|
Читайте также: |
Прежде чем приступить к подробному описанию принципа работы ТРВ, хотелось бы сказать несколько слов о капиллярной трубке. Она относится к расширительным устройствам имеющим регуляторные свойства. Это дроссель постоянного сечения, обеспечивающий охлаждение хладагента. На практике это может быть латунный или медный трубопровод с внутренним диаметром 0,66 мм и больше. Данное расширительное устройство не требует никакой настройки и дополнительных средств регулирования, к тому же имеет низкую стоимость. Именно поэтому его выбирают для оснащения холодильных установок малой мощности, таких как системы кондиционирования воздуха, бытовые холодильники, малые тепловые насосы, морозильники холодильные шкафы и прилавки. При изменении производительности системы количество пропускаемого фреона не изменяется, поскольку капилляр не может пропускать больше, чем положено из-замалого внутреннего диаметра. В таких случаях используют ТРВ, для осуществления контроля над количеством потребляемого фреона.
Терморегулирующий вентиль – это точный прибор, регулирующий подачу хладагента в испаритель в зависимости от интенсивности кипения хладагента в испарителе. Он препятствует попаданию жидкого хладагента в компрессор. Например, если испаритель работает на R12 и при этом давление всасывания составляет 0,25 МПа, тотемпература насыщения при 0,25 МПа равна 4°С. При этом, пока хладагент пребывает в жидком состоянии, его температура будет оставаться в пределах 4°С. В одной и той же установке можно использовать несколько испарителей.
15) Основное назначение теплообменников - это передача тепла между двумя разделенными между собой средами.
Принцип работы пластинчатого теплообменника
Передача тепла в пластинчатых теплообменниках осуществляется от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через стальные гофрированные пластины, которые установлены в раму и стянуты в пакет. В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей.
Всепластины в пакете пластинчатого теплообменника одинаковы, только развернуты одна за другой на 180°, поэтому при стягивании пакета пластин образуются каналы, по которым и протекают жидкости, участвующие в теплообмене. Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов. Вид гофрирования пластин и их количество, устанавливаемое в раму, зависят от эксплуатационных требований к пластинчатому теплообменнику.
16) Термодинамические основы получения холода. Согласно второму началу термодинамики, указанный выше перенос теплоты самопроизвольно не происходит, требуя затрат работы. В термодинамич. процессах подвод или отвод теплоты q описывается через изменение энтропии dS системы: dq = TdS, где Т - температура. Отсюда следует, что при подводе к телу теплоты его энтропия возрастает, а при отводе теплоты - уменьшается. В непрерывных холодильных процессах хладагент должен принять теплоту от охлаждаемого тела на ниж. температурном уровне, отдать теплоту на верх. уровне к.-л. теплоприемнику и вернуться в исходное состояние. Поэтому в установившемся процессе суммарная энтропия хладагента не изменяется (dS=0).
Поскольку при передаче теплоты от охлаждаемого тела энтропия хладагента повышается, в любой холодильной установке должен проходить иной (компенсирующий) процесс, при котором энтропия хладагента уменьшается. В общем случае энтропия м. б. представлена как функция температуры и к.-л. другого параметра тела (напр., давление, фазовое состояние, степень намагниченности). Поэтому, если имеется изотермич. или близкий к нему процесс, в котором наблюдается значит. изменение энтропии при изменении иного параметра, то подобный процесс можно рассматривать как потенциальную основу для создания холодильных установок. К таким процессам относятся, например, изотермич. процессы сжатия либо адсорбции газов, намагничивания парамагнетиков и сверхпроводников. При этом низкая температура достигается соотв. в адиабатич. процессах расширения и десорбции газов, размагничивания парамагнетиков и сверхпроводников (см. ниже).
17) К средствам автоматизации и контрольно-измерительным приборам, холодильных машин и оборудования охлаждающего водоснабжения относятся:
приборы местного контроля, которыми измеряют: давление, температуру и уровень хладона; давление в системе смазки компрессора; давление, температуру и уровень в контурах хладоносителя и охлаждающей воды;
18) В абсорбционных холодильных машинах циркулирует рабочее тело, представляющее
собой бинарный раствор веществ, имеющих различные нормальные температуры кипения.
Низкокипящее вещество выполняет роль холодильного агента, а высококипящее —
абсорбента (поглотителя).
Бинарные растворы, используемые наиболее широко, — это аммиак — вода и вода
— бромид лития. Причем аммиак в первом растворе и вода во втором являются
холодильными агентами. Водоаммиачные машины используют для получения относительно
низких температур (до -70°С), а бромистолитиевые — для более высоких.
Теплоиспользующие абсорбционные холодильные машины перспективны с точки зрения
экономии топливно-энергетических ресурсов, поскольку позволяют использовать вторичные
ресурсы (отходящие газы, отработанный пар, горячую воду), теплоту ТЭЦ в неотопительный
период. С точки зрения экологии также есть положительные моменты: эти машины
позволяют избежать применения в качестве хладагентов хлорфторуглеводородов,
отрицательно воздействующих на озоновый слой атмосферы, а также выбросов машинного
масла в окружающую среду.
Однако абсорбционные холодильные машины работают при температуре греющего
источника 70 — 180 °С (чаще 155 — 180 °С), поэтому диапазон температур до 70 °С не
реализуется и соответственно теплота часто просто сбрасывается в атмосферу. В этом
диапазоне могут работать сорбционные холодильные машины, к которым подводится
теплота низкого уровня
19) Системы охлаждения. В зависимости от условий использования холода, температурного уровня, конструктивных возможностей и назначения аппаратов, потребляющих холод, а также от требований техники безопасности, применяют систему охлаждения: с промежуточным хладоносителем или непосредственного испарения.
В системе с промежуточным хладоносителем вода, раствор солей или жидкость с низкой температурой замерзания охлаждаются в испарителе холодильной машины и по трубопроводам циркуляционными насосами подаются к местам потребления холода.
Такие системы используют при передаче холода на значительные расстояния, при разветвленной сети, а также в случаях, когда контакт хладагента с охлаждаемой средой опасен.
В системах с промежуточным хладоносителем процесс теплопередачи происходит дважды: от охлаждаемой среды к хладоносителю и от него в испарителе — к хладагенту, поэтому холодильная установка должна работать с более низкой температурой, чем в системе без промежуточного хладоносителя. Лишь при этом условии будет достигнут необходимый температурный перепад между охлаждаемой средой и хладоносителем.
На циркуляцию хладоносителя, помимо этого, затрачивается энергия, расходуемая насосом.
Все это увеличивает вес и стоимость оборудования холодильной установки, вызывает необходимость изготовления и монтажа оборудования для приготовления, хранения, охлаждения и циркуляции хладоносителя. В системах непосредственного испарения холодильный агент кипит в аппаратах, потребляющих холод. Эти системы применяются в холодильных установках всех диапазонов, особенно при низких температурах охлаждения, когда выбор хладоносителя затруднен. В этих установках тепло сразу передается от охлаждаемой среды к хладагенту. Отпадает необходимость поддержания двойного температурного перепада. Становятся излишними громоздкие системы приготовления и циркуляции хладоносителя. Установки непосредственного испарения экономичнее систем с хладоносителем, однако им также присущи недостатки:
отсутствие способности аккумулировать (накапливать) холод;
усложнение конструкции аппаратов потребителей холода;
необходимость разводки большого количества хладагента, зачастую более взрывоопасного и токсичного, чем хладоноситель, большая опасность его утечки в помещения, где находятся потребители холода;
трудность регулирования подачи хладагента к потребителям с колеблющимся притоком тепла.
Кроме того, системы непосредственного испарения нецелесообразно применять при подаче холода из крупных холодильных установок на большие расстояния; при заполнении разветвленных систем дорогостоящими хладагентами (например, фреонами); при большом влиянии давления столба жидкого хладагента на температуру его кипения; в установках кондиционирования воздуха при использовании токсичных хладагентов.
По мере усовершенствования способов автоматического регулирования подачи хладагента, оснащения промышленности машинами, защищенными от гидравлических ударов, и перехода на безопасные хладагенты, системы непосредственного испарения, как
более экономичные, будут вытеснять системы с промежуточным хладоносителем.
В установках кондиционирования воздуха на мясо- и рыбохолодильниках пользуются системой воздушного охлаждения. Здесь воздух, подаваемый в помещения, предварительно охлаждается в специальных аппаратах — воздухоохладителях, т. е. он по существу является промежуточным хладоносителем.
20) Узел компрессоров двухступенчатого сжатия. На рис. 5 показана схема узла двухступенчатого сжатия, состоящего из двух одноступенчатых. В данной схеме применен промежуточный сосуд 4 со змеевиком для охлаждения жидкого хладагента.
Рис.5. Узел компрессоров двухступенчатого сжатия:
1 — отделитель жидкости; 2 — ступени низкого давления; 3, 9 — маслоотделители;
4 — промежуточный сосуд; 5 — ступени высокого давления; 6, 7 — коллекторы;
8 — жидкостная линия; 1', 2' — запорные вентили
Низкотемпературные холодильные установки комплектуют двухступенчатыми или каскадными холодильными машинами, в химической промышленности — турбокомпрессорами.
Рассматривая режимы работы холодильных установок, следует указать на условность в определении стационарного режима. Практически режим работы холодильной установки всегда нестационарный, так как наблюдаются колебания температуры с заданной амплитудой около среднего ее значения. Такие режимы характерны для холодильных установок распределительных, производственных холодильников. Нестационарные режимы свойственны установкам и системам, обрабатывающим тела, в которых протекают процессы с фазовыми переходами и перемещением зоны промораживания. Температурный режим зависит от изменения тепловой нагрузки. Последняя изменяется по разным законам, особенно при цикличных процессах загрузки аппаратов или камер для замораживания. Для сглаживания тепловой нагрузки и ее стабилизации применяют аккумуляторы холода.
Рассматривая особенности холодильных установок в зависимости от используемого рабочего тела, следует отметить, что их специфика определяется свойствами хладагентов. Однокомпонентные чистые хладагенты, находящиеся в эксплуатации в современных холодильных установках, хорошо изучены, и имеется достаточное количество рекомендаций, отражающих специфику холодильных установок. В Монреале подписано международное соглашение (1986 г.), которое требует постепенного исключения применения хлорфторуглеводородов в быту и в промышленности из-за разрушения озонового слоя в атмосфере Земли. Выполняя Монреальское соглашение, в нашей стране ведется работа по замене фреонов, сильно воздействующих на озоновый слой в атмосфере. Предлагаются альтернативные хладагенты.
Широко применяют смеси хладагентов для технологических процессов двухтемпературных уровней (домашние холодильники), а также процессов с переменной температурой подвода и отвода теплоты.
22) Воздухоохладители - это теплообменные устройства, неотъемлемая часть холодильного оборудования. Они служат для охлаждения воздуха в промышленных помещениях, морозильных и холодильных камерах. Воздухоохладители для холодильных камер бывают разных типов. В настоящее время используют в основном сухой фреоновый воздухоохладитель непосредственного охлаждения. В нем воздух охлаждается после соприкосновения с поверхностью батарей, в которых находится кипящий хладагент - фреон.
Подбор воздухоохладителя производится в зависимости от его конструкционных особенностей и сферы применения.
В зависимости от области применения различают коммерческий и промышленный воздухоохладитель воп. По виду температурного режима камеры эти устройства могут быть высоко-,средне- и низкотемпературными. Конструкционно это оборудование бывает кубическим, угловым, потолочным и двухпоточным, в нем могут использоваться осевые или центробежные вентиляторы.
Купить воздухоохладители можно в различных модификациях - для работы в агрессивной среде, с разными скоростями вращения и различным питанием вентиляторов, с дополнительной изоляцией поддона, с ТЕН - ами диффузоров вентиляторов и ТЕН - ами оттайки, с системой оттайки оборудования горячим паром или водой. На такие модифицированные воздухоохладители цена будет гораздо выше.
Располагают воздухоохладители фреоновые и внутри охлаждаемых камер, и отдельно от них. Холодный воздух из них подается в камеру и засасывается обратно с помощью вентилятора. В холодильных системах предприятий общественного питания и торговли используют небольшие фреоновые устройства из трубчатых змеевиковых батарей с принудительным обдувом воздухом. Батареи состоят из нескольких секций, собранных на стойках, к которым крепится поддон под талую воду, образующуюся после оттаивания снеговой «шубы» на батареях. На одной из сторон воздухоохладителей вырезаны круглые отверстия, к которым прикреплены диффузоры. В них устанавливаются осевые (центробежные) вентиляторы с электродвигателем. Есть модели теплообменных устройств, в которых устанавливаются электроподогреватели. При работе воздухоохладителей, вентиляторы засасывают из камеры воздух, прогоняют его через охлаждающую батарею, нагнетают обратно в камеру. Для изготовления батарей применяют оребренные медные трубы.
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 186 | Нарушение авторских прав