях, частично или полностью объединенные в работоспособную систему, оснащенные регулирующей и контролирующей автоматикой элементы называются холодильным агрегатом. Конструкция не требует сложного длительного монтажа и служит для упрощения сборки холодильных систем. Спецификация может отличаться для разных холодильных агрегатов и определяется производителем, рабочими требованиями и техническим заданием заказчика.

Холодильные системы состоят из одной или нескольких холодильных машин, трубопроводов, узлов, рабочего вещества, измерительных приборов и прочих устройств, необходимых для получения и распределения холода.

Классификация, характеристики

Классификация холодильных машин производится по различным принципам:

• ― По виду рабочего тела: фреоны, озонобезопасные хладагенты, аммиак, пропан, изобутан, прочие природные вещества;
• ― По способу испарения хладагента: с промежуточным теплоносителем, с непосредственным испарением, смешанные схемы;
• ― По числу ступеней сжатия;
• ― По типу физического процесса получения холода: адиабатное дросселирование или расширение, фазовый переход вещества, термоэлектрический или вихревой эффект;
• ― По виду потребляемой энергии: механической, тепловой, электрической;
• ― По холодопроизводительности: малой (до 12 кВт), средней (12−120 кВт), высокой (более 120 кВт);
• ― По температурному режиму: высокотемпературные (-10… +20 °С), среднетемпературные (-30… -10 °С), низкотемпературные (ниже -30 °С).

Характеристики выбираются в зависимости от назначения холодильного оборудования.

Принцип работы

Прежде чем разбираться, что такое холодильный агрегат, следует изучить способ получения холода. В основе принципа работы холодильной машины лежит второй закон термодинамики. Он утверждает, что отвести тепло от более холодного тела к более теплому возможно только с применением работы извне.

Холодильная техника работает на базе обратного цикла Карно:

• ― Для компрессорных машин точкой приложения внешней работы является компрессор. Он приводится в действие с помощью внешней энергии — электричества. Аппарат перекачивает газообразный хладагент — вещество, которое служит посредником между охлаждаемой и внешней средой. В процессе адиабатного сжатия температура и давление пара повышаются;
• ― В конденсаторе газ начинает переходить в другое агрегатное состояние, при этом отдает набранное тепло в окружающею среду. Например, боковая поверхность холодильника теплая со стороны конденсатора, а если подойти к наружному блоку кондиционера, можно почувствовать поток горячего воздуха. Для промышленных холодильных установок разрабатывают крупные кожухотрубные теплообменники с высоким коэффициентом теплопередачи, строят масштабные сооружения — градирни аппараты для охлаждения оборотной среды;
• ― Далее резкое необратимое расширение при прохождении через дроссельный клапан, капиллярную трубку или детандер охлаждает хладагент на 4−6 градусов ниже температуры воздуха в обслуживаемом помещении;
• ― Через испаритель в процессе изотермического расширения газ забирает тепло. Затем снова отправляется на сжатие в компрессор и далее по кругу.

В холодильных машинах парокомпрессорного типа используют поршневые, винтовые, спиральные, центробежные компрессоры. Существуют устройства с другими принципами действия:

1. Абсорбционные (работающие за счет физико-химических реакций: испарения и абсорбции пара двухкомпонентной смеси);
2. Пароэжекторные (получающие внешнюю работу в виде вторичных энергетических ресурсов, например, обратная вода системы отопления);
3. Теплоэлектрические (основанные на эффекте Пельтье);
4. Расширительные или вихревые (пар охлаждается при расширении или совершении внешней работы, например, движении поршня или вращении турбины).

Особенности

Применение холодильного оборудования разных типов имеет особенности:

• ― Парокомпрессионные системы с поршневыми компрессорами сочетают надежность, компактность, достаточно высокий КПД. Минусом являются сильная вибрация, шум при работе. При монтаже нужно строго следить, уровнем масла, чистотой рабочей среды на всасывании и другими параметрами;
• ― Роторные компрессоры имеют низкий КПД, но менее чувствительны к механическим повреждениям, загрязнению рабочего вещества;
• ― Пароэжекторные машины часто используют на крупных предприятиях, где есть большое количество отработанного газа, горячих сточных вод;
• ― Абсорбционные процессы подходят для крупных высокотемпературных установок. Низкие температуры достигаются с помощью нескольких ступеней охлаждения;
• ― Вихревые холодильные машины имеют конструкцию без подвижных узлов. Они компактные, многофункциональные, недорогие. Для работы им не требуется хладагент. Но для нагнетания холодного потока используется мощный компрессор. Низкая эффективность оправдывается простотой обслуживания и эксплуатации.

Сферы применения

У холодильного оборудования сфера применения достаточно широкая: продуктовые склады, рефрижераторные вагоны и контейнеры, холодильные и морозильные камеры, помещения шоковой заморозки, холодильное оборудование в магазинах.

Холод необходим для заморозки, охлаждения, хранения продуктов и медикаментов, обслуживания катков, поддержания комфортного микроклимата в помещениях. Холодильные агрегаты обеспечивают холодом различные технологичные процессы на предприятиях пищевой, нефтегазовой, химической, сельскохозяйственной и других отраслей. Они позволяют регулировать температурный режим и настраивать индивидуальные параметры для конкретной рабочей зоны.

 

Узнать стоимость Заказать звонок