Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Транспортная энергетика (хладотранспорт) Минимаркер Принцип действия паровой компрессионной холодильной машины (установки)

Принцип действия паровой компрессионной холодильной машины (установки)

Страница 2 из 5

В паровых компрессионных холодильных машинах для получения искусственного холода используют процесс кипения жидких рабочих тел – холодильных агентов (хладагентов). Жидкий хладагент (например, воздух) из баллона (1) (рис. 25) через вентиль (2) поступает в змеевик (3), расположенный в охлаждаемом помещении. Теплота от помещения передается хладагенту и расходуется на его испарение. При этом температура воздуха в помещении понижается.

Подавая непрерывно жидкий хладагент в змеевик, можно добиться длительного и устойчивого охлаждения помещения. Однако при таком способе получения холода безвозвратно теряется хладагент, поэтому в действительной холодильной машине образующиеся в процессе кипения пары собирают и вновь превращают в жидкость. Это достигается сжатием паров хладагента до определенного давления и их последующим охлаждением. На сжатие хладагента затрачивается энергия, зато процесс получения холода становится непрерывным, потерь хладагента нет и баллон с хладагентом нужен только для первоначального заполнения системы.

Схема получения холода

Рис. 25 – Схема получения холода

Холодильная машина (рис. 26) состоит из компрессора (2), конденсатора (1), регулирующего вентиля (4) и испарителя (3), соединенных между собой трубопроводами. Компрессор обеспечивает отсасывание из испарителя, сжатие и выталкивание паров в конденсатор. В процессе сжатия пары хладагента нагреваются, поэтому в трубопроводе, соединяющем компрессор с конденсатором, находятся горячие пары (70...130°С в зависимости от вида хладагента).

Принципиальная схема холодильной машины

Рис. 26 – Принципиальная схема холодильной машины

В конденсаторе пары вначале охлаждаются, затем превращаются в жидкость (конденсируются). Процесс конденсации происходит при постоянном давлении Pк и температуре tк. Конденсатор охлаждается водой или наружным воздухом (на рефрижераторном подвижном составе применяют конденсаторы только с воздушным охлаждением). Из конденсатора хладагент поступает в жидком состоянии к регулирующему вентилю (4), который с понижением давления от Pк до Pо (давление кипения) обеспечивает дросселирование жидкого хладагента. В процессе дросселирования часть жидкости превращается в пар, поэтому из регулирующего вентиля в испаритель поступает смесь жидкости и влажного пара. В испарителе происходит кипение жидкого хладагента при температуре t0 и давлении P0. Необходимую для кипения теплоту хладагент отнимает от охлаждаемой среды (воздуха грузового помещения вагона). Таким образом, в холодильной машине при работе компрессора циркулирует одно и то же количество хладагента, изменяющего лишь свое агрегатное состояние при кипении и конденсации.

Для обеспечения устойчивой и надежной работы холодильную машину оборудуют дополнительными аппаратами (маслоотделителями, ресиверами и др.). Такую машину называют холодильной установкой.

Схема компрессионной холодильной установки показана на рис. 27. При прохождении через регулирующий вентиль (2) жидкого хладагента происходит его дросселирование и частичное кипение. Температура жидкости снижается; при этой температуре происходит дальнейшее кипение в испарителе (3). Теплота, необходимая для кипения, забирается из воздуха помещения.

Схема компрессионной холодильной машины

Рис. 27 – Схема компрессионной холодильной машины

Образовавшиеся пары хладагента из испарителя через теплообменник (1) и грязеуловитель (15) отсасываются компрессором (13), сжимаются и выталкиваются в нагнетательный трубопровод. Вместе с парами хладагента из компрессора уносится и некоторое количество смазочного масла. Попадание его в конденсатор и испаритель нежелательно. Чтобы этого избежать, между компрессором (13) и конденсатором (4) установлен маслоотделитель (6), за маслоотделителем – обратный клапан (5), препятствующий обратному ходу хладагента из конденсатора в случае аварии компрессора.

В конденсаторе горячие пары охлаждаются и конденсируются, отдавая теплоту наружному воздуху, который продувается вентиляторами снаружи трубок конденсатора. Температура и давление конденсации зависят от температуры и количества подаваемого наружного воздуха: чем ниже температура подаваемого воздуха и чем его больше, тем ниже температура конденсации.

Сконденсировавшийся хладагент поступает в ресивер (9) (сборник жидкости), из которого затем поступает через фильтр-осушитель (8) в теплообменник (1). Здесь происходит теплообмен между жидким и газообразным хладагентом. Это обеспечивает переохлаждение жидкости. Из теплообменника жидкий хладагент подходит к регулирующему вентилю (7), и процесс повторяется.

Давление всасывания, нагнетания и давление масла в системе смазки определяют по манометрам (11). В процессе работы холодильной установки могут возникнуть аварийные режимы, которые сопровождаются чрезмерным повышением давления в конденсаторе, падением давления в системе смазки компрессора, резким снижением давления в испарителе. Для защиты установки от таких аварийных режимов предусмотрены приборы защиты (10), (12).

Автоматизация работы холодильной установки обеспечивается регулятором давления всасывания (14), соленоидным вентилем (7) и терморегулирующим вентилем (2).


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика