5.3 Устройство и принцип действия компрессионной холодильной машины
Холодильные машины предназначены для понижения температуры окружающей среды и непрерывности поддержания заданной низкой температуры. Тепло, отнимаемое от охлаждаемого объекта, воспринимается холодильным агентом и передается им окружающей среде. Принципиальная схема машинного охлаждения представлена на рис. 5.3.
Тепло от объекта Q0, например, от воздуха камеры хранения мороженых продуктов, при низкой температуре t0 передается рабочему веществу холодильной машины. Далее в процессе сжатия паров холодильного агента затрачивается работа L, в результате чего повышается температура рабочего вещества, и тепло, отнятое от охлаждаемого объекта, вместе с теплом, эквивалентным затраченной работе (Q0+L), передается окружающей среде, например воздуху или воде, поступающей на конденсатор, имеющей более высокую температуру t.
При этом холодильный агент (рабочее вещество), циркулирующее в холодильной машине, совершает обратный круговой процесс – холодильный цикл.
Для осуществления этого цикла затрачивается работа L. Общее количество тепла, передаваемого в окружающую среду с температурой t, в соответствии с законом сохранения энергии составляет
Q=Q0+L, Вт (5.1)
Равенство (1) называется уравнением энергетического (теплового) баланса паровой компрессионной холодильной машины.
Количество тепла, отводимое в единицу времени от охлаждаемого объекта, называется холодопроизводительностью установки.
Тепло, отводимое от охлаждаемого объекта одним килограммом холодильного агента, т.е. тепло q0, называется его удельной холодопроизводительностью.
Дж/кг (5.2)
где Q0 – холодопроизводительность установок, Вт;
G – количество хладона, циркулирующего в системе, кг/с.
Эффективность работы холодильной машины оценивается холодильным коэффициентом , представляющим собой отношение холодопроизводительности установки Q0 к затраченной работе L.
или (5.3)
Наиболее экономично (=35) работают компрессионные холодильные машины при температурах кипения от -15 до +5С. Поэтому они широко применяются для получения умеренного холода, в частности в торговом холодильном оборудовании. При снижении температуры кипения холодильный коэффициент резко уменьшается.
Рисунок 5.3 - Принципиальная схема машинного охлаждения:
1 - окружающая среда, воспринимающая тепло;
2 - холодильная машина; 3 - объект охлаждения
Компрессионная холодильная машина (рис. 5.4, 5.5) состоит из следующих основных узлов: испарителя, компрессора, конденсатора, ресивера, фильтра-осушителя, терморегулирующего вентиля. Автоматическое действие машины обеспечивается терморегулирующим вентилем и регулятором давления. К вспомогательным аппаратам, способствующим повышению экономичности и надежности работы машины, относятся: ресивер, фильтр, теплообменник, осушитель. Машина привидятся в действие электродвигателем.
Испаритель – охлаждающая батарея, которая поглощает тепло окружающей среды за счет кипящего в ней при низкой температуре хладагента. В зависимости от вида охлаждаемой среды различают испарители для охлаждения жидкости и воздуха.
Рисунок 5.4 – Принципиальная схема холодильной машины
1 – компрессор, 2 – конденсатор, 3 – ресивер, 4 – теплообменник,
5 – фильтр-осушитель, 6 – терморегулирующий вентиль, 7 – испаритель,
8 – запорные вентили
Рисунок 5.5 – Схема холодильной установки в условных обозначениях
1 – компрессор, 2 – конденсатор, 3 – ресивер, 4 – теплообменник,
5 – фильтр-осушитель, 6 – терморегулирующий вентиль, 7 – испаритель,
8 – запорные вентили
Компрессор предназначен для отсасывания паров хладагента из испарителя, сжатия и нагнетания их в перегретом состоянии в конденсатор. В малых холодильных машинах применяют поршневые и ротационные компрессоры, причем наибольшее распространение получили поршневые.
Конденсатор – теплообменный аппарат, служащий для сжижения паров хладагента путем их охлаждения. По виду охлаждающей среды конденсаторы выпускают с водяным и воздушным охлаждением. Конденсаторы с принудительным движением воздуха имеют вертикально расположенные плоские змеевики из медных или стальных оребренных труб. Естественное воздушное охлаждение применяется только в холодильных машинах бытовых электрохолодильников. Конденсаторы с водяным охлаждением бывают кожухозмеевиковые и кожухотрубные.
Ресивер – резервуар, служащий для сбора жидкого хладагента с целью обеспечения его равномерного поступления к терморегулирующему вентилю и в испаритель. В малых хладоновых машинах ресивер предназначен для сбора хладагента во время ремонта машины.
Фильтр состоит из медных или латунных сеток и суконных прокладок. Он служит для очистки системы и хладагента от механических загрязнений, образовавшихся в результате недостаточной очистки их при изготовлении монтаже и ремонте. Фильтры бывают жидкостные и паровые. Жидкостный фильтр устанавливается после ресивера перед терморегулирующим вентилем, паровой – на всасывающей линии компрессора.
Для предотвращения попадания ржавчины и механических частиц в цилиндры малых фреоновых холодильных машин, во всасывающую полость компрессора вставляют фильтр в виде стаканчика из латунной сетки.
Терморегулирующий вентиль обеспечивает равномерное поступление хладона в испаритель, распыляет жидкий хладагент, тем самым понижает давление конденсации до давления испарения. При недостаточном заполнении испарителя жидкостью часть поверхности его не используется, что ведет к нарушению нормального режима работы машины и температуры испарения хладагента.
Р
Периодическое включение холодильной машины осуществляется прессостатом автоматически. Требуемый автоматический режим достигается путем регулирования продолжительности перерывов работы холодильной машины. Маноконтроллер служит для защиты от чрезмерного повышения давления в линии нагнетания. При повышении давления в конденсаторе свыше 10 атм (норма - 68 атм) он размыкает цепь катушки магнитного пускателя, питание электродвигателя отключается и холодильная машина останавливается.
Работа холодильной машины происходит следующим образом. Легкоиспаряющаяся жидкость (хладон) поступает через терморегулирующий вентиль в испаритель. Попадая в условия низкого давления, она кипит, превращаясь в пар, и при этом отбирает тепло у воздуха, окружающего испаритель. Из испарителя пары хладона отсасываются компрессором, сжимаются и в перегретом от сжатия состоянии нагнетаются в конденсатор. В охлаждаемом водой или воздухом конденсаторе они превращаются в жидкость. Жидкий хладон стекает по трубам конденсатора и скапливается в ресивере, откуда под давлением проходит через фильтр, где задерживаются механические примеси (песок, окалина и др.). Очищенный от примеси хладон, проходя через узкое отверстие терморегулирующего вентиля, дросселируется (мнется), распыляется и при резком снижении давления и температуры поступает в испаритель, после чего цикл повторяется.
Рабочий цикл холодильной машины с учетом взаимодействия приборов автоматики состоит в следующем. При включенном электродвигателе контакты реле давления разомкнуты, терморегулирующий вентиль не пропускает жидкий хладон из конденсатора в испаритель, так как игла до конца вошла в седловину и плотно закрыла проходное сечение. В испарителе в это время продолжается процесс кипения оставшегося после включения жидкого хладагента. От притока внешнего тепла температура испарителя постепенно повышается и, следовательно, давление скопившихся в нем паров возрастает. Давление в испарителе будет расти до тех пор, пока прессостат реле давления не замкнет контакты и машина не вступит в работу.
При включении машины начинается отсос перегретых паров из испарителя в компрессор. Это влечет за собой повышение температуры и давления в чувствительном патроне терморегулирующего вентиля, вследствие чего игольчатый клапан открывает проходное отверстие. Жидкий хладагент, интенсивно кипя, устремляется в трубы испарителя. Кипение сопровождается значительным понижением температуры парожидкостной смеси, в результате чего охлаждаются стенки испарителя, окружающий его воздух и скоропортящиеся продукты.
Понижение температуры окружающей среды снижает величину теплопритока. Кипение становится менее интенсивным, сокращается количество пара, падает давление в испарителе до предела, при котором реле давления размыкает контакты и машина останавливается. Через несколько секунд после остановки машины давление в термобаллоне и испарителе сравнивается и игольчатый клапан терморегулирующего вентиля закрывается.
- Введение
- Модуль 1.
- Тема 1. Научно-технический прогресс в торговле и основные направления его развития
- Научно-технический прогресс и его влияние на развитие торговли
- 1.2 Классификация технических средств используемых в торговле
- Контрольные вопросы для изучения темы «Научно-технический прогресс в торговле и основные направления его развития»
- Тесты для самоконтроля знаний по теме «Научно-технический прогресс в торговле и основные направления его развития»
- Задание для самостоятельной работы, по теме «Научно-технический прогресс в торговле и основные направления его развития»
- Тема 2. Общие сведения о торгово-технологическом оборудовании
- Основные понятия о машинах и механизмах
- Технико-экономические характеристики торгово-технологического оборудования
- Контрольные вопросы по теме «Общие сведения о торгово-технологическом оборудовании»
- Тесты для самоконтроля знаний по теме «Общие сведения о торгово-технологическом оборудовании»
- 2.5 Задание для самостоятельной работы по теме «Общие сведения о торгово-технологическом оборудовании»
- Тема 3. Подъемно-транспортное оборудование
- 3.1 Назначение и классификация подъемно-транспортного оборудования
- 3.2 Основные узлы и механизмы подъемно-транспортного оборудования
- 3.3 Виды подъемно-транспортного оборудования
- 3.3.1 Грузоподъемные механизмы и машины
- 3.3.2 Транспортирующие машины и механизмы
- 3.3.3 Погрузочно-разгрузочные машины
- 3.4 Расчет часовой производительности и потребности в подъемно-транспортном оборудовании
- 3.5 Контрольные вопросы по теме «Подъемно-транспортное оборудование»
- 3.6 Тесты для самоконтроля знаний по теме «Подъемно-транспортное оборудование»
- 3.7 Ситуационные вопросы по теме «Подъемно-транспортное оборудование»
- 3.8 Задание для самостоятельной работы по теме «Подъемно-транспортное оборудование»
- Модуль 2.
- Тема 4. Весоизмерительное оборудование
- 4.1 Классификация торговых весов
- 4.2 Требования, предъявляемые к весам
- 4.2.1 Метрологические (технические) требования
- 4.2.2 Торгово-эксплуатационные требования
- 4.2.3 Санитарно-гигиенические требования
- 4.3 Устройство рычажных механических весов
- 4.5 Контрольные вопросы по теме «Весоизмерительное оборудование»
- 4.6 Тесты для самопроверки знаний по теме «Весоизмерительное оборудование»
- Вопрос 1.
- Вопрос 2.
- Вопрос 3.
- Вопрос 4.
- Вопрос 5.
- Вопрос 6.
- Вопрос 7.
- Вопрос 8.
- Ситуационные вопросы по теме «Весоизмерительное оборудование»
- Задание для самостоятельной работы по теме «Весо-измерительное оборудование»
- Тема 5. Холодильное оборудование
- 5.1 Значение использования искусственного охлаждения в предприятиях пищевой промышленности и торговли
- 5.2 Способы получения искусственного холода
- 5.3 Устройство и принцип действия компрессионной холодильной машины
- 5.4 Холодильные агенты
- Торговое холодильное оборудование (тхо)
- 5.6 Конструкция стационарных холодильных камер
- 5.7 Контрольные вопросы по теме «Холодильное оборудование»
- 5.8 Тесты для самопроверки знаний по теме «Холодильное оборудование»
- Вопрос 1.
- Вопрос 2.
- Вопрос 3.
- Вопрос 4.
- Вопрос 5.
- 5.9 Ситуационные вопросы по теме «Холодильное оборудование»
- 5.10 Задание для самостоятельной работы по теме «Холодильное оборудование»
- Тема 6. Торговые автоматы
- 6.1 Назначение и классификация торговых автоматов
- 6.2 Устройство торговых автоматов
- 6.3 Автоматы для продажи жидких и штучных товаров
- 6.4 Эксплуатация торговых автоматов
- 6.5 Контрольные вопросы по теме «Торговые автоматы»
- 6.6 Тесты для самопроверки знаний по теме «Торговые автоматы»
- 6.7 Ситуационные вопросы по теме «Торговые автоматы»
- 6.8 Задание для самостоятельной работы по теме «Торговые автоматы»
- Тема 7. Оборудование для расчета с покупателями
- 7.1 Назначение контрольно-кассовых аппаратов, преимущество автоматизированных способов расчета с покупателями
- 7.2 Классификация электронных контрольно-кассовых аппаратов
- 7.3 Общие принципы устройства контрольно-кассовых аппаратов
- 7.4 Кассовые pos-терминалы и их применение в автоматизированных системах управления торговым предприятием
- 7.6 Выбор экка, расчет количества рабочих мест контролеров-кассиров
- 7.7 Контрольные вопросы по теме «Оборудование для расчета с покупателями»
- 7.8 Тесты для самоконтроля знаний по теме «Оборудование для расчета с покупателями»
- 7.10 Задание для самостоятельной работы по теме «Оборудование для расчета с покупателями»
- Тема 8. Фасовочно-упаковочное оборудование
- 8.1 Значение механизации фасовочно-упаковочных операций в торговле
- 8.2 Классификация фасовочно-упаковочного оборудования и способы формирования доз
- 8.4 Упаковочное оборудование
- 8.5 Контрольные вопросы по теме «Фасовочно-упаковочное оборудование»
- 8.6 Тесты для самопроверки знаний по теме «Фасовочно-упаковочное оборудование»
- Вопрос 1.
- Вопрос 2.
- Вопрос 3.
- Вопрос 4.
- 8.7 Задание для самостоятельной работы по теме «Фасовочно-упаковочное оборудование»
- Глава 9. Измельчительно-режущее оборудование
- 9.1 Назначение и классификация измельчительно-режущего оборудования, способы резания и измельчения
- 9.2 Общие сведения о измельчительно-режущем оборудовании
- 9.3 Устройство, принцип действия и эксплуатация машин для нарезки гастрономических продуктов и мясорубки
- 9.4 Контрольные вопросы по теме «Измельчительно-режущее оборудование»
- 9.5 Тесты для самоконтроля знаний по теме «Измельчительно-режущее оборудование»
- 9.5 Ситуационные вопросы по теме «Измельчительно-режущее оборудование»
- 9.6 Задание для самостоятельной работы по теме «Измельчительно-режущее оборудование»
- Тема 10. Торговый транспорт и контейнерные перевозки
- 10.1 Назначение и классификация автомобильных транспортных средств используемых в торговле
- 10.2 Контейнеры и контейнерные перевозки товаров
- 10.3 Тара-оборудование используемое в торговле
- 10.4 Контрольные вопросы по теме «Торговый транспорт и контейнерные перевозки»
- 10.5 Тесты для самоконтроля знаний по теме «Торговый транспорт и контейнерные перевозки»
- Вопрос 8.
- Вопрос 9.
- Вопрос 10.
- 10.6 Задание для самостоятельной работы по теме «Торговый транспорт и контейнерные перевозки»
- Тема 11. Надежность, техническое обслуживание и ремонт торгового оборудования
- 11.1 Основные понятия о надежности оборудования
- 11.2 Общие правила эксплуатации оборудования
- 11.3 Организация технического обслуживания и ремонта торгового оборудования
- 11.4 Контрольные вопросы по теме «Надежность, техническое обслуживание и ремонт торгового оборудования»
- 11.5 Тесты для самоконтроля знаний по теме «Надежность, техническое обслуживание и ремонт торгового оборудования»
- Вопрос 12.
- 11.6 Задание для самостоятельной работы по теме «Надежность, техническое обслуживание и ремонт торгового оборудования»
- Контрольные вопросы по дисциплине «торговое оборудование»
- Ответы на тестовые задания
- Список литературы
- 83023, М. Донецьк, вул. Харитонова, 10. Тел.: (062) 97-60-45