Процеси і способи охолодження. Холодильні машини. Торгове холодильне обладнання, страница 2

В основу покладено принцип кипіння(випаровування) рідких газів при низькій температурі. Машинний спосіб має значні переваги: можливість отримання будь яких температур в охолоджуючому середовищі, автоматизація процесу охолодження, простота обслуговування.Тому на даний період часу машинний спосіб витісняє всі інші способи охолодження.

2. Холодильні_машини - це пристрої, що дозволяють безперервно відбирати тепло у охолоджуємого середовища(тіла).Існуючі холодильні машини поділяються на дві групи: компресійні, які  працюють з витратами механічної енергії, адсорбційні, які працюють з витратами теплової енергії. Найбільше впровадження у всіх галузях народного господарства знайшли компресійні холодильні машини. Основною роботою компресійної машини являється процес кипіння робочого тіла холодильного агента(хладоагента). В холодильних машинах здійснюється замкнутий круговий процес при якому холодоагент не витрачається. Холодильний агент являє собою хімічну речовину, призначену для відведення тепла від охолоджуючої речовини.

 До холодильних агентів пред”являються ряд вимог. Вони повинні мати велику теплоту пароутворення, малий питомий об”єм  парів, що утворюються при кипінні, низьку температуру кипіння при тисках, що незначно перевищують атмосферне, високу теплопровідність і малу в”язкість. Крім того холодоагенти повинні відповідати фізіологічним, хімічним, протипожежним і економічним вимогам. Вони не повинні бути ядовитими, горючими, вибухобезпечними. Вартість холодильного агента не повинна бути високою. Холодильних агентів повністю відповідаючих цим вимогам не існує. Найбільш розповсюдженими на даний час являються фреони і аміак. Фреони отримують шляхом зміщення в молекулі вуглеводнів (метана CH₄, етана C₂H₆ та ін.) атомів водню атомами фтору, хлору.

При цьому утворюється низькокипляча хімічна речовина з новими властивостями. Із фреонів найбільш розповсюджений Фреон-12(діфтордіхлорметан CF₂Cl₂),Феон-22(дифтормонохлорметан CHF₂Cl).

Фреон-12 –це газ без кольору із слабим специфічним запахом, не ядовитий, безпечний для продуктів, в газоподібному стані  в 4,2 раза важче за повітря. Фреон-12 добре розчиняється в маслі, але при цьому не створює хімічних розчинів. Вода в ньому не розчиняється. Незначна кількість води у фреоні викликає створення льодяних пробок, які порушують нормальну роботу холодильної машини. Крім того, вода викликає корозію металевих частин холодильної машини. При відкритому полум”ї фреон-12 розчиняється з утворенням фтористого і хлористого водню  і слідів ядовитої речовини-фосгену. Курити і працювати з відкритим полум”ям у приміщеннях, де є фреонові холодильні машини-забороняється.

Фреон-22 по своїм робочим властивостям має кращі характеристики.

Аміак - це газ без кольору з різким запахом, створює дратівливу дію на слизову оболонку. Допустима концентрація аміака(NH₃) в повітрі 0,02мг/л. Знаходження людини на протязі 60хв в приміщенні з концентрацією аміака 0,5-1% приводить до смертельних наслідків.

Аміак володіє великою об”ємною холодопровідністю, слабо розчиняється в мінеральному маслі, інтенсивно поглинається водою. При наявності в повітрі 16-25%(по об”єму)аміака можливий вибух при контакті з відкритим полум”ям.Газоподібний аміак легше за повітря.Температура кипіння аміака при атмосферному тиску-33,4°С, температура замерзання -77,7°С, холодопродуктивність 1312,7кДж/кг. Аміак використовують в холодильних машинах середньої і великої продуктивності, використовуючих для охолодження різних холодильників.І все таки використання аміака різко обмежено через його недоліки(ядовитість,вибухонебезпечність, займистість та ін.).Компресійні холодильні машини- вони складаються з чотирьох основних частин: випарника, компресора, конденсатора і регулюючого вентом, всі вони послідовно з”єднані між собою трубопроводами і створюють герметично замкнуту схему.Всередині схеми циркулює робоче тіло- холодильний агент, який при цьому не витрачається, а тільки змінює свій фізичний стан по схемі рідина-пар-рідина.

Випарник - це теплообмінний апарат, призначений для охолодження середовища(повітря, розсолу). Частіше всего випарник являє собою трубчату батарею з гладкою або оребреною поверхнею, яка встановлюється в охолоджуючому об”ємі. У випарнику відбувається кипіння холодильного агента при низькій температурі за рахунок відбирання тепла з охолоджуваного середовища і перетворення його в пар. Для підтримки у випарнику низької температури необхідно безперервно видаляти пари холодоагента, що утворюються при кипінні.