Физико-химические свойства

Физико-химические свойства включают в себя следующие основные параметры.

Плотность и вязкость холодильного агента должны быть небольшими, что обеспечивает минимум энергетических затрат на перемещение холодильного агента по трубопроводам холодильной машины.

Коэффициенты теплопроводности и теплоотдачи должны быть по возможности высоки, что улучшает передачу теплоты в теплообменных аппаратах.

Холодильный агент работает долгое время в широком интервале температур, поэтому необходима термохимическая стабильность весь срок эксплуатации холодильной установки.

Масло в холодильном агенте

К компрессорным маслам для холодильных машин предъявляют специфические требования, обусловленные непрерывным контактом смазывающего материала с хладагентом, а также постоянным изменением температуры и давления среды. Для компрессоров холодильных машин рекомендуют применять синтетические и минеральные масла с достаточно низкой температурой застывания и высокой химической стабильностью.

Важнейшими эксплуатационными характеристиками холодильных масел являются их способность к взаимному растворению с хладонами, а также температура, при которой из раствора выпадают хлопья парафина. При эксплуатации необходимо также учитывать возможную агрессивность смесей хладагента с маслом по отношению к металлам и другим материалам, применяемым в холодильных машинах.

Вращающиеся части компрессора холодильной машины нуждаются в смазке. Поэтому наличие масла в холодильной машине является неизбежным условием ее нормальной эксплуатации.

Пар холодильного агента, выходящий из компрессора, всегда содержит масло. Масло увлекается парами холодильного агента в капельной форме и в виде пара. При движении холодильного агента с маслом оно достигает вначале конденсатора, а затем и испарителя. Холодильные агенты должны быть устойчивы к растворению маслами. Это уменьшает унос масла из компрессоров и способствует лучшей сохранности смазки.

Наличие масла в конденсаторе приводит к повышению температуры конденсации, а в испарителе — к понижению температуры кипения. Масло образует на внутренней поверхности теплообменного аппарата пленку, которая создает дополнительное термическое сопротивление теплообмену.

Возврат масла из испарителя в компрессор в хладоновых холодильных машинах является специфической частью выполнения монтажной схемы.

Проще всего этого достигают подачей холодильного агента в верхнюю часть испарителя. При этом испаритель располагают выше компрессора. Уклон трубопроводов в сторону компрессора должен составлять порядка 1-2%. Если компрессор расположен выше испарителя, возврат масла обеспечивается посредством специальной маслоподъемной петли.

Влага в холодильном агенте

Влага попадает в холодильную машину из воздуха при выполнении монтажных работ. Она может находиться в холодильном агрегате и трубопроводах при отсутствии тщательной сушки всех элементов холодильной машины. Неосушенная холодильная машина может содержать влагу, которая способна вызвать нарушения в ее работе. Хладагенты должны хорошо растворять влагу во избежание ее вымерзания на стороне испарения.

Растворимость воды в холодильном агенте зависит от индивидуальных свойств холодильного агента. Аммиак имеет большое химическое сродство к воде. Его растворение в воде считают неограниченным. Хладоны практически все не растворяют в себе влагу. Малая растворимость влаги в холодильном агенте приводит к ее замерзанию в конструктивных элементах, и прежде всего в дросселирующих устройствах (капиллярной трубке, терморегулирующем вентиле — ТРВ).

При наличии влаги в холодильном агенте образуются кислоты, которые могут разрушать металлические части холодильной машины, в том числе разрушать обмотку электродвигателя герметичных компрессоров. Основой образования кислот является попадание припоя внутрь трубопроводов, по которым перемещается холодильный агент.

Наличие влаги в холодильном агенте определяет необходимость применения адсорбентов, поглощающих влагу. Как правило, вещества, поглощающие влагу, помещаются в устройство, которое наряду с поглощением влаги выполняет функцию очистки холодильного агента от грязи, окалины. Эти устройства называют фильтрами-осушителями.

Воздух в холодильном агенте

В холодильной машине вместе с холодильным агентом может находиться воздух. Это относится преимущественно к холодильным машинам с компрессорами открытого типа и полугерметичным. Воздух в холодильную машину с компрессором открытого типа может попасть при ремонте компрессора и в том случае, если давление холодильного агента на всасывании ниже атмосферного. В этом случае возможно проникновение воздуха в компрессор через сальниковое уплотнение.

В соответствии с законом Дальтона давление смеси равно сумме парциальных давлений ее компонентов, т.е. Р_см = Р_ха + Р_воз. Повышение давления в конденсаторе приводит к возрастанию температуры конденсации, уменьшению удельной холодопроизводительности холодильного агента.

Результатом присутствия воздуха в холодильной машине является возрастание энергетических затрат на получение холода и нарушение температурного режима работы холодильной машины.

Холодильный агент и материалы

Холодильный агент непосредственно соприкасается с материалами, из которых сделано оборудование. Поэтому холодильный агент не должен вступать во взаимодействие с металлами оборудования, электродвигателя и трубопроводов, не образовывать агрессивных соединений и не разрушать материалы. В такой же степени это относится и к прокладочному и уплотнительному материалу.

Дата добавления: 2015-07-18