Холодильные машины устройство

Холодильные машины имеют достаточно простое устройство. Несмотря на это, каждый элемент установки должен быть тщательно подобран, чтобы обеспечить достойную эффективность, соответствие требуемым режимам и длительную работоспособность. Существуют установки разных типов и принципа действия, они дополняются различными полезными опциями, поэтому проектировкой и подбором должны заниматься исключительно специалисты.

Холодильные машины нужны практически во всех сферах деятельности человека. Они необходимы для кондиционирования, то есть создания и поддержания комфортного микроклимата в помещениях жилых, производственных, коммерческих, торговых зданий. Распространено использование для оснащения холодильных камер, создания в них температурного режима, наиболее благоприятного для заморозки продуктов и хранения любых товаров. Также они необходимы для соблюдения технологических процессов, создания ледовых покрытий, торговли.

Основные узлы холодильной машины

Стандартная компрессионная холодильная машина работает по принципу попеременного изменения  агрегатного состояния хладагента. Она не производит холод, а при помощи хладагента осуществляет его перенос от менее нагретого тела к более нагретому, то есть отбирает теплоту у охлаждаемого пространства и передает ее в окружающую среду. Это возможно благодаря постоянно повторяющемуся термодинамическому циклу, который обеспечивается в основном четырьмя главными узлами.

1. Терморегулирующий вентиль. Устройство, подающее строго дозированное количество хладагента в испаритель, понижая при этом давление, за счет чего начинается его кипение.
2. Испаритель. Теплообменный аппарат, в котором хладагент кипит, испаряется, расходуя теплоту окружающего пространства. В результате хладагент переходит в газообразное состояние, а температура охлаждаемой среды снижается.
3. Компрессор. Отсасывает пары хладагента из испарителя, сжимает их и выталкивает в конденсатор. На компрессор ложится одна из главных задач - циркуляция хладагента по замкнутой системе. Без него невозможна реализация холодильного процесса.
4. Конденсатор. Последняя ступень. Это еще один теплообменник, охлаждаемый снаружи водой или воздухом. При контакте с его холодными стенками происходит конденсация парообразного хладагента, переход хладагента в жидкую фазу.

При поступлении жидкого хладагента обратно к терморегулирующему вентилю круг движения хладагента повторяется снова. Эти процессы продолжаются до тех пор, пока не будет достигнут нужный уровень температуры. Компрессор временно выключается, а при повышении температуры включается снова для возобновления работы.

Кроме компрессионных машин достаточно популярны абсорбционные модели. Компрессор в них отсутствует, а перенос теплоты осуществляется при помощи бинарного раствора из воды и аммиака. Аммиак попеременно выпаривается из раствора и поглощается им. Для работы установки используется тепловая энергия, являющаяся побочным продуктом производства - отработанные пары, выхлопные газы, горячая вода. Может применяться метод прямого сжигания топлива (газа) в машине. Это более экономичный вариант по сравнению с компрессорными машинами, требующими немалого количества электроэнергии.

Дополнительные комплектующие

Кроме описанных узлов в состав холодильной машины входит множество вспомогательных элементов, позволяющих повысить эффективность ее работы, добиться более стабильного режима, облегчить управление и решить другие аналогичные задачи. Вот только некоторые из них:

• Соленоидный вентиль. Предназначен для двухпозиционного регулирования, подачи хладагента в испаритель вместо ТРВ. Или же для открытия/закрытия определенных участков трубопровода от внешнего сигнала.
• Смотровое стекло. Использование смотрового стекла в машине необходимо для определения наличия в хладагенте влаги по изменению цвета индикатора, контроля его состояния и степени наполненности контура. Обычно его устанавливают в трубопроводе на выходе из накопительного ресивера. Через прозрачное стекло обслуживающий персонал может наблюдать за потоком хладагента. Появление в нем отдельных пузырьков говорит о недостаточном количестве хладагента, а также неисправностях в работе установки.
• Фильтр-осушитель. Предназначен для удаления следов влаги и механических загрязнений хладагента, что необходимо для защиты от засорения ТРВ и предотвращения гидроудара компрессора. Существуют разные виды фильтров - одно и двунаправленные. Они используются в системах, рассчитанных на получение холода или холода и тепла соответственно.
• Ресивер. Представляет собой накопительный бак, в котором собирается хладагент перед поступлением на ТРВ. Также он используется как вместилище для хладагента во время ремонта машины. Ресиверы бывают дренажными, линейными, циркуляционными, защитными. В зависимости от типа различается их назначение, задачи и функциональные возможности. Ресивер выполняет очень важную функцию - он гарантирует бесперебойное и стабильное функционирование при изменениях тепловой нагрузки, препятствует попаданию паров хладагента в ТРВ, освобождает трубы конденсатора от жидкого хладагента. Поэтому его включают в состав большинства холодильных машин.
• Регулятор давления. Регулирующий клапан с автоматическим управлением, применяемый для поддержания или снижения давления хладагента посредством изменения гидравлического сопротивления потоку проходящего через него жидкого хладагента. В его конструкцию входит три составляющих - регулирующий клапан, исполнительный механизм и измерительный элемент.

Помимо перечисленных устройств используются и другие приспособления. Современные установки в большинстве случаев автоматизируют, причем автоматизация может быть полной или частичной. Использование современных технологий позволяет создавать эффективные, экономичные, производительные и долговечные установки.