Принцип діїкомпрессионних холодильних машин
Принцип дії абсорбційних холодильних машин
Принцип діїпароежекторних холодильних машин
Принцип дії холодильних машин на вихрових охолоджувачах
Принцип дії термоелектричних холодильних машин
Запровадження
>Холодильная техніка – це наукову дисципліну і будівельна галузь техніки, що охоплює методи отримання й використання низьких температур (холоду) для і збереження продуктів харчування.
Використання холодильної техніки дозволяє зберігати властивості продуктів харчування, і навіть отримувати харчові продукти з новими властивостями.
Без холодильної техніки неможливо забезпечити населення якісними продуктами харчування. У процесі виробництва та збільшення обсягів реалізації продуктів харчування важлива роль холодильної техніки, що дозволяє:
- створювати запаси швидкопсувних продуктів харчування у різноманітному асортименті;
- збільшувати тривалість зберігання заморожених продуктів харчування;
- продавати харчові продукти сезонного виробництва рівномірно протягом року;
- знижувати товарні втрати при зберіганні і транспортування продовольчих товарів;
- впроваджувати прогресивні методи надання послуг населенню підприємствами торгівлі, і комунального харчування.
>Холодильная машина
>Холодильная машина — пристрій, служить це про людське теплоти відохлаждаемого тіла за нормальної температури дешевше, ніж температура довкілля. Процеси, які у холодильних машинах, є приватним випадком термодинамічних процесів, т. е. таких яких послідовне зміна параметрів стану робочого речовини: температури, тиску, питомої обсягу,ентальпии. Холодильні машини працюють за принципом теплового насоса — забирають теплоту відохлаждаемого тіла, і з витратою енергії (механічної, теплової та т. буд.) передають її охолоджувальної середовищі (зазвичай воді чи навколишнього повітрю), котра має понад високої температури, ніжохлаждаемое тіло. Холодильні машини йдуть на отримання температур від 10°С до ->150°С. Область нижчих температур належить до кріогенної техніці. Робота холодильної машини характеризується їххолодопроизводительностью.
Перші холодильна машина з’явилися торік у середині ХІХ ст. Один із найстаріших холодильних машин -абсорбционная. Її винахід і конструктивне оформлення пов’язані з іменами Дж. Леслі (Великобританія, 1810), Ф. Карре (Франція, 1850) і Ф.Виндхаузена (Німеччина, 1878).
Общее устройство, характеристика и классификация горных машин
... низким КПД и ограниченной мощностью. Знание курса «Горные машины и оборудование» позволяет При изложении материала особое внимание уделяется следующим вопросам: назначению, классификации и области применения машин; принципу действия, конструкции и управлению горными машинами; основам ...
Першапарокомпрессионная машина, працювала на ефірі, побудована Дж.Перкинсом (Великобританія, 1834).
Пізніше було створено аналогічні машини з допомогою якхладагента метилового ефіру й сірчистого ангідриду. У 1874 До. Лінді (Німеччина) побудував аміачнупарокомпрессионную холодильну машину, яка започаткувалахолодильному машинобудуванню.
У основі роботи холодильників лежить холодильний цикл. Простий паровий цикл механічної холодильної машини реалізується з допомогою чотирьох елементів, їхнім виокремленням замкнутий холодильний контур, – компресора, конденсатора,дроссельного вентиля і випарника чи охолоджувача (рис. 1).
Пара з випарника вступає у компресор і стискається, унаслідок чого його температура підвищується. Після виходу з компресора пар, має високі температуру і тиск, вступає у конденсатор, де охолоджується і вони вбирають. У деяких конденсаторах використовується режим переохолодження, тобто. подальше охолодженнясконденсировавшейся рідини нижче від її температури кипіння. З конденсатора рідина проходить черездроссельний вентиль. Оскільки температура кипіння (насичення) для даного тиску виявляється нижче від температури рідини, починається її інтенсивне кипіння; у своїй частина рідини випаровується, а температура решти опускається до рівноважної температури насичення (тепло рідини витрачається її перетворення на пар).
Процесдросселирования іноді називають внутрішнім охолодженням чисамоохлаждением, що у цьому процесі температура рідкогохладагента знижується до рівня. Отже, здроссельного вентиля виходять насичена рідина й насичений пар. Насичений пар неспроможна ефективно відводити тепло, й тому вінперепускается повз випарника і подається безпосередньо в вхід компресора. Міждросселем іиспарителем встановлено сепаратор, у якому пар і рідина поділяються.
>Рис. 1. Схема холодильного циклу.
Принцип діїкомпрессионних холодильних машин
>Компрессионние холодильники — найпоширеніші і універсальні. Основними складовими частинами такого холодильника є:
- компресор, який одержує енергію від електричної мережі;
- конденсатор, які перебувають зовні холодильника;
- випаровувач, які перебувають всередині холодильника;
- терморегулирующий розширювальний вентиль,ТРВ, єдросселирующим пристроєм;
- хладагент,циркулирующее у системі речовина з певними фізичними характеристиками.
До всіх елементам холодильної машини пред’являється вимога високої герметичності. Залежно від виду холодильного компресора компресійні машини поділяються на поршневі,турбокомпрессорние, ротаційні і гвинтові.
>Хладагент під тиском черездросселирующее отвір (капіляр чиТРВ) вступає у випаровувач, де рахунок різкого зменшення тиску відбувається випаровування рідини і перетворення їх у пар. У цьомухладагент віднімає тепло у внутрішніх стінок випарника, рахунок чого відбувається охолодження внутрішнього простору холодильника.
>Компрессор засмоктує з випарникахладагент як пара, стискує його, рахунок чого температурахладагента підвищується, і виштовхує в конденсатор.
У конденсаторі, нагрітий внаслідок стискуванняхладагент вистигає, віддаючи тепло в навколишнє середовище, і вони вбирають, тобто перетворюється на рідина. Процес повторюється знову.
Рідина. Поверхневий натяг рідин
... (див.методичну вказівку до лаб.роботи), здійснюється згідно робочої формули: рідина поверхневий натяг капілярність х 0 де 0 - коефіцієнт поверхневого натягу води при температурі t0 С, яка береться з таблиць, ... А = W n . При такому визначенні Джм2 . Коефіцієнт поверхневого натягу рідини залежить від природи рідини, температури і наявності в рідині поверхнево-активних речовин (сіль, мило і ...
Отже, в конденсаторіхладагент під впливом високого тиску вони вбирають і на рідке стан, виділяючи тепло, аиспарителе під впливом низький тиск скипає і в газоподібне, поглинаючи тепло.
>Терморегулирующий вентиль (>ТРВ) необхідний створення необхідної різниці тисків між конденсатором іиспарителем, коли він відбувається цикл теплопередачі. Він дає змогу правильно (найповніше) заповнювати внутрішній обсяг випарникавскипевшимхладагентом.Пропускное перетинТРВ змінюється в міру зниження теплової навантаження на випаровувач, при зниженні температури в камері кількістьциркулирующегохладагента зменшується.Капилляр — це аналогТРВ. Він змінює своє перетин, а дроселює певну кількістьхладагента, залежить від тиску вході і виході капіляра, його діаметра та певного типухладагента.
Зазвичай також присутній теплообмінник, який вирівнює температуру виході з конденсатора і з випарника. У результаті додросселю надходить вже охолодженехладагент, і потім ще сильніше охолоджується виспарителе, тоді якхладагент, що поступив з конденсатора підігрівається, як діяти за компресор і конденсатор. Це дозволяє ефективність холодильника.
При досягненні потрібної температури температурний датчик розмикає електричну ланцюг і компресор зупиняється. При підвищенні температури (рахунок зовнішніх чинників) датчик знову включає компресор.
На підвищення економічну ефективність холодильної машини (зниження витрат енергії на одиницю віднятого відохлаждаемого тіла кількості теплоти) інодіперегревают пар,всасиваемий компресором, іпереохлаждают рідина переддросселированием. З цієї причини щоб одержати температур нижче -30 °С використовують багатоступінчасті чи каскадні холодильні машини.
У багатоступінчастих холодильних машин стиснення пара виробляється послідовний у кілька сходинок з охолодженням його між окремими сходами. Причому удвухступенчатих холодильних машинах отримують температуру кипінняхладагента до -80 °З.
У каскадних холодильних машинах, що становлять кілька послідовно включених холодильних машин, які працюють в різних, найбільш підхожих за своїми термодинамічним властивостями для заданих температурні умовихладагентах, отримують температуру кипіння до -150 °З.
Принцип дії абсорбційних холодильних машин
Робітникам речовиною в абсорбційних холодильниках служать розчини двох компонентів з різними температурами кипіння за однакової тиску.Компонент, киплячий за більш низької температури, виконує функціюхладагента; другий служитьабсорбентом. У сфері температур від 0 до ->45°С застосовуються машини, де робочим речовиною служить водний розчин аміаку (>хладагент — аміак).
При температурах охолодження вище 0°С переважно використовуютьабсорбционние машини, працівники водному розчинібромида літію (>хладагент — вода).
У абсорбційних системах зберігаються конденсатор,дроссельний вентиль і випаровувач, але замість компресора використовуються чотири інших елемента: абсорбер, насос, парогенератор (кип’ятильник) і редукційний клапан. Пара з випарника потрапляє у абсорбер. Там він зтикається забсорбирующей рідиною, яка поглинає що у паровий фазіхладагент; тиск уабсорбере у своїй знижується, що забезпечує безупинне надходження пара з випарника. У процесі абсорбції відбувається виділення тепла, отже, абсорбер повинен псуватися, наприклад, з допомогою циркуляції води. Холодна сумішабсорбирующей рідини іхладагента вступає у насос, у якому її тиск підвищується. Оскільки підвищення тиску рідини супроводжується лише незначною зміною її обсягу, необхідна при цьому робота мала. Після виходу з насоса холодна рідина високого тиску вступає у кип’ятильник, де до неї підводиться тепло, і більшість холодильного агента випаровується. Цей помірковано перегрітий пар високого тиску проходить через конденсатор і робить звичайний холодильний цикл, а абсорбент охолоджується й повертається на абсорбер (через редукційний клапан) для повторення циклу. Справжній абсорбційний цикл відрізняється від ідеального тим, що коли частинаабсорбента випаровується вкипятильнике і мчить разом із парамихладагента. Якщо їх відокремити відхладагента до входу в випаровувач, це призведе до підвищення температури виспарителе, чи практиці тиск уиспарителе буде меншою тиску насичення за ту температурі, що має бути виспарителе. Відділенняабсорбента відхладагента частково відбувається усепараторе, розташованого між конденсатором і кип’ятильником і є для конденсаціїабсорбента і повернення їх у кип’ятильник разом із невеликою кількістю супутньогохладагента. Механічна робота абсорбційних холодильних установок значно менше, ніжкомпрессионних, проте загальні витрати енергії значно вища. Енергія, яка підводиться докипятильнику, значно більше тієї, яка відводиться відабсорбера охолоджувальної водою. Там, де електроенергія дорога, а теплова енергія і що охолоджує вода дешеві,абсорбционние установки вигідніші, ніж компресійні. Застосування абсорбційних машин дуже вигідно на підприємствах, де є вторинні енергоресурси (відпрацьований пар, гаряча вода, що відходять гази промислових печей тощо.).
Тиск в рідині і газі
... тиск і на одному і тому ж рівні воно однаково в усіх напрямках. З глибиною тиск збільшується. Гази в цьому відношенні не відрізняються від рідин. 2- Формула для розрахунку тиску ... осі О. При зануренні приладу в рідину мембрана прогинається під дією сил тиску, і її прогин передається у збільшеному вигляді вказівником, що пересувається за шкалою. Кожному ...
Принцип діїпароежекторних холодильних машин
Спосіб отримання холоду без скоєння механічної праці полягає уежекции пара з випарника. У такій установціхладагентом є вода, тому температура в холодильної камері може бути нижче 0° З.
>Пароежекторний холодильник складається з ежектора, випарника, конденсатора, насоса іТРВ.Хладагентом служить вода, як джерело енергії використовується пар тиском 0,3-1МН/м 2 , що надходить в сопло ежектора, де розширюється. У результатіежекторе як наслідок, виспарителе машини створюється знижений тиск, якому відповідав би температура кипіння води трохи вища 0°С (зазвичай порядку 5°С).
Уиспарителе рахунок часткового випаровування відбувається охолодження поданого споживачеві холоду води.Отсосанний з випарника пар, і навіть робочий пар ежектора вступає у конденсатор, де перетворюється на ліквідність, віддаючи теплоту охолоджувальної середовищі. Частина води з конденсатора подається в випаровувач поповнення убуванняохлаждаемой води.
>Пароежекторние установки знаходять використання у промисловості, там, де є пар високої професійності і середнього тиску і дешева вода для охолодження. Ці установки використовуються на судах, оскільки мало рухомих частин спрощує їх обслуговування може й ремонт.
Принцип дії холодильних машин на вихрових охолоджувачах
Охолодження здійснюється рахунок розширення попередньо стиснутого компресором повітря на блоках спеціальних вихрових охолоджувачів.
>Распространения недоотримав через велике шумністю, необхідності підвода стиснутого (до 10-20Атм) повітря і дуже великої його, низького ККД. Переваги — велика безпеку використання, бо використовується електрика і немає рухомих механічних частин, ні небезпечних хімічних сполук, у конструкції; довговічність, надійність.
«Бытовые машины и приборы») Уфа 1998-47с
... более низкими отрицательными температурами. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.АНАЛИЗ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ Холодильные агрегаты бытовых холодильников выполняют роль холодильных машин, т. е. служат для отвода тепла из ... Установленная температура в морозильной камере в этом случае поддерживается периодической работой мотор-компрессора с помощью отдельного терморегулятора. Такой более сложныйпо конструкции ...
>Воздушно-расширительние холодильні машини ставляться до класухолодильно-газових машин.Хладагентом служить повітря. У сфері температур приблизно до -80°С економічна ефективність повітряних машин нижче, ніжпарокомпрессионних. Більше вже економічними єрегенеративние повітряні холодильні машини, у яких повітря перед розширенням охолоджується або упротивоточномтеплообменнике, або утеплообменнике-регенераторе. Залежно тиску використовуваного стиснутого повітря повітряні холодильні машини поділяються на машини високої професійності і низький тиск. Розрізняють повітряні машини, які працюють за замкненому іразомкнутому циклу.
Принцип дії термоелектричних холодильних машин
>Термоелектрический холодильник будується на елементахПельтье,бесшумен, але великого поширення недоотримав через дорожнечу охолоджуючих термоелектричних елементів. Проте,сумки-холодильники, невеликі автомобільні холодильники ікулерипитевой води часто роблять із охолодженням від елементівПельтье.
>Термоелектрический холодильник дбає про основі ефектуПельтье, який залежить від виділенні чи поглинанні теплоти під час проходження електричного струму через спай термопари. На рис. 2 схематично показано поперечне перетин такого холодильника обсягом 65дм3, здатного підтримувати температуру холодильної камери на 10° З нижче від температури довкілля. У верхню частину розташовані 72термоелемента, щоб забезпечити охолодження, які споживають більшу частину з 135 Вт електроенергії, яка потрібна на роботи холодильника. У каналіобдува повітрям прикріплені спеціальні ребра для кращого скидання тепла, а камері встановлено пластини збільшення поверхні теплообміну. Такі холодильники на судах розраховані для зберігання шести тонн заморожених чи охолоджених продуктів. Промисловість випускає інші типитермохолодильников, зокрема термостати для лабораторних потреб.
>Рис. 2.Термоелектрический холодильник (може бути зроблений портативним).
1 – охолодні ребра; 2 – вентилятор; 3 – жалюзі; 4 –термоелементи; 5 – теплова ізоляція; 6 – холодні пластини.
