Схема роботи холодильної установки

Коли холодильним агентом є аміак, віднімання тепла здійснюється через проміжне тіло — розсіл (розчин кухонної солі, що не замерзає при низьких температурах). Це робиться для того,

щоб запобігти псуванню охолоджуваних продуктів аміаком у випадку, якщо він витікатиме навіть у щонайменшій кількості через нещіль­ності з'єднань.

Нижче наводяться схеми холодильних установок різних типів і короткий опис робочого процесу кожної з них.

Повітряна компресорна холодильна установка (рис. 98,а) складається з холодильної камери 1, компресора 2, охолодника (рефрижератора) З і детандера (розширювальної машини) 4.

Від змійовика холодильної камери 1 повітря надходить у компресор 2, де стискується, потрапляє в охолодник 3, охолоджується в ньому, а потім розширюється в детандері 4 і охолоджене надходить по змійовику до холодильної камери, де, нагріваючись, відбирає тепло від камери 1.

До складу парової компресорної установки (рис.98, б) з проміжним тілом (розсолом) входять: випарник 1, компресор 2, конденсатор 3, дросельний (редукційний) вентиль 4, камера охолодження 5 і циркуляційний насос (розсолу) 6.

Холодильний агент — легкокипляча рідина під невисоким тиском у вигляді майже сухої пари.з випарника 1 надходить у компресор 2, стискується і значно підвищує свою температуру (перегрівається). Після цього потрапляє у конденсатор 3, конденсується і у вигляді рідини надходить до вентиля 4, дроселюється і знову потрапляє у випарник 1, де випаровується і охолоджує розсіл. Після цього цикл повторюється. Охолоджений у змійовику випарника розсіл циркуляційним насосом 6 подається до холодильної камери 5, де відбирає тепло від продукту, що в ній зберігається, і; нагрівшись, знову потрапляє до випарника 1

Абсорбційна холодильна установка (рис.98,в) з проміжним тілом (розсолом) складається з конденсатора 7, редукційного вентиля 2, випарника 3, абсорбера 4, водоаміачного насоса 5, кип'ятильника (генератора) 6, циркуляційного насоса 7 і холодильної камери 8: Працює установка так. З конденсатора І холодильний агент (рідкий аміак NH₃) надходить до вентиля 2, де дроселюється, а холодна пара аміаку при низьких ступенях сухюсті (х = 0,22) надходить до випарника 3, де охолоджує розсіл і виходить з випарника у вигляді насиченої пари (х — 1). Ця пара (NH₃) з випарника 3 потрапляє в абсорбер 4, де її поглинає водоаміачний розчин. При цьому виділяється тепло розчину, яке відводиться охолодною водою. З абсорбера концентрований розчин NH₃ насосом 5 подається в кип'ятильник (генератор) 6, де за рахунок підведення зовнішнього тепла з розчину виділяється пара аміаку, надходить у конденсатор 1, охолоджується і перетворюється в рідину. Після цього цикл повторюється.

Охолоджений розсіл з випарника 3 насосом 7 подається в холодильну камеру 8, де охолоджує тіла (продукти), що там містяться, а сам, нагрівшись, надходить у випарник 3, де охолоджується при випаровуванні рідкого аміаку.

ГІароежекторна холодильна установка (рис.98,г) складається з сопла 7, розміщеного в змішувальній камері 2, дифузора 4, конден­сатора 5, насоса 6, редукційного вентиля 7 і холодильної камери 3.

Працює установка так. Пара холодоагента (аміаку NH₃) надходить з парогенератора (на схемі не показаний) до сопла 7, де тиск його знижується за рахунок збільшення швидкості витікання. Цим у зкішувальній камері 2 створюється вакуум, завдяки чому через трубопровід, сполучений з холодильною камерою, підсмоктується пара аміаку, що разом з потоком пари із сопла проходить через дифузор 4, де знижує свою швидкість; при цьому на виході з дифузора тиск пари аміаку збільшується,тобто пара стискується.

Відсмоктування пари аміаку з холодильної камери супроводжуе_: ться інтенсивним випаровуванням аміаку у змійовику і зниженням температури в камері.

Стиснена пара аміаку з ежектора 4 надходить до конденсатора 5, де конденсується, віддаючи тепло охолодній воді. Рідкий аміак, який виходить з конденсатора 5, насосом 6 частково подається в генератор пари, а частково спрямовується в редукційний вентиль 7, а потім у вигляді пари — у випарник, тобто в змійовик охолоджувальної камери, де повністю випаровується і охолоджує тіла, що є в камері.

Слід зазначити, що повітряні конденсаційні установки найбільш поширені в галузях глибокого холоду, де доводиться розділяти на компоненти різні газові суміші. Парові компресорні установки використовують у галузях помірного холоду, а абсорбційні — в умовах відсутності механічної енергії і наявності скидного тепла, що не вико­ристовується (наприклад, гаряча вода, відпрацьована пара тощо).

Холодильні машини працюють при температурі кипіння хладона від -45°С до +5°С і температурі охолоджувальної води від 1 до 30°С.

У сільському господарстві знайшли застосування парокомпресійні та абсорбційні холодильні машини. Хладонові, фреонові, аміачні холодильні машини, призначені для охолодження молока на фермах, м'яса на птахофабриках, фруктів і овочів у сховищах як з безпосереднім, так і з розсольним охолодженням. Холодильні установки, які використовуються на молочних фермах, обладнані акумулятором, так званим танком, призначеним для акумулювання холоду в проміжках між доїннями. Ці установки працюють в автоматичному режимі.

Для охолодження молока на фермах застосовують холодильні установки МХУ-8с, ТОМ-2А, КСА-500, СМ-1200, УВ-10, АВ-30 та ін. На великих фермах використовують холодильні установки АВ-22, АУ-45 з розсольним охолодженням.

Холодильна маншна забезпечує охоло­дження молока за 2 год з урахуванням акумуляції холоду (наморажування льоду на пластинах випарника). Тривалість акумуляції холоду - 5 год. У такий спосіб тривалість всього циклу охолодження - 7 год. Кількість намороженого льоду на панелях випарника - 450±50 кг. Холодильна потужність установки - 9,3 кВт. Холодильний агент, що циркулює у випарнику 13, відбирає теплоту від води в баці 2. Пара, що утворилася при кипінні хладона, проходить через теплообмінник 10, де вона додатково нагрівається рідким хладоном, що надходить з ресивера 8 і має вищі тиск і температуру, ніж пара хладона після випарника 13. Пари хладона відсмоктуються поршневим двоциліндровим компресором. Стиснуті в компресорі пари хладоагента (при цьому їхня температура підвищується до 70-80°С) нагнітаються в конденсатор 7, зовнішня поверхня якого обдувається навколишнім повітрям за допомогою вентилятора. Рідкий хладон надходить у ресивер 8, а потім у фільтр- осушувач 9, де він, проходячи через силікагель і фільтр, звільняється від вологи і забруднень. У теплообміннику 10 холодильний агент, віддаючи теплоту парам хладона, додатково охолоджується. Протікаючи через терморегулюючий вентиль 12, хладон дроселюється. При цьому знижується як тиск, так і температура холодильного агента (дросель-ефект має позитивне значення). Тим самим хладон набуває здатність кипіти при низьких температурах. З терморегулюючого вентиля 12 він надходить у випарник 13 і цикл повторюється. Холодна вода з бака-акумулятора 2 насосом 14 подається в охолоджувач молока 1. Ступінь охолодження (величину зниження температури хладона в процесі дроселювання) установлюють терморегулюю'шм вентилем 12. Для регулювання товщини льоду на ішастинах випарника в установці передбачено реле температури 4. Реле тиску 5 служить для захисту від надмірного підвищення тиску в конденсаторі.

Танк-охолоджувач молока ТОМ-2А холодильною потужністю 13,9 кВт призначений для охолодження і зберігання молока на фермах з поголів'ям 200, 400 і 600 тварин. Танк-охолоджувач молока СМ-1200 конструктивно мало відрізняється від охолоджувача молока ТОМ-2А. Для охолодження молока використовують установку КСА-500 (входить у комплект доїльної установки "Імпульс"), МК-2000Л-2А (на 2000 л молока). Середня холодильна потужність установки КСА-500 - 8,8-9,0 кВт, МК-2000 - 13,4 кВт на 1000 л молока.

Установки УВ-10 (холодильна потужність 11,65 кВт) і АВ-30 (холодильна потужність 35 кВт) служать для одержання холодної води, призначеної для охолодження молока під час його первинної обробки на фермах.

На фермах використовують також охолоджувально-пастериза- ційні установки ОПФ-1 і ОПУ-ЗМ продуктивністю відповідно 1000 і 3000 л/год. У цих установках здійснюється очищення, тонкошарова пастеризація і охолодження молока при повній автоматизації процесу.

Для охолодження холодильних камер і зберігання продуктів, у тому числі в їдальнях і буфетах, використовують хладонові автоматичні холодильні машини типу ФАК: ФАК-0,7; ФАК-1.1Е, ФАК-1.5М і ФАК-0.7АВ холодильною потужністю 0,814-1,745 кВт. Вони працюють з різними за розмірами випарними батареями в діапазоні температур від -30°С до +5°С при температурі навколишнього повітря до +40°С. Агрегат ФАК-0,7АВ відрізняється тим, що його конденсатор охолоджується водою.

Основні висновки:

1. Холод застосовується в багатьох технологічних процесах переробки сільськогосподарської продукції. Завдяки холодильникам значно скорочуються втрати під час зберігання продукції. Споруди, призначені для охолодження, заморожування і зберігання продуктів, називають холодильниками. Холодильники, обладнані холодильними машинами, називають холодильниками з машинним охолодженням. Холодильні машини виробляють штучний холод, тобто забезпечують температуру робочого тіла, нижчу від температури навколишнього середовища. Принцип дії холодильних установок і теплових насосів заснований на здійсненні робочим тілом зворотного кругового процесу. У результаті цього теплота відводиться від охолоджуваного тіла і передається навколишньому середовищу, що має більш високу температуру.

2. Фізичне тіло, за допомогою якого здійснюється холодильний цикл, називається робочим тілом або холодильним агентом. До холодильних агентів ставлять ряд вимог. При атмосферному тиску вони повинні мати низьку температуру кипіння. Холодильний агент повинен бути нешкідливим для здоров'я людини, невибухонебезпечним, мати хімічну інертність до металу і мастильних матеріалів. Важливий його показник - питома холодильна потужність.

3. Термодинамічний принцип машинного охолодження полягає в тому, що завдяки затраті зовнішньої механічної енергії (у повітряно-холодильних і парових компресорних установках) або завдяки затратам зовнішньої теплової енергії (в абсорбційних і пароежекторних установках) холодильний агент (безпосередньо або через проміжний агент-розсіл) безперервно відводить тепло з холодильної камери і цим підтримує в ній температуру, нижчу за температуру навколишнього середовища.

4. Кількість теплоти, що відводиться від охолоджуваного тіла за одиницю часу, називається холодильною потужністю (або холодовидатністю) холодильної установки. Холодильна потужність, віднесена до 1 кг холодильного агента (робочого тіла), називається питомою холодильною потужністю холодильного агрегату. Для характеристики ефективності зворотного циклу вводять поняття холодильного коефіцієнта. Величина холодильного коефіцієнта залежить від граничних температур циклу і властивостей холодильного агента. Холодильний коефіцієнт збільшується з підвищенням необхідної температури в холодильній камері і при зменшенні температури охолодного середовища в конденсаторі.

Контрольні питання:

1. Перерахувати варіанти застосування холоду в сільському господарстві.

2. Класифікація холодильних установок.

3. Термодинамічні основи роботи холодильних установок.

4. Пояснити поняття холодильний агент. Назвати види холодильних агентів.

5. Пояснити особливості визначення економічності роботи холодильної установки.

Домашнє завдання:

1. Повторення матеріалу теми за конспектом.

Прочитати:

[1]с. 466-476;

[2] с.72-74;

[4] c. 236-242

Тема №24

Поиск по сайту: