4.4.4 Воздушная компрессионная холодильная машина

Использование в качестве хладагента воздуха при всех его термодинамических несовершенствах (отсутствие энергоёмких фазовых переходов, невысокая сжимаемость и др.) привлекательно доступностью, безопасностью (в том числе и экологической), возможностью непосредственной подачи в охлаждаемое помещение (т. е. реализации открытого цикла).

В схеме воздушной компрессионной холодильной машины (рисунок 4.20) целесообразно использовать центробежный компрессор 3 с несколькими ступенями повышения давления. Каждая ступень представлена вращающимся металлическим диском с периферийно расположенными профилированными лопатками и неподвижным направляющим лопаточным аппаратом.

1 – расширитель; 2 – охладитель; 3 – компрессор; 4 – охлаждаемое помещение

Рисунок 4.20 – Принципиальная схема воздушной холодильной машины

Такой выбор объясняется малой теплоёмкостью воздуха, и для достижения приемлемой холодопроизводительности необходимо обеспечить его большую объёмную подачу.

Воздух, нагретый за счёт работы компрессора выше температуры окружающей среды, отдаёт избыточную теплоту в охладителе 2. Далее по схеме, как обычно, располагается расширяющее устройство 1, в котором снижаются как давление, так и температура хладагента. В данном случае для этой цели используют детандерную турбину, которая позволяет выработанную при расширении энергию механическим путём передать компрессору (для этого их располагают на одном валу). Затраты энергии на совершение холодильного цикла при этом снижаются, а холодильный коэффициент соответственно возрастает. Охлаждённый воздух после турбины поступает в грузовую камеру 4 (овощной склад и т. д.).