Den fysiska naturen hos värme och kyla är densamma, skillnaden är bara i rörelsehastigheten för molekyler och en atom. I en varmare kropp är rörelsehastigheten högre än i en mindre uppvärmd. När värme tillförs kroppen ökar rörelsen, när värme tas bort minskar den. Således är termisk energi den inre energin för rörelsen av molekyler och atomer.
Kylningen av kroppen är avlägsnandet av värme från den, åtföljd av en minskning av temperaturen. Det enklaste sättet att kyla är värmeväxling mellan den kylda kroppen och miljön - utomhusluft, flodhavsvatten, jord. Men på detta sätt, även med den mest perfekta värmeväxlingen, kan temperaturen på den kylda kroppen endast sänkas till omgivningstemperaturen. Sådan kylning kallas naturlig. Att kyla ner kroppen under omgivningstemperatur kallas konstgjord. För det används främst latent värme, absorberad av kroppar när deras aggregationstillstånd förändras.
Mängden värme eller kyla mäts i kalorier eller kilogram-kalorier (kilokalori). En kalori är mängden värme som krävs för att värma 1 g vatten med 1 vid normalt atmosfärstryck, en kilokalori är att värma 1 kg vatten med 1C under samma förhållanden.
Det finns flera sätt att få konstgjord kyla. Den enklaste av dessa är kylning med hjälp av is eller snö, vars smältning åtföljs av absorption av en ganska stor mängd värme. Om värmetillförseln utifrån är liten och värmeöverföringsytan på is eller snö är relativt stor, kan rumstemperaturen sänkas till nästan 0°C. I praktiken, i ett rum kylt av is eller snö, kan lufttemperaturen endast hållas på nivån 5-8°C. Iskylning använder vattenis eller fast koldioxid (torris).
När den kyls av vattenis ändras dess aggregationstillstånd - smältning (smältning). Kylkapaciteten, eller kylkapaciteten hos ren vattenis, kallas det specifika fusionsvärmet. Det är lika med 335 kJ / kg. Isens värmekapacitet är 2,1 kJ/kg grader.
Vattenis används för kylning och säsongsbetonad lagring av livsmedel, grönsaker, frukter i klimatzoner med en lång kylperiod, där den lätt kan förberedas under naturliga förhållanden på vintern.
Vattenis används som kylmedel i speciella glaciärer och i islager. Glaciärer kommer med bottenisladdning (glaciärkällare) och med sidofickor.
Iskylning har betydande nackdelar: lagringstemperaturen begränsas av smälttemperaturen för is (vanligtvis är lufttemperaturen i islager 5-8 ° C), det är nödvändigt att lägga tillräckligt med is i glaciären, tillräckligt för hela lagringsperioden , och lägg till det efter behov; betydande arbetskostnader för beredning och lagring av vattenis; stora dimensioner av isrummet, cirka 3 gånger storleken på matrummet; betydande arbetskostnader för att uppfylla de nödvändiga kraven för förvaring av livsmedel och avlägsnande av smältvatten.
Is-saltkylning utförs med hjälp av krossad vattenis och salt. Genom att tillsätta salt ökar issmältningshastigheten och isens smälttemperatur sänks. Detta beror på att tillsatsen av salt orsakar en försvagning av den molekylära sammanhållningen och förstörelsen av iskristallgittren. Smältningen av is-saltblandningen fortsätter med avlägsnande av värme från miljön, vilket resulterar i att den omgivande luften kyls och dess temperatur minskar. Med en ökning av salthalten i is-saltblandningen minskar dess smältpunkt. Saltlösningen med den lägsta smältpunkten kallas eutektiken och dess smälttemperatur kallas kryohydratpunkten. Kryohydratpunkten för en is-saltblandning med vanligt salt är -21,2°C, med en saltkoncentration i lösningen på 23,1 % i förhållande till blandningens totala massa, vilket är ungefär lika med 30 kg salt per 100 kg av blandningen. is. Med ytterligare saltkoncentration minskar inte is-saltblandningens smälttemperatur utan smälttemperaturen stiger (vid 25 % saltkoncentration i lösningen till den totala massan stiger smälttemperaturen till -8°C).
När en vattenlösning av koksalt fryses i en koncentration som motsvarar kryohydratpunkten erhålls en homogen blandning av iskristaller och salt, som kallas en eutektisk fast lösning.
Smältpunkten för den eutektiska fasta lösningen av bordssalt är -21,2°C och smältvärmen är 236 kJ/kg. Den eutektiska lösningen används för kylning med noll vridmoment. För att göra detta hälls en eutektisk lösning av bordssalt i nollor - tätt förseglade former - och de fryses. Frysta nollor används för att kyla diskar, skåp, kylda bärbara kylväskor etc. I handeln användes is-saltkylning i stor utsträckning innan massproduktionen av utrustning med maskinkylning.
Kylning med torris är baserad på egenskapen hos fast koldioxid att sublimera, det vill säga när värme absorberas, går den från ett fast tillstånd till ett gasformigt tillstånd, förbi det flytande tillståndet. De fysikaliska egenskaperna hos torris är som följer: sublimeringstemperaturen vid atmosfärstryck är 78,9°C, sublimeringsvärmen är 574,6 kJ/kg.
Torris har följande fördelar jämfört med vattenis:
Du kan få en lägre temperatur;
Den kylande effekten av 1 kg torris är nästan 2 gånger större än den för 1 kg vattenis:
Vid kylning uppstår ingen fukt, dessutom bildas vid sublimering av torris gasformig koldioxid som är ett konserveringsmedel som bidrar till en bättre konservering av produkter.
Torris används för transport av frysta produkter, kylning av förpackad glass, frysta frukter och grönsaker.
Konstgjord kylning kan också uppnås genom att blanda is eller snö med utspädda syror.Till exempel har en blandning av 7 delar snö eller is och 4 delar utspädd salpetersyra en temperatur på -35°C. En låg temperatur kan också erhållas genom att lösa upp salter i utspädda syror. Så om 5 delar ammoniumnitrat och 6 delar natriumsulfat löses i 4 delar utspädd salpetersyra, kommer blandningen att ha en temperatur på -40 ° C.
Att få konstgjord kyla med hjälp av snö eller is, såväl som med hjälp av kylblandningar, har betydande nackdelar: komplexiteten i processerna för att skörda is eller snö, deras leverans, svårigheten med automatisk kontroll, begränsade temperaturmöjligheter.
Nyligen, i samband med energikrisen, miljöföroreningar, har problemet med att använda icke-traditionella miljövänliga metoder för att erhålla kyla för kylning av livsmedelsprodukter blivit mer och mer akut. Den mest lovande av dem är den kryogena metoden baserad på flytande och gasformigt kväve med användning av ett maskinlöst genomströmningssystem för kallförsörjning, vilket ger en engångsanvändning av ett kryoagent.
Utsikterna för denna metod för kallförsörjning ökar på grund av upptäckten i Ryssland av stora reserver (340 miljarder m 3) av underjordiska gaser med hög kvävehalt. Kostnaden för renat kväve är en storleksordning lägre än den för kväve som erhålls med luftseparationsmetoden.
Maskinlösa flödessystem för kvävekylning har betydande fördelar: de är mycket tillförlitliga i drift och har en hög fryshastighet, vilket säkerställer nästan fullständigt bevarande av produktens kvalitet och utseende, samt minimal förlust av dess massa på grund av krympning.
Särskilt anmärkningsvärt är den ekologiska renheten hos sådana system (jordens atmosfär innehåller upp till 78% av gasformigt kväve).
Den vanligaste och mest praktiskt bekväma metoden för kylning är maskinkylning.
Maskinkylning är en metod för att erhålla kyla genom att ändra tillståndet för aggregation av köldmediet, koka det vid låga temperaturer med avlägsnande av det förångningsvärme som krävs för detta från den kylda kroppen eller mediet.
För efterföljande kondensering av köldmedieångor krävs en preliminär ökning av deras tryck och temperatur.
Maskinkylningsmetoden kan också baseras på den adiabatiska (utan tillförsel och avlägsnande av värme) expansion av komprimerad gas. När den komprimerade gasen expanderar, sjunker dess temperatur avsevärt, eftersom det yttre arbetet i detta fall görs på bekostnad av gasens inre energi. Denna princip är baserad på driften av luftkylare.
Kylning genom expansion av en komprimerad gas, i synnerhet luft, skiljer sig från alla kylningsmetoder. Samtidigt ändrar luften inte sitt aggregationstillstånd, som is, blandningar och freon, den värms bara upp och uppfattar värmen från miljön (från den kylda kroppen).
Den utbredda användningen av maskinkylning i handeln förklaras av ett antal av dess driftsegenskaper och ekonomiska fördelar. Stabila och lätt justerbara temperaturförhållanden, automatisk drift av kylmaskinen utan höga arbetskostnader för underhåll, bättre hygieniska förvaringsförhållanden för produkter, kompakthet och totalekonomi avgör möjligheten att använda maskinkylning.
I grossist- och detaljhandelsföretag används huvudsakligen ångkylmaskiner, vars funktion är baserad på kokning vid låga temperaturer av speciella arbetsämnen - kylmedel, i vilka kylmedelsångor absorberas av absorbenten.
Enheten och principen för drift av en kompressionskylmaskin. Kompressionskylmaskinen (Fig. 3.1) består av följande huvudkomponenter: förångare, kompressor, kondensor, mottagare, filter, expansionsventil. Den automatiska driften av maskinen säkerställs av en termostatisk expansionsventil och en tryckregulator. Hjälpanordningar som bidrar till att förbättra maskinens effektivitet och tillförlitlighet inkluderar: mottagare, filter, värmeväxlare, torktumlare. Maskinen drivs av en elmotor.
Förångaren är ett kylbatteri som absorberar värmen från omgivningen på grund av att köldmediet kokar i den vid låg temperatur. Beroende på vilken typ av medium som ska kylas, särskiljs förångare för kylning av vätska och luft.
Ris. Schema för enheten för en kompressionskylmaskin:
1 - kompressor; 2 - kondensator; 3 - mottagare; 4 - filter; fem -
termostatisk ventil; 6 - förångare; 7 - kyld
kamera; 8 - elmotor; 9 - magnetisk startmotor; 10 -
tryckknappsbrytare; 11 - tryckvakt
Kompressorn är utformad för att suga köldmedieångor från förångaren, komprimera och tvinga dem i ett överhettat tillstånd in i kondensorn. I små kylmaskiner används kolv- och roterande kompressorer, där kolvkompressorer används mest.
En kondensor är en värmeväxlare som används för att göra köldmedieångor flytande genom att kyla dem. Efter typ av kylmedium produceras kondensorer med vatten- och luftkylning. Kondensorer med forcerad luftrörelse har vertikalt anordnade platta slingor gjorda av koppar- eller stålflänsrör. Naturlig luftkylning används endast i kylskåp till hushållskylskåp. Vattenkylda kondensorer är skal-och-kylda och skal-och-rör.
Mottagare - en behållare som används för att samla upp flytande köldmedium för att säkerställa dess enhetliga flöde till den termostatiska expansionsventilen och till förångaren.I små köldmediemaskiner är mottagaren konstruerad för att samla upp köldmedium under maskinreparation.
Filtret består av koppar- eller mässingsnät och tygkuddar. Den tjänar till att rengöra systemet och kylmediet från mekaniska föroreningar som uppstår på grund av deras otillräckliga rengöring under tillverkning, installation och reparation. Filter är flytande och ånga. Vätskefiltret installeras efter mottagaren framför expansionsventilen, ångfiltret är installerat på kompressorns sugledning.
För att förhindra att rost och mekaniska partiklar kommer in i cylindrarna på små freonkylmaskiner, sätts ett filter i form av en mässingsmask in i kompressorns sugkavitet.
Expansionsventilen säkerställer ett jämnt flöde av köldmedium in i förångaren, finfördelar det flytande köldmediet och sänker därigenom kondenseringstrycket till förångningstrycket.
Kylmaskinens effektivitet beror till stor del på korrekt justering av termostatventilen. Överskott av flytande köldmedium i förångaren på grund av våtkörning av kompressorn kan leda till vattenslag. Om förångaren är otillräckligt fylld med vätska, används inte en del av dess yta, vilket leder till ett brott mot maskinens normala drift och en minskning av temperaturen för förångningen av kylmediet.
Tryckregulatorn består av en tryckvakt (lågtrycksregulator) och en manokontroller (högtrycksvakt). För att reglera temperaturregimen inom vissa gränser är det nödvändigt att kylmaskinens kylkapacitet alltid överstiger värmeinflödet till den. Därför, under normala förhållanden, finns det inget behov av kontinuerlig drift av kylaren.
Periodisk aktivering av kylmaskinen utförs automatiskt av tryckvakten. Den erforderliga temperaturregimen uppnås genom att reglera varaktigheten av pauser i driften av kylmaskinen. Manokontrollern tjänar till att skydda mot alltför kraftig tryckökning i utloppsledningen. När trycket i kondensorn stiger över 10 atm. (norm - 6-8 atm.) den öppnar den magnetiska startspolens krets, elmotorns ström stängs av och kylmaskinen stannar.
Kylmaskinens funktion är som följer. Lätt förångande vätska (HFC-12) kommer in genom expansionsventilen in i förångaren. Väl i lågtrycksförhållanden kokar det, förvandlas till ånga och tar samtidigt bort värme från luften som omger förångaren.
Från förångaren sugs freonångor av kompressorn, förvandlas till flytande och, i ett tillstånd överhettat från kompression, injiceras de i kondensorn. I en vatten- eller luftkyld kondensor blir de till en vätska. Flytande freon strömmar ner i kondensorns rör och ackumuleras i mottagaren, varifrån den passerar under tryck genom filtret, där mekaniska föroreningar (sand, kalk, etc.) hålls kvar.
Köldmediet som renats från föroreningar, som passerar genom en smal öppning av termostatventilen, strypts (rynks), sprutas och, med en kraftig minskning av tryck och temperatur, kommer in i förångaren, varefter cykeln upprepas.
Driftscykeln för kylmaskinen, med hänsyn till interaktionen mellan automationsanordningar, är som följer. När elmotorn är avstängd är tryckbrytarens kontakter öppna, termostatventilen tillåter inte flytande freon att passera från kondensorn till förångaren, eftersom nålen helt har gått in i sadeln och tätt stängt flödesområdet. I förångaren vid denna tidpunkt fortsätter processen att koka det flytande köldmediet som finns kvar efter att maskinen stängts av. Från inflödet av extern värme stiger förångarens temperatur gradvis och följaktligen ökar trycket från ångorna som samlas i den. Trycket i förångaren kommer att stiga tills tryckvakten stänger kontakterna och maskinen börjar arbeta.
Med införandet av maskinen i drift börjar sugningen av överhettade ångor från förångaren till kompressorn. Detta medför en ökning av temperatur och tryck i den termostatiska expansionsventilens avkänningspatron, vilket leder till att nålventilen öppnar öppningen. Det flytande köldmediet, som kokar snabbt, rusar in i förångarrören. Kokning åtföljs av en betydande minskning av temperaturen hos ång-vätskeblandningen, som ett resultat av vilket förångarens väggar, den omgivande luften och lättförgängliga produkter kyls.
En minskning av omgivningstemperaturen minskar mängden värmeökning, kokningen blir mindre intensiv, mängden ånga minskar, trycket i förångaren sjunker till gränsen vid vilken tryckbrytaren öppnar kontakterna och maskinen stannar. När maskinen stängs av reduceras tillförseln av flytande köldmedium till förångaren, eftersom ett överskott av köldmedium som kommer in i den leder till en minskning av temperaturen på de utströmmande ångorna och till ett automatiskt lock för expansionens nålventil. ventil. Några sekunder efter att maskinen stannat utjämnas äntligen trycket i glödlampan och förångaren och nålventilen stänger.
Köldmedier. Köldmedier är arbetsämnena i ångkylmaskiner, med hjälp av vilka låga temperaturer erhålls. De vanligaste av dem är freon och ammoniak.
När man väljer ett köldmedium styrs de av dess termodynamiska, termofysiska, fysikalisk-kemiska och fysiologiska egenskaper. Dess kostnad och tillgänglighet är också viktiga. Köldmedier bör inte vara giftiga, bör inte orsaka kvävning och irritation av slemhinnor i ögon, näsa och andningsvägar hos en person.
Freon-12 (R-12) har den kemiska formeln CHF 2 C1 2 (difluordiklormetan). Det är ett gasformigt färglöst ämne med en lätt specifik lukt, som börjar kännas när volymhalten av dess ångor i luften är över 20%. Freon-12 har goda termodynamiska egenskaper
Freon-22 (R-22), eller difluormonoklormetan (CHF 2 C1), samt freon-12, har goda termodynamiska och operativa egenskaper. Den har en lägre kokpunkt och ett högre förångningsvärme. Den volymetriska kylkapaciteten för freon-22 är ungefär 1,6 gånger större än den för freon-12.
Ammoniak (NH 3) är en färglös gas med en kvävande stark karakteristisk lukt. Ammoniak har en ganska hög volymetrisk kylkapacitet. Dess produktion baseras huvudsakligen på metoden att kombinera väte med kväve vid högt tryck med närvaro av en katalysator. Ammoniak används också för att uppnå låga temperaturer (upp till -70°C) under högvakuum. Förångningsvärmen, värmekapaciteten och värmeledningsförmågan för ammoniak är högre och vätskans viskositet är lägre än freons. Därför har den en hög värmeöverföringskoefficient. Kostnaden för ammoniak är låg jämfört med andra köldmedier
Som ni vet har vissa köldmedier ozonnedbrytande potential, vilket inte kan annat än störa det internationella samfundet.
Förmågan hos klorerade köldmedier att orsaka denna process kallas ozonutarmningspotentialen - ODP (Figur 3 2)
Ris. Ozonnedbrytningspotential
Olika ämnens förmåga att orsaka globala uppvärmningsprocesser kallas för global uppvärmningspotential - GWP (Figur 3.3)
Ris. Global uppvärmningspotential
Livslängden för köldmedier i atmosfären är också en mycket viktig faktor. Detta är en indikator på den tid under vilken olika ämnen finns kvar i atmosfären och kan påverka miljön. Med andra ord, ju längre en kemikalie eller freon finns kvar i atmosfären, desto mindre miljövänlig är den (Figur 3 4)
Ris. Köldmediernas livslängd i atmosfären
1985 antogs konventionen för skydd av ozonskiktet i Wien. Den fick sällskap av 127 stater, inklusive Ryssland och OSS-länderna.
1989 trädde Montrealprotokollet i kraft om den gradvisa minskningen, och sedan vid ett fullständigt upphörande 2030 av produktionen av ozonnedbrytande köldmedier. Freoner R-11, R-12, R-113, R-114, R-115, R-12B1, R-13B1, R-114B2 klassificerades som farliga grupper. På 90-talet. texten i protokollet skärptes genom att införa restriktioner inte bara för produktion, utan också för handel, export och import av all kylutrustning som innehåller ozonnedbrytande ämnen.
Ryska federationen påtog sig förpliktelser som följer av Montrealprotokollet för skydd av ozonskiktet. Enligt de beslut som fattats förbjöds R-502 att tillverkas från den 1 januari 1996. För R-22 sätts längre villkor - en minskning av produktion och användning från 2005 och ett fullständigt förbud från och med 2020.
För att ersätta R-502 och R-22 har världens största kemiska tillverkare utvecklat och producerar övergångs- (innehållande klorfluorkolväten) och ozonvänliga (enbart bestående av fluorkolväten) köldmedieblandningar.
Övergångsköldmedier inkluderar R-402, R-403B och R-408A, som kan användas i befintlig utrustning. De flesta av dessa nya arbetsämnen har dykt upp på den ryska marknaden idag.
Ozonvänliga köldmedier R-507, R-404A, R-134A kan rekommenderas både för drift i ny utrustning och för ombyggnad av lågtemperaturkylsystem. De är designade för att ersätta R-22 i befintlig och nuvarande produktionsutrustning.
För tillverkare blir det svårare och svårare att rationellt välja ett köldmedium för ett visst objekt. Därför är problemet med att använda naturliga ämnen som kylmedel, och främst ammoniak, nu det mest relevanta för tillverkare av kylutrustning.
Ammoniakkylanläggningar har varit i drift i cirka 120 år. I Ryssland tillhandahålls den stora majoriteten av efterfrågan på kyla för stationära kylskåp av ammoniakkylenheter.
På 90-talet. och i Västeuropa har det skett en betydande ökning av användningen av ammoniak eftersom det:
Förstör inte ozonskiktet
Har ingen direkt effekt på den globala termiska effekten;
Har utmärkta termodynamiska egenskaper;
Den har en hög värmeöverföringskoefficient under kokning och kondensation;
Den har hög energieffektivitet i kylcykeln;
Det har en låg kostnad, dess produktion är överkomlig, problemen med dess brandfarlighet och toxicitet är nu lösbara, vilket gör det attraktivt för tillverkare av kylutrustning.
Kylmaskiner och enheter. En kylmaskin är en uppsättning mekanismer, apparater och instrument kopplade i serie till ett konstgjort kylproduktionssystem. Kompakta, strukturella kombinationer av enskilda eller alla delar av en kylmaskin kallas en kylenhet.
Beroende på vilken typ av köldmedium som används, särskiljs ammoniak- och freonkylenheter. Enligt designegenskaperna hos kompressorer är enheter indelade i öppna och hermetiska och kondensorer - med luft- och vattenkylning.
Beroende på sammansättningen av elementen som ingår i dem är kylenheter kompressor, kompressor-kondensor, evaporativ-reglerande, evaporativ-kondensor och komplexa enheter. På handelsföretag används kompressorkondenserande enheter och, när de kyls med en värmebärare, används förångningsreglerande enheter.
Kompressor- och kondensorenheten består av en kompressor, en kondensor (luft- eller vattenkylning), en elmotor, automationsanordningar och hjälpanordningar (mottagare, torktumlare, värmeväxlare, etc.). Den förångningsreglerande enheten är en konstruktiv anslutning av förångaren, hjälputrustning, kontrollstation och automationsanordningar. Komplexa enheter inkluderar alla delar av kylmaskinen.
Kylare levereras separat och kompletta med kommersiell kylutrustning. Utrustningen inkluderar ett inbyggt evaporativt batteri och en inbyggd eller separat packad kylenhet. Om enheten är avsedd att installeras utanför utrustningen ska montering av kopparrör medfölja.
För att kyla prefabricerade kammare, skåp, diskar och montrar används freonkylenheter med en kylkapacitet på upp till 3 tusen kcal / h. Dessa är främst kompressor- och kondensorenheter som smälter på freon-12 och freon-22. Beroende på platsen för den elektriska motorn och metoden för överföring av mekanisk energi, särskiljs enheter av öppen typ, såväl som förseglade.
I enheter av öppen typ är elmotorn monterad separat från kompressorn, och överföringen av mekanisk energi utförs av en remskivamekanism.
Hermetiska kylaggregat är de mest lovande. Systemets täthet uppnås genom användning av ett svetsat hölje, en minskning av antalet löstagbara anslutningar och användning av en termostat istället för en tryckvakt. Jämfört med enheter av öppen typ har hermetiska sådana betydande fördelar.
Genom att kombinera motorn och kompressorn till en enda excentrisk axelenhet eliminerades behovet av en växellåda. Detta gjorde det möjligt att minska vikten och dimensionerna på kompressorn och enheten, samt att öka axelns rotationshastighet till 3 000 rpm.
I den förseglade enheten, på grund av minskningen av antalet löstagbara anslutningar, frånvaron av körtlar, har läckaget av freon minskat, vilket gjorde det möjligt att minska dess arbetslager i systemet. Driftförbrukningen av köldmediet har också minskat, eftersom behovet av periodisk tankning av maskinerna har försvunnit.
Kylningen av elmotorns lindning genom flödet av insugna freonångor gjorde det möjligt att öka belastningen på elmotorn, minska dess parametrar, effekt, dimensioner och vikt. Till exempel, med samma kylkapacitet, är den nominella motoreffekten för en förseglad enhet 40 % mindre än den för en öppen enhet. Som ett resultat minskar strömförbrukningen avsevärt.
Förseglade enheter har en viktig kvalitet för butiker, särskilt handelsgolv, - en relativt låg ljudnivå. Att minska storleken på enheterna möjliggör en mer rationell användning av lagerutrymmet, såväl som kapaciteten hos kommersiell kylutrustning.
Syftet och principen för driften av enskilda delar av förseglade maskiner skiljer sig något från maskiner av öppen typ. Automatisk kontroll av driften av en hermetisk kylmaskin utförs inte av en tryckbrytare, utan av en termostat (temperaturbrytare). Skydd av elmotorn mot överhettning och kondensorn mot övertryck tillhandahålls av kompressorns termiska relä.
Nedan finns en beskrivning av huvudkomponenterna i kylmaskiner.
Kylaggregaten ACL 88TN (Fig. 35) och ACP 12TN, tillverkade på basis av licensierade Electrolux-kompressorer, är små i storlek och har en låg ljudnivå. De är avsedda för installation i kommersiell kylutrustning av både inhemsk och utländsk produktion.
Ris. Kylaggregat ACL 88TN
Kylaggregat BC 4000 (2) och VN 2000 (2) är aggregat med scrollkompressorer från Copeland (Fig. 36).
Användningen av en kompressor av scrolltyp har avsevärt ökat produktens tillförlitlighet jämfört med både hermetiska kolvkompressorer och kompressorer av öppen typ. Scrollkompressorn har inga ventiler och kan, om den används på rätt sätt, inte blockera.
Kylaggregat VN 2000 (2) används i lågtemperaturkammare med en volym på 12-14 m, där den kan ge temperaturer upp till -18 C.
Kylaggregat VS 4000 (2) är konstruerat för kylning av medeltemperaturkammare med en volym på 24-30 m 3 Tekniska egenskaper för kylaggregat anges i tabell.
Ris. Kylaggregat BC 4000 (2)
Kompressorkondenserande enheter i SM MX-serien med hermetisk och semi-hermetisk kompressor (Fig. 3 7), med internt motorskydd, elektrisk kontrollpanel, skyddad från den yttre miljön, kan installeras utomhus, på gatan.
Specifikationer för kylaggregat
| VN 2000(2) | BC4000(2) | ACI 88 IN | ACP12TN | |
| kylmedel | R22 | R22 | R22 | R22 |
| Köldmediets kokpunktsområde, °C | -45 -15 | -25 -5 | -25 -5 | -25 -5 |
| Omgivningstemperatur, °C | +5 +45 | +5 +45 | +5 +45 | +5 +45 |
| Kylkapacitet vid en köldmediekokpunkt på 15°C (för VN 2000(2) vid -35°C) och en omgivningstemperatur på 20°C, W | 2010 | 4360 | 600 | 800 |
| Kompressor | ZF09K4E Coreland | ZS21K4E Coreland | L88TN Electrolux | P12TN Electrolux |
| Elmotorspänning, V. varvtal rpm | 380 3000 | 380 3000 | 220 3000 | 220 3000 |
| Mått, mm | 860x560x610 | 860x560x610 | 440x380x255 | 440x380x255 |
| Massa, kg | 90 | 90 | 30 | 30 |
Monterad i ett ljudisolerat galvaniserat stålhölje. SM- och MX-seriens apparater skapar och upprätthåller temperaturer från 5 till -30 C.
Enheterna fungerar effektivt i kylhus på kommersiella företag och används också i stor utsträckning för att kyla lager.
Monoblocket (Figur 3-8) är en enda enhet som inkluderar en hermetisk kompressor, en luftkondensor, en luftkylare och en elektronisk kontrollpanel. Monoblocket installeras på prefabricerade kylkammare med en väggtjocklek på högst 120 mm, och monterar det i ett hål i kammarpanelen på väggen eller taket.
Ris. Kompressor-kondenseringsenhet
Fig 3 8. Monoblock
Split system (Fig. 3.9) är en fullt utrustad kylutrustning som består av två separata delar och används för att kyla stationära kylkammare.
Ris. delat system
Automatiseringssystemet säkerställer att den erforderliga temperaturen hålls i kylkammaren, skydd mot nödlägen och periodisk avfrostning av luftkylaren.
All utrustning är försedd med skyddsmonitorer som övervakar matningsspänningen.
Fungerar från ett nätverk med en spänning på 220 eller 380 V, håller kallt vid en omgivningstemperatur på upp till 45 ° C,
Världens största tillverkare av kompressorer med kylkapacitet från 1 till 173 kW för kommersiell kylutrustning, luftkonditionering, värmepumpar är Copeland.
Copland hermetiska kolvkompressorer tillverkas enligt specifikationer som säkerställer deras användning i alla klimatzoner i världen, vilket uppnås på grund av ett brett utbud av driftspänningar för elmotorer. Dessa kompressorer är tillverkade för att arbeta på certifierade köldmedier och högkvalitativa smörjoljor från välkända företag i världen i hög temperatur (över 0°C), medeltemperatur (från 0°C till -15°C) och låg temperatur (från - 15°C till -20°C).
I och med introduktionen av hermetiska kompressorer har även en ny serie luftkylda kondensaggregat dykt upp. Denna nya serie, med många av dess funktioner, både standard och specialanpassade, är designad för att fungera med miljövänliga R-22 och R-134A köldmedier. Den har ett brett prestandaområde och hög energieffektivitet. Alla enheter [har en tyst och jämn gång.
Två huvudserier av enheter erbjuds. HAN-serien med konventionell kondensatorstorlek används för att tillhandahålla:
Standardlagringsläge, när temperaturen på den lagrade produkten inte är mer än 10°C högre än den inställda temperaturen i förvaringen;
Kompakthet och låg kostnad;
Drift under normala omgivningstemperaturer.
HAL-serien med en kraftfullare kondensator används när:
Storleken på belastningen på enheten ändras ofta och kraftigt över tiden (vid periodisk laddning av stora mängder produkt samtidigt eller behovet av snabb kylning av produkter, såsom mjölk);
Det är nödvändigt att uppnå hög energieffektivitet, vilket säkerställer låga driftskostnader;
Arbetet kommer att utföras under förhållanden med hög omgivningstemperatur.
Coplands tätningsfria kylkompressorer kombinerar den senaste designutvecklingen med fördelarna med de senaste köldmedierna. Tätningslösa kompressorer har hög prestanda, lång livslängd och ett brett utbud av applikationer (hög-, medel- och lågtemperaturdrift).
Modellerna DLH, D6C, Discus samt tvåstegskompressorer har enheter för anslutning av en differentiell mekanisk oljetrycksbrytare eller en elektronisk sensor för oljetrycksskyddssystemet Sentronic.
Alla tätningslösa kompressorer kan starta direkt. Det är också möjligt att komplettera med elmotorer med att byta den elektriska kretsen från "stjärna" till "trekant" vid uppstart eller använda en del av lindningen för att minska startströmmen. För optimala startförhållanden utan belastning kan en speciell anordning installeras på alla Discus-modeller, såväl som på DLH-modeller.
Varje kompressor är utrustad med ett motorskydd. I enfasiga elmotorer är ett överbelastningsskydd termiskt relä installerat. I trefasiga elmotorer är termistorer inbyggda i motorlindningen.
Utrustningen för reglering av kylkapacitet kan appliceras på alla enstegs 3-, 4-, 6- och 8-cylindriga kompressorer. Moduload har utvecklats för D3D-kompressorer med särskilt låg strömförbrukning.
För drift med ultralåg temperatur bör Discus-modeller användas med behovskylning, vilket gör att kompressorns utloppstemperatur kan kontrolleras genom att små mängder flytande köldmedium sprutas in i kompressorn. Tack vare Demand Cooling-systemet blir en enstegskompressor ett bra alternativ till en tvåstegs. I det fall när köldmediets kokpunkt, beroende på behovet, måste ändras markant (till exempel från -50 ° C till -20 ° C), blir Demand Cooling-systemet mer kostnadseffektivt.
Copland tillverkar även dubbla (TWIN) kompressorer. Dubbla kompressorer finns tillgängliga för alla tvåstegs- och Discus-modeller förutom de med behovskylning. De främsta fördelarna med dubbla kompressorer är dubbel kylkapacitet, reducerad kylkapacitetsmodulering med 50 % och hög effektivitet även vid dellast.
På basis av de flesta modeller av körtelfria kompressorer tillverkas luftkylda kondenseringsenheter. De levereras fyllda med olja, fullt utrustade med automation och redo att köras. Dessutom, på kundens begäran, är det möjligt att installera i dem: vevhusvärmare, en fläkthastighetsregulator (för att kontrollera kondenstemperaturen), ett skyddande hölje för utomhusinstallation, olika modifieringar av mottagaren när det gäller kapacitet.
Copland scrollkompressor är en av de mest avancerade hermetiska kompressorerna som används i luftkonditionering, medeltemperaturkylning och värmepumpstillämpningar. Området för arbetskokande temperaturer för scrollkompressorn är från positiv till -20 ° С.
Jämfört med fram- och återgående hermetiska eller tätningsfria scrollkompressorer finns det betydande fördelar som:
Hög tillförlitlighet och förlängd livslängd på grund av färre köldmediekompressionsdelar;
överbelastningsmotstånd;
Låg ljudnivå på grund av frånvaron av ventiler och fram- och återgående rörelse av delar, samt en hög grad av konsistens i rörelsen av delar tack vare den patenterade "Compliance"-principen;
Högre köldmedietillförselförhållande på grund av frånvaron av "dött" utrymme;
Låg vibration på grund av jämn, kontinuerlig kompression;
Ökad produktivitet, stabilitet hos kompressorn när mekaniska föroreningar, slitageprodukter eller flytande köldmedium kommer in i kompressionszonen;
Lågt startmoment och startströmmar (startar utan belastning), för enfasmodeller finns inget behov av startutrustning;
Kompakt och lätt.
Prestandakoefficienten för en scrollkompressor när den arbetar i standard europeiskt luftkonditioneringsläge når ett värde på 3,37 W mot 2,75-2,95 W för en fram- och återgående hermetisk motsvarighet.
En lågtemperaturscrollkompressor av typen Glacier har dykt upp på utrustningsmarknaden, som fungerar effektivt och tillförlitligt vid höga tryckfall. Den kan arbeta på köldmedierna R-22, R-404A, R-507, R-134A vid nedkokande temperaturer till -45°C.
Copland-kompressorer av alla slag levereras med mineralolja för R-22-drift eller polyesterolja för ozonvänlig halon- eller R-22-drift.
Scrollkompressorer (Fig. 3.10) är designade för användning i luftkonditioneringsapparater i industri-, kommersiella och kontorsbyggnader.
På marknaden för klimatutrustning är Maneurop-produkter efterfrågade. Dess Performer-kompressorer, tack vare deras låga ljudnivå och höga grad av tillförlitlighet, tillfredsställer alla krav för driften och konsumentens behov.
Genom att installera kompressorer i par, tre eller fyra i rad, kan en kylsystemkapacitet på upp till 180 kW uppnås.
Det utmärkande för Performer-kompressorer är den glidande kontakten mellan rullarna, som, med hjälp av två patenterade flytande tätningar, säkerställer perfekt axiell täthet och minskar påkänning och belastning.
Hög precision och modern bearbetningsteknik bevisar att en enkel film av olja är vad som behövs för att noggrant täta ändarna på spiralen, minska kontakten mellan rörliga delar, minimera friktionen mellan dem, öka volymetrisk effektivitet och minska vibrationer, vilket garanterar hög prestanda. kompressor och förlänger dess livslängd.
Ris. Maneurop Performer scrollkompressor
Fördelarna med Regformer scrollkompressorer är:
Högre effektivitet. Kontrollerade roterande delar med flytande tätningar och avancerad scrollgeometri
Lägsta ljudnivå. Effektivt kompressorbalanseringssystem och vibrationsskydd;
Ökad tillförlitlighet. Förlängd livslängd på grund av frånvaron av friktion mellan spiralerna och motorkylning av sugkylvätskan;
Enkel installation. De flesta modeller använder löd- eller svängtappar som standardanslutningsalternativ. Skyddsanordningar för omvänd rotation, såväl som skyddet av själva elmotorn, är en integrerad del av designen. Inga ytterligare enheter krävs vid installation av kompressorn;
Stor oljekapacitet och högre köldmediefyllning än de flesta andra kompressorer, längre livslängd.
Företagsfärgen på kompressorerna är blå.
Danfoss Maneurop arbetar med att utöka effektområdet från 3,5 till 25 hk. och introducerar nya köldmedier. Förutom utvecklingen av användningen av ozonvänliga R-407C och R-134A köldmedier, och i ett försök att förbättra miljön, har Danfoss Maneurop börjat använda R-410A köldmedium i kompressorer från 3,5 till 6,5 HP.
Fjärrstyrd och centraliserad kylförsörjning
Det traditionella systemet för kylförsörjning till kommersiella företag utförs på basis av separata enheter, det vill säga en separat kylenhet fungerar för varje konsument.
Men att utrusta butiker med kylutrustning med inbyggda kompressorer resulterar i extra kostnader för att installera luftkonditioneringsapparater för att ta bort värmevinster från inbyggda enheter till handelsgolv.
Värmeinflöden till handelsgolv från kylaggregat inbyggda i utrustningen leder till en minskad omsättning och en ökning av oförutsedda utgifter.
Obehagliga förhållanden för köparen (hög temperatur i handelsgolvet och hög ljudnivå, obehagliga främmande lukter) leder till att han har bråttom att lämna butiken, vilket leder till en minskning av omsättningen;
Obehagliga förhållanden för säljare och servicepersonal leder till en minskning av kvaliteten på tjänsten, därför sjunker företagets image och omsättningen minskar;
Livslängden för inbyggda enheter är 2-3 gånger lägre än vid användning av fjärrkylningssystem och 4-6 gånger lägre än vid användning av centrala enheter, vilket resulterar i att produktionskostnaderna för underhåll och utrustningsbyte ökar;
Driften av kompressorutrustning under extrema förhållanden med extremt hög temperatur och kondenserande tryck orsakar frekventa utrustningsfel, och detta leder till förluster från produktförstöring;
Ytterligare kostnader för luftkonditionering ökar företagets totala kostnader för energiförbrukning med 20-30%.
Mycket effektivare kallförsörjningssystem som betjänar flera konsumenter är fjärrstyrd och centraliserad kallförsörjning.
Fjärr kylförsörjning är ett kylsystem baserat på autonoma kompressor- och kondensorenheter placerade i maskinrummet, isolerade från butikslokaler. Samtidigt kan varje enhet förse flera konsumenter med kyla.
Centraliserad kallförsörjning (central) är ett slags fjärrstyrt kallförsörjningssystem. Det är en multikompressorenhet med en enda mikroprocessorkontroll, vanligtvis baserad på semi-hermetiska kolvkompressorer eller scrollkompressorer. Två separata kretsar används för medel- och lågtemperaturkonsumenter.
För närvarande används sådana installationer mest i stora livsmedelsbutiker och stormarknader.
| Stormarknad (köpcentrum) | Mataffär | Minilivs | |
| Total kylkapacitet, kW | |||
| inklusive: för konsumenter med medeltemperatur (-10 °C) | |||
| för lågtemperaturkonsumenter (-15 °С) | |||
| Central | Centrala / kondenserande enheter | Kompressor-kondenserande enheter |
|
| Genomsnittlig livslängd, år |
När man använder ett fjärrkylsystem minskar inte bara driftskostnaderna avsevärt utan ofta även kapitalkostnaderna. Och ju fler konsumenter av kyla, desto mer lönsamt är det att använda centraliserad kylförsörjning.
Den centrala kylenheten gör det möjligt att använda kondensvärmen för uppvärmning och industriell vattenuppvärmning.
Beroende på kylkapaciteten och kraven för dess reglering har den från 2 till 6 kompressorer kopplade parallellt och med gemensamma utlopps- och sugsystem. En sådan kompressionsenhet, isolerad från kommersiella lokaler och hjälplokaler, ger kyla till 20-25 slutkonsumenter som är anslutna till den med kylnät.
Dessutom är sådana system utformade med den nödvändiga kraftreserven, vilket möjliggör planerat underhåll och nödreparationer av alla kylaggregat utan förlust av kylutrustning. Tidigare producerades sådana system huvudsakligen av tillverkare av prestigefyllda och dyra märken. För närvarande är den centrala kylan tillgänglig för ett bredare spektrum av konsumenter.
Det finns medeltemperatur- och lågtemperaturinstallationer av centraliserade system med en total kylkapacitet på upp till 80 kW. Dessa system kommer att ge upphov till en "sömlös" linje av montrar och minska ljudnivån i handelsgolvet till ett minimum.
Se fig.
För kylning av vatten eller saltlösning, såväl som för direkt kylning av luft i luftkonditionering, använder de naturliga och konstgjorda källor till kyla.
naturliga källor kallt kan vara artesiskt vatten, vatten från bergsfloder och is. Till konstgjorda källor inkluderar ångkompressions-, ång-vatten- och luftkylmaskiner. I lanvänds oftast ångkompressionsmaskiner.
Kylning och avfuktning av luft sker ofta vid en initial vattentemperatur på 8-10 °. Vatten vid denna temperatur kan erhållas från artesiska källor. I bergsområden överstiger flodvattnets temperatur vanligtvis inte 5 °. Vid användning av artesiskt vatten eller från en bergsflod är det nödvändigt att kontinuerligt byta sådant vatten när temperaturen stiger. Kallt vatten i sådana installationer, direkt från nätverket eller pumpas av en pump, tillförs luftkonditioneringen, där det värms upp och släpps sedan ut i avloppet eller används för industriella behov.
Användningen av artesiskt vatten har i vissa fall välkända ekonomiska fördelar jämfört med konstgjorda kylkällor. Om det krävs långa avlopp för att leda bort uppvärmt vatten till en reservoar, bör möjligheten att använda artesiskt vatten fastställas genom tekniska och ekonomiska jämförelser.
En av nackdelarna med artesiskt vatten som en källa till kyla är dess ganska höga temperatur, som i vissa fall inte tillåter den nödvändiga torkningen av den behandlade luften.
Is kan användas som en kylkälla för små luftkonditioneringsenheter. Samtidigt måste kvaliteten på isen uppfylla sanitära och hygieniska krav.
Konstgjorda kylkällor, till skillnad från naturliga, har fördelen att det inte krävs att kylmediet fylls på i dem.
De processer som sker i ångkompressionskylmaskiner är förknippade med en förändring i tillståndet för aggregation av köldmediet som cirkulerar i systemet.
Om trycket sänks till 0,007 bar kommer vattnet att börja koka vid en temperatur på endast 4 ° C - det här är dess egenskaper. I det här fallet skulle det räcka att ta med en kylvätska med en temperatur på till exempel 10 ° C till vattenkokaren, och med hjälp av denna kylvätska skulle vattnet i vattenkokaren koka, som från en gasbrännarlåga , och detta kylmedel skulle svalna till exempel till en temperatur av 7 ° C, precis som produkterna från gasförbränning kyls under en kokande vattenkokare. En kylvätska som kyls från 10 till 7 °C kallas kylvätska, och den kan med framgång användas till exempel i luftkonditioneringssystem.
I ABKhM-förångaren sker sådana processer. Som köldmedium i denna maskin används inte freoner, utan som i en vattenkokare - vanligt vatten som kokar i en förångare, vars tryck inuti är nära absolut vakuum.
Samtidigt bör kylskåpet fortfarande vara något mer komplicerat än vattenkokaren. Vakuumet från förångaren försvinner så snart ånga börjar bildas från vattnet. För att förhindra att detta inträffar måste ånga avlägsnas. I konventionella kompressorkylmaskiner sugs ångan som genereras av kokning av köldmedier av kompressorn. Teoretiskt skulle det vara möjligt att suga ut vattenångan med kompressorn, men i praktiken är detta problem svårt att lösa, eftersom den specifika volymen vattenånga vid lågt tryck är mycket stor, och en överdimensionerad kompressor skulle krävas. Vid denna tidpunkt kunde idén om en vattenkylningsmaskin ha gått in i fantasins rike om ett sådant ämne som en lösning av litiumbromid i vatten inte hade upptäckts. En egenskap hos denna lösning är dess förmåga att ivrigt absorbera (vetenskapligt - "absorbera") vattenånga. Om en koncentrerad lösning av litiumbromid, kallad absorbent, sprayas i samma volym med förångaren, kommer vakuumet i denna volym att förbli, eftersom ångan kommer att gå i lösning. Det är sant att absorptionsmedlet mycket snart förlorar sin förmåga att absorbera, värmen kommer att överföras till det återvunna vattnet som cirkulerar genom absorptionsslingan och förs ut till atmosfären genom kyltornet.
En svag lösning från absorbator A pumpas av pump 3 till generator G, genom vars rör kylvätskan från värmekällan T cirkulerar. Ångan kommer att kondensera, kondensatet kommer tillbaka till förångaren I och det delvis dehydrerade (koncentrerade) litiumbromidlösning återgår till absorbatorn. Saltkoncentrationen i lösningen minskar, samtidigt som dess absorptionsförmåga försämras. För att bibehålla lösningens absorptionskapacitet på en konstant hög nivå är det nödvändigt att förånga överskottsånga från den. Och för avdunstning finns det ingen mer lämplig energi än värme.
Uppfinning: i kyl. Kärnan i uppfinningen: kyla erhålls genom att komprimera och expandera ett fluorbaserat köldmedium. Oorganiska hexafluorider eller blandningar därav används som köldmedium.
Uppfinningen avser kylteknik och kan användas i gaskraftkylmaskiner och värmepumpar innehållande en kompressor och expander, huvudsakligen turbin- eller centrifugaltyp. Den tidigare kända metoden för att producera kyla i en kylanläggning genom att komprimera ett gasformigt köldmedium i en turboladdare och expandera i en turboexpander (se utg. St. USSR N 169543, klass F 25 B 11/00, 1965; utg. St. USSR N 183773, klass F 25 B 9/00, 1966, författare St. USSR N 1433193, klass F 25 B 9/00, 1990, författare St. USSR N 1778468, klass F 25 B 9/00, 1992 eller patent Storbritannien N 2174792, klass F 4 H 1986). I detta fall används luft, kväve, väte, helium, xenon, freoner eller blandningar av gaser som ett gasformigt köldmedium, som till exempel i ed.St. USSR N 565052, klass. F 25 B 9/00, 1977; utg. St. USSR N 802348, klass. F 25 B 9/00 1981. Det närmast kända för uppfinningen är ett förfarande för att producera kyla i en kylanläggning genom att komprimera ett gasformigt köldmedium i en turbokompressor och expandera i en turboexpander (se ed.St. USSR N 473740, klass F 25 B 11/00, 1975), där köldmediet är en blandning av gaser baserade på fluorföreningar innehållande oktafluorcyklobutan FS-318 (C 4 F 8) och difluoroklormetan F-22 (CHClF 2). Detta köldmedium har dock en negativ miljöpåverkan på ozonskiktet. Uppfinningen syftar till att utöka valet av gasformiga köldmedier för energikylmaskiner eller värmepumpar med hög värmekapacitet, vilket ger en ökning av kylkapaciteten och en minskning av vikt- och storleksparametrarna för turbomaskiner som används som kompressor och expanderare (expander) med huvudsakligen kallproduktion. Lösningen på detta problem säkerställs av det faktum att i metoden för att erhålla kyla i en kylanläggning genom att komprimera ett gasformigt köldmedium baserat på fluorföreningar i en turbokompressor och expandera i en turboexpander, används oorganiska hexofluorider eller en blandning därav som köldmedium . Användningen av tunga oorganiska hexafluorider som köldmedium, samtidigt som man utökar valet av arbetsmedium för att tillhandahålla olika driftsparametrar för en kylmaskin eller värmepump, gör det möjligt att öka kylkapaciteten på grund av deras höga värmekapacitet och densitet och minska dimensionerna av turboladdaren och turboexpandern på grund av möjligheten till drift vid låga rotorhastigheter. När metoden implementeras, oavsett kretsdesignen för en speciell kylenhet eller värmepump, cirkulerar en oorganisk hexofluorid i gasform, till exempel XeF 6 ; WF6; MoF6; UF 6 , eller en blandning av dessa gaser. I detta fall bestäms den specifika typen av hexofluoridförening beroende på den optimala kombinationen av de nödvändiga driftsparametrarna med köldmediets termofysiska egenskaper genom beräkning.
Krav
1 . Förfarande för framställning av kyla i en kylenhet genom att komprimera ett gasformigt köldmedium baserat på fluorföreningar och expandera det, kännetecknat av att oorganiska hexafluorider XeF 6 , WF 6 , MoF 6 , UF 6 eller blandningar därav används som köldmedium.
Liknande patent:
Uppfinningen hänför sig till området för kylning, i synnerhet till turbokompressorinstallationer och kan användas för kylning eller frysning av olika produkter, både under stationära förhållanden och på fordon, till exempel på fartyg
Uppfinningen avser tekniken för gaskompression, och mer specifikt till kompressorer för att komprimera köldmedieångor och gaser, med höga sluttemperaturer vid slutet av kompressionen, och utformade för att fungera som en del av industriella kompressorverkstäder inom alla områden av användning av konstgjorda kyla och komprimering av luft och andra gaser
Uppfinningen avser kylning, och mer specifikt till kylningsmetoder (installationer för deras implementering och distributionsgrenrör av sådana installationer), i vilka olika produkter eller produkter belägna i en sluten volym kyls med hjälp av en kryogen vätska som tillförs en given volym, uppvärmd, avdunstat och bildas med det gasformiga mediet i denna volym, olika cirkulationskretsar som tvättar produkterna eller produkterna som placerats i volymen
-> 04/13/2011 - Metoder för att erhålla kyla och egenskaper hos kylkällor
Att bli kall reduceras till en minskning av värmeinnehållet i en fast substans, vätska eller gas. Kylning är processen att ta bort värme, vilket leder till en minskning av temperaturen eller en förändring i tillståndet för aggregation av en fysisk kropp. Särskilj naturlig och artificiell kylning.
Naturlig kylningär bortförsel av värme från den kylda kroppen till miljön. Med denna metod kan temperaturen på den kylda kroppen endast sänkas till omgivningstemperaturen. Detta är det enklaste sättet att kyla utan att slösa energi.
konstgjord kylningär kroppens kylning under omgivningstemperaturen. Kylmaskiner eller kylaggregat används för konstgjord kylning. Denna kylningsmetod kräver energi.
Det finns flera sätt att få konstgjord kyla. Det enklaste är att kyla med is eller snö. Iskylning har en betydande nackdel - kyltemperaturen begränsas av isens smälttemperatur. Som kylare används vattenis, is-saltblandningar, torris och flytande kylmedel (freoner och ammoniak).
Is-saltkylning utförs med hjälp av krossad vattenis och salt. På grund av tillsatsen av salt ökar issmältningshastigheten och isens smälttemperatur sänks. Torriskylning baseras på inverkan av fast koldioxid - när värme absorberas övergår torrisen från fast till gasformigt tillstånd. Med torris kan man få en lägre temperatur än att använda vattenis: kyleffekten av 1 kg torris är nästan 2 gånger större än den för 1 kg vattenis, ingen fukt uppstår under kylning, den frigjorda koldioxidgasen har konserverande egenskaper, bidrar till ett bättre bevarande av produkter. Torris används för transport av frysta produkter, kylning av förpackad glass, lagring
Det vanligaste och mest bekväma i drift är maskinkylning. Jämfört med andra typer av kylning har maskinkylning följande fördelar:
- möjligheten att skapa en låg temperatur över ett brett intervall;
- automatisering av kylningsprocessen;
- tillgänglighet till drift och underhåll m.m.
Maskinkylning har blivit den mest använda inom handeln på grund av ett antal fördelar:
- automatiskt underhåll av en konstant lagringstemperatur beroende på typen av produkter;
- rationell användning av användbar kapacitet för kylning av produkter, lätt underhåll;
- hög lönsamhet och möjligheten att skapa de nödvändiga sanitära och hygieniska förhållandena för att lagra produkter.
Maskinkylning bygger på egenskapen hos vissa ämnen att koka vid låg temperatur, samtidigt som de absorberar en stor mängd värme från omgivningen. Sådana ämnen kallas köldmedier (köldmedier).
Köldmedier- Dessa är arbetsämnena i ångkylmaskiner, med hjälp av vilka låga temperaturer erhålls. Köldmedier måste ha hög förångningsvärme, låg kokpunkt, hög värmeledningsförmåga. Samtidigt bör köldmedier inte vara explosiva, brandfarliga eller giftiga. Kostnaden för köldmedier är viktig. Freon 12, freon 22 och ammoniak är de mest lämpliga för dessa krav. Freon går in i handelsföretag i metallcylindrar, målade i aluminiumfärg och märkta R12 eller.
Drift av en ångkompressionskylmaskin Standardcykel.
Cykel för ångkompression kylareär en termodynamisk process där ett flytande köldmedium förångas, komprimeras och kondenserar i en kontinuerlig cykel för att kyla en kammare eller ett utrymme.
Termodynamisk cykel- dessa är två eller flera sammankopplade processer som i slutändan återställer arbetsvätskan till dess initiala tillstånd Cykeln av sammankopplade processer i ett maskinkylsystem kallas cykeln för en ångkompressionskylmaskin. En enkel ångkompressionskylcykel.
En enkel ångkompressionskylcykel består av fyra grundläggande processer: expansion, förångning, kompression och kondensation. I dessa processer förändras köldmediets tryck, temperatur och tillstånd. I varje enskild process förändras köldmediets egenskaper. Men i slutet av den sista processen återgår köldmediet till sitt ursprungliga tillstånd med samma egenskaper som det hade i början av den första processen, och en cykel bildas. Komponenterna för att utföra dessa processer presenteras i föregående avsnitt.
För att förstå cykeln med ångkompressionskylare är det nödvändigt att först överväga varje process separat. Genom att förstå enskilda processer kan man analysera dem i relation till andra processer som utgör kretsloppet. Det är nödvändigt att förstå det inbördes förhållandet mellan processer, eftersom förändringar i en process orsakar motsvarande förändringar i andra som utgör cykeln för en ångkompressionskylare.
Köldmediet i behållaren är i flytande och gasformigt tillstånd vid hög temperatur och högt tryck. Under cykeln passerar det flytande köldmediet in i vätskeledningen och sedan in i köldmedieflödesregulatorn.
Köldmediet vid flödesregulatorns inlopp är i flytande tillstånd vid hög temperatur och högt tryck. När köldmediet passerar genom det lilla hålet i ventilen eller kapillärröret sänks dess tryck till förångarens tryck. En minskning av trycket på kylmediet ger en motsvarande minskning av mättnadstemperaturen för det flytande köldmediet. Som ett resultat kokar en del av köldmediet och sänker temperaturen på resten av vätskan. Blandningen av ånga och vätska lämnar köldmedieflödesregulatorn och går in i förångaren.
Köldmedium vid förångarens inlopp Det är en sval ång-vätskeblandning med låg temperatur och tryck. Resten av vätskan avdunstar vid mättnadstemperatur, motsvarande trycket i förångaren. Den förångande vätskan absorberar den latenta värmen i kammaren. Ångan som lämnar förångaren är lätt överhettad för att förhindra att vätska kommer in i kompressorn.
Köldmedium vid kompressorinloppär överhettad ånga vid lägre temperatur och tryck. Kompressorn orsakar köldmediets rörelse på grund av lågtryckszonen i cylindrarna under sug. Eftersom trycket i cylindern är lägre än ångtrycket i förångaren strömmar köldmediet genom sugledningen till kompressorn på grund av tryckskillnaden. I sugröret tar ångan upp värme från omgivningen, vilket ytterligare ökar dess överhettning. Under kompressionen ökar ångans temperatur och tryck, och den uppvärmda ångan under tryck sprutas ut i utloppsrörledningen.
Köldmedium vid kondensorns inlopp Det är överhettad ånga vid hög temperatur och högt tryck. Eftersom kondensorns omgivningstemperatur är lägre än ångans mättnadstemperatur, kondenserar köldmediet. Således överförs det latenta förångningsvärmet som absorberas i förångaren till utsidan av kammaren. När köldmediet når botten av kondensorn har det avgett tillräckligt med torr och latent värme för att kondensera och bli något kallare. Vätskan lämnar kondensorn och kommer in i mottagaren i samma tillstånd som den lämnade den. Cykeln slutar.1
