Что такое холодильный агрегат кратко

Обновлено: 06.07.2024

Холодильные машины и установки. Устройство, виды, принцип действия холодильных машин.

Холодильные машины и установки предназначены для искусственного снижения и поддержания пониженной температуры ниже температуры окружающей среды от 10 °С и до -153 °С в заданном охлаждаемом объекте. Машины и установки для создания более низких температур называются криогенными. Отвод и перенос теплоты осуществляется за счет потребляемой при этом энергии. Холодильная установка выполняется по проекту в зависимости от проектного задания, определяющего охлаждаемый объект, необходимого интервала температур охлаждения, источников энергии и видов охлаждающей среды (жидкая или газообразная).

Холодильная установка может состоять из одной или нескольких холодильных машин, укомплектованных вспомогательным оборудованием: системой энерго- и водоснабжения, контрольно-измерительными приборами, приборами регулирования и управления, а также системой теплообмена с охлаждаемым объектом. Холодильная установка может быть установлена в помещении, на открытом воздухе, на транспорте и в разных устройствах, в которых надо поддерживать заданную пониженную температуру и удалять излишнюю влагу воздуха.

Система теплообмена с охлаждаемым объектом может быть с непосредственным охлаждением холодильным агентом, по замкнутой системе, по разомкнутой, как при охлаждении сухим льдом, или воздухом в воздушной холодильной машине. Замкнутая система может также быть с промежуточным хладагентом, который переносит холод от холодильной установки к охлаждаемому объекту.

Началом развития холодильного машиностроения в широких размерах можно считать создание Карлом Линде в 1874 году первой аммиачной паро-компрессорной холодильной машины. С тех пор появилось много разновидностей холодильных машин, которые можно сгруппировать по принципу работы следующим образом: паро-компрессионнные, упрощенно называемые компрессорные, обычно с электроприводом; теплоиспользующие холодильные машины: абсорбционные холодильные машины и пароэжекторные; воздушно-расширительные, которые при температуре ниже -90 °С экономичнее компрессорных, и термоэлектрические, которые встраиваются в приборы.

Каждая разновидность холодильных установок и машин имеет свои особенности, по которым выбирается их область применения. В настоящее время холодильные машины и установки применяются во многих областях народного хозяйства и в быту.

2. Термодинамические циклы холодильных установок

Перенос теплоты от менее нагретого к более нагретому источнику становится возможным в случае организации какого-либо компенсирующего процесса. В связи с этим циклы холодильных установок всегда реализуются в результате затрат энергии.

2.1. Воздушные холодильные установки

Рис. 14. Схема воздушной холодильной установки: ХК - холодильная камера; К - компрессор; ТО - теплообменник; Д - расширительный цилиндр (детандер)

Температура воздуха, поступающего из холодильной камеры ХК в цилиндр компрессора К, поднимается в результате адиабатного сжатия (процесс 1 - 2) выше температуры Т3 окружающей среды. При протекании воздуха по трубкам теплообменника ТО его температура при неизменном давлении понижается - теоретически до температуры окружающей среды Тз. При этом воздух отдает в окружающую среду теплоту q (Дж/кг). В результате удельный объем воздуха достигает минимального значения v3, и воздух перетекает в цилиндр расширительного цилиндра - детандера Д. В детандере, вследствие адиабатного расширения (процесс 3-4) с совершением полезной работы, эквивалентной затемненной площади 3-5-6-4-3, температура воздуха опускается ниже температуры охлаждаемых в холодильной камере предметов. Охлажденный подобным образом воздух поступает в холодильную камеру. В результате теплообмена с охлаждаемыми предметами температура воздуха при постоянном давлении (изобара 4-1) повышается до своего исходного значения (точка 1). При этом от охлаждаемых предметов к воздуху подводится теплота q2 (Дж/кг). Величина q 2, называемая хладопроизводительностью, представляет собой количество теплоты, получаемой 1 кг рабочего тела от охлаждаемых предметов.

2.2. Парокомпрессорные холодильные установки

В парокомпрессорных холодильных установках (ПКХУ) в качестве рабочего тела применяют легкокипящие жидкости (табл. 1), что позволяет реализовать процессы подвода и отвода теплоты по изотермам. Для этого используются процессы кипения и конденсации рабочего тела (хладагента) при постоянных значениях давлений.

Холодоснабжение в торговых организациях разделяется на индивидуальное и централизованное. При индивидуальном холодоснаб-жении каждая единица холодильного оборудования обслуживается отдельным холодильным агрегатом, размещенным в машинном отделении или в отдельном помещении торговой организации. При централизованном холодоснабжении к одному холодильному агрегату, расположенному в отдельном помещении торговой организации, присоединяется группа прилавков, витрин и другого ТХО торгового зала.

Холодильный агрегат - комплексное конструктивное объединение на общем каркасе устройств для осуществления холодильного цикла. Сборка холодильного агрегата производится в заводских условиях, что обеспечивает значительное повышение качества не только самой сборки, но и герметизации, очистки и осушки по сравнению с монтажом разрозненного холодильного оборудования на объекте эксплуатации.

Отечественная промышленность выпускает следующие виды агрегатов: компрессорные, компрессорно-конденсаторные, аппаратные испарительно-регулирующие, комплексные и др. Холодильный агрегат поставляется с заполненным холодильным агентом. В табл. дается классификация холодильных агрегатов по признакам.

Классификация холодильных агрегатов

По применению холодильного агента

Хладон R12; хладон R 22; хладон R 404 А; хладон R 502 и др

Малые (до 15 кВт); средние (до 100 кВт); крупные (свыше 100 кВт)

По месту установки

Встроенные; отдельно стоящие

По типу охлаждения конденсатора

С воздушным охлаждением; с водяным охлаждением

По температурному режиму

В торговле преимущественно находят применение компресор-но-конденсаторные агрегаты. Выпуск холодильных машин в виде агрегатов делает их надежней, компактней, а также позволяет улучшить качество монтажных работ и создать благоприятные условия для обслуживания машин. Типы и назначение агрегатов указаны в табл. .

Типы холодильных агрегатов

Назначение холодильных агрегатов

ВС 400-1(2) ВС 500-1(2) и др.

Предназначены для охлаждения среднетемпературного холодильного оборудования (шкафов, прилавков, витрин и др.)

ВН 315 (2) ВН 400 (2) и др.

Используют в низкотемпературном холодильном оборудовании

ВНБ 1250 ВНБ 1600 и др.

Применяют в низкотемпературном холодильном оборудовании (камерах, шкафах, прилавках и др.)

АК 4,5-1-2 АК 4,5-2-4 и др.

Применяют для охлаждения нескольких единиц холодильного оборудования одновременно

МХК-400 МХК-1000 МХНК-1250Б и др.

Моноблочные холодильные машины с герметичными и бессальниковыми компрессорами служат для создания средне- и низкотемпературного режима в камерах

ВС - данный буквенный код означает агрегат с конденсатором воздушного охлаждения, среднетемпературный, холодопроизводи-тельностью 400 Вт, с однофазным электродвигателем, имеющим два полюса. Агрегаты типа ВС заправляют хладоном-12, агрегаты типа ВН хладоном-502. ВНБ - агрегат с бессальниковым компрессором, работает на хладоне-502.

МХНК - моноблочная холодильная машина с низкотемпературным режимом, холодопроизводительностью 1250 Вт, с бессальниковым компрессором.

Общий вид компрессорно-конденсаторной машины представлен на рис. 6.2.

Холодильные агрегаты ВС 400-1(2), ВС 500-1(2) и другие входят в состав машин, предназначенных для охлаждения среднетемпе-ратурного холодильного оборудования (шкафов, прилавков, витрин и прилавков-витрин). Агрегат состоит из герметичного компрессора, конденсатора воздушного охлаждения, ресивера и приборов автомата-

Общий вид компрессионной машины: 1 - основание; 2 - компрессор герметичный; 3 - фильтр-осушитель; 4 - ресивер; 5 - конденсатор; 6 - электродвигатель; 7 - всасывающий трубопровод;

8 - испаритель; 9 - чувствительный термобаллон; 10 - терморегулирующий вентиль (ТРВ); И - нагнетательный трубопровод; 12 - реле давления

ки (автоматического выключателя, магнитного пускателя и др., смонтированных на общей раме) .

Холодильный агрегат на заводе встраивают в машинное отделение холодильного оборудования и с помощью трубопроводов подсоединяют к ТРВ и испарителю или воздухоохладителю.

Холодильные агрегаты ВН (ВН 315(2), ВН 400(2) и др.) используют в низкотемпературном холодильном оборудовании. Эти агрегаты работают на хладоне-502. По своему устройству они сходны с агрегатами типа ВС.

Моноблочные холодильные машины с герметичными и бес-сальниковыми компрессорами МХК-400, МХК-1000, МХНК-1250Б, МХШ-400 и другие служат для создания средне- и низкотемпературного режима в холодильных разборных камерах и шкафах. Составной частью этих машин являются компрессорно-конденсаторные агрегаты ВС, ВН и ВНБ. Все части машины: компрессорно-конденсаторный агрегат, воздухоохладитель, фильтр-осушитель, теплообменник, прибо-

Общий вид холодильного агрегата ВС 400-1(2)

ры автоматики (автоматический выключатель, магнитный пускатель, устройство электронное УЭ-2 и др.) - смонтированы на общей раме или стойке . Моноблочные машины закреплены на потолке оборудования или встроены в боковую панель.

Более производительной, экономически выгодной и безопасной работу холодильных машин делает применение средств автоматизации. Автоматическое управление холодильными машинами осуществляется специальными приборами, которые регулируют поступление необходимого количества холодильного агента или рассола в батареи охлаждаемых камер, пуск и остановку компрессора, а также полное отключение холодильной машины при аварийных режимах.

Приборы автоматики подразделяются на приборы управления, регулирования, защиты, сигнализации и контроля. Приборы автоматического управления в определенной последовательности включают или выключают машины и механизмы; включают резервное оборудование при перегрузках системы и др. Приборы автоматического регулирования поддерживают в определенных пределах основные параметры (давление, температуру, уровень жидкости), от которых зависит нормальная работа холодильной установки, или регулируют их в соот-

Общий вид моноблочной холодильной машины МХК-1000

ветствии с заданной программой. Приборы и устройства автоматической защиты прекращают работу холодильной установки или отдельных ее узлов при опасном изменении контролируемого параметра.

Автоматическая сигнализация подразделяется на аварийную, предупредительную и исполнительную. Устройства автоматической сигнализации включают или выключают световые или звуковые сигналы, когда контролируемый параметр достигает заданного или предельно допустимых значений. Приборы автоматического контроля регистрируют параметры работы машины (температуру в различных точках, давление, количество циркулирующего холодильного агента и др.). По показаниям приборов контроля принимаются меры по повышению эффективности работы холодильной установки.

В табл. представлены основные приборы автоматики и определено их назначение.

Устройство терморегулирующеш вентиля ТРВ-2М представлено на рис. 6.5. ТРВ-2М состоит из запорного вентиля с силовым элементом и регулировочного устройства. Силовой элемент представлен чувствительным патроном, капиллярной трубкой и мембраной, закрепленной между корпусом и крышкой вентиля. Термобаллон прик-

Терморегулирующий вентриль ТРВ-2М: 1 - термобаллон; 2 - корпус; > - седло клапана; 4 - регулирующий винт; 5 - пружина;

6 - игла клапана; 7 - фильтр; 8 - стержни-толкатели; 9 - подмембранная полость;

10 - мембрана; 11 - надмембранная полость; 12 - капилярная трубка

Терморегулирующий вентриль ТРВ-2М: 1 - термобаллон; 2 - корпус; > - седло клапана; 4 - регулирующий винт; 5 - пружина;

6 - игла клапана; 7 - фильтр; 8 - стержни-толкатели; 9 - подмембранная полость;

10 - мембрана; 11 - надмембранная полость; 12 - капилярная трубка

реплен к всасывающему трубопроводу испарителя. Корпус вентиля имеет проходное отверстие, закрывающееся снизу игольчатым клапаном, последний закреплен в иглодержателе. На иглодержателе установлены стержни-толкатели, которые верхним концом опираются на мембрану. Снизу иглодержатель опирается на регулировочную пружину, натяжение которой зависит от настройки регулировочного винта.

Принцип действия прибора основан на разности температур паров, выходящих из испарителя, и кипящего жидкого хладона, т.е. на принципе перегрева пара в испарителе. Величина перегрева паров зависит от степени заполнения испарителя жидким хладоном и колеблется от 3 до 10°С. Возрастание величины перегрева (при недостатке жидкого хладона в испарителе) повышает температуру и давление силового элемента, из-за этого мембрана прогибается вниз. Усилие мембраны передается через толкатели на иглодержатель, который вызывает сжатие регулировочной пружины, и клапан открывается. Жидкий хладон, пройдя через отверстие седла клапана, понизит давление конденсации до давления испарения и будет поступать в испаритель. При поступлении в испаритель свежей порции хладона перегрев выходящих из испарителя паров уменьшится,

Приборы автоматики и их назначение

Терморегулирующий вентиль ТРВ-2М

Для автоматического регулирования количества жидкого хладона, подаваемого в испаритель. Работа прибора основана на принципе перегрева паров испарителя, т. е. разности температур паров, выходящих из испарителя, и кипящего жидкого хладона

Реле давления РД-1-01

Для автоматического поддержания заданного давления на линии всасывания путем включения и выключения компрессора

РД-3-01 Реле давления

Для включения и выключения компрессора в зависимости от заданных величин давления на всасывающей и нагнетательной сторонах компрессора

Реле давления РД-2-03

Для защиты холодильной установки от высокого давления

Реле температуры ТР-1

Для регулирования температуры в охлаждаемом объекте путем включения и выключения исполнительного механизма

Для регулирования температуры в холодильном оборудовании с герметичными агрегатами

Терморегулятор манометрический РТХО

Для работы в компрессионных холодильных установках. Поддерживает заданные температуры испарителя и обеспечивает его полуавтоматическое оттаивание

Соленоидный вентиль СВМ

Д ля автоматической подачи жидкостей в аппараты

при этом понизится давление в силовом элементе, клапан под действием усилия регулировочной пружины поднимется вверх, проходное отверстие частично или полностью закроется. Перегрев пара регулируется путем изменения натяжения пружины с помощью регулировочного винта.

К приборам автоматического управления процессом оттаивания снеговой шубы с испарителей относятся электронные устройства УЭ-1 и УЭ-2. Устройство УЭ-2 имеет более совершенную конструкцию, чем УЭ-1. Оно позволяет автоматически оттаивать снеговую шубу и поддерживать заданную температуру в охлаждаемой среде.

К приборам автоматики относятся также автоматические выключатели, магнитные пускатели и др.

Холодильный агрегат - это составная часть холодильной установки, содержащая компрессор, нагнетательный трубопровод, конденсатор вместе с приводом компрессора (обычно это электродвигатель), часто объединяют в один компактный агрегат.

Такой агрегат называют холодильным или компрессорно-конденсаторным агрегатом, так как его функция в системе заключается в сжатии, охлаждении пара и его конденсации.

Холодильные агрегаты часто классифицируются в зависимости от охлаждающей среды, используемой для конденсации хладагента. Холодильный агрегат, в котором в качестве охлаждающей среды применяют воздух, называют агрегатом с воздушным охлаждением, а если охлаждающей средой является вода, — агрегатом с водным охлаждением.

Компрессорно-конденсаторные агрегаты небольшой производительности (150 Вт — 30 кВт) часто оборудованы герметичными компрессорами со встроенными электродвигателями. Компрессор имеет непосредственный привод, то есть общий вал с ротором электродвигателя, который размещен в герметичном сварном стальном кожухе.

Связанные понятия

Холодильный компрессор — компрессор, предназначенный для сжатия и перемещения паров хладагента в холодильных установках. При сжатии паров происходит повышение не только давления, но и температуры. После компрессора сжатый холодильный агент поступает в конденсатор, где сжатый газ охлаждается и превращается в жидкость (по типу охлаждения конденсаторы делятся на воздушные и водяные), жидкость затем через дроссельное устройство поступает в испаритель (при этом её давление и температура снижается), где.

Система смазки двигателя или иной машины предназначена для подачи масла для смазки и охлаждения подшипников и других трущихся деталей, а также для удаления продуктов износа. В общем случае включает в себя следующие основные части.

Предпусковой подогреватель двигателя — устройство, позволяющее прогреть двигатель безрельсового транспортного средства, не запуская его. Предназначен для предварительного прогрева двигателя, для облегчения запуска двигателя в холодную погоду и, в некоторых случаях, для прогрева воздуха в салоне транспортного средства.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания — совокупность устройств, обеспечивающих подвод охлаждающей среды к нагретым деталям двигателя и отвод от них в атмосферу лишней теплоты, которая должна обеспечивать наибольшую степень охлаждения и возможность поддержания в требуемых пределах теплового состояния двигателя при различных режимах и условиях работы.

Жидкостное охлаждение — отвод излишнего тепла от рабочего тела посредством контакта с циркулирующей охлаждающей жидкостью.

Поршнево́й компре́ссор — тип компрессора, энергетическая машина для сжатия и подачи воздуха или газа под давлением. Компрессоры возвратно-поступательного действия считаются самым давним и распространенным типом. Эффект компрессии создается за счет уменьшения объема газа при движении поршня в цилиндре. Всасывающие и нагнетательные клапаны поджаты пружиной и работают автоматически под действием перепада давления, возникающего между цилиндром компрессора и давлением в трубопроводе при движении поршня.

Компрессор (от лат. compressio — сжатие) — энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Дизелевоз — подземный локомотив, оснащенный дизельным двигателем, снабженный специальными катализаторами и фильтрами для очистки выхлопных газов от окиси углерода и токсических продуктов сгорания рабочей смеси, предназначенный для рельсовой транспортировки людей и грузов в шахтах, а также при строительстве метрополитенов.

Турбонасосный агрегат (сокращённо — ТНА) — агрегат системы подачи жидких компонентов ракетного топлива или рабочего тела в жидкостном ракетном двигателе или жидкого топлива в некоторых авиационных двигателях (например, в прямоточном воздушно-реактивном двигателе).Турбонасосный агрегат состоит из одного или нескольких насосов, приводимых от газовой турбины (парогазовой). Рабочее тело турбины обычно образуется в газогенераторах или парогазогенераторах. Жидкостные ракетные двигатели с турбонасосным.

Система дизель-насосного агрегата представляет собой сборную систему впрыска дизельного топлива высокого давления, которая тесно связана с насосом-форсункой, и предназначена для использования на коммерческих грузовых автомобилях с дизельными двигателями.Системы используют индивидуальные насосы ТНВД, установленные на блоке двигателя для каждого цилиндра, в первую очередь предназначен для двигателей с одним распределительным валом, расположенном в головке или в блоке цилиндров. Топливные насосы приводятся.

Циркуляционный насос — одна из главных составляющих системы отопления и горячего водоснабжения. Предназначен для обеспечения принудительного движения жидкости по замкнутому контуру (циркуляции), а также рециркуляции.

Паротурби́нная устано́вка — это непрерывно действующий тепловой агрегат, рабочим телом которого является вода и водяной пар. Паротурбинная установка является механизмом для преобразования потенциальной энергии сжатого и нагретого до высокой температуры пара в кинетическую энергию вращения ротора турбины. Включает в себя паровую турбину и вспомогательное оборудование. Паротурбинные установки используются на тепловых и атомных электростанциях для привода электрического генератора, входящего в состав.

Рекуперати́вный теплообме́нник (от лат. recuperator — получающий обратно, возвращающий) — теплообменник поверхностного типа для использования теплоты отходящих газов, в котором теплообмен между теплоносителями осуществляется непрерывно через разделяющую их стенку. В отличие от регенеративных теплообменников, трассы потоков теплоносителей в рекуператоре не меняются. Рекуператоры различают по схеме относительного движения теплоносителей — противоточные, перекрёстные, прямоточные и др.; по конструкции.

Холодильная установка может состоять из одной или нескольких холодильных машин, укомплектованных вспомогательным оборудованием: системой энерго- и водоснабжения, контрольно-измерительными приборами, приборами регулирования и управления, а также системой теплообмена с охлаждаемым объектом. Холодильная установка может быть установлена в помещении, на открытом воздухе, на транспорте и в различных устройствах, в которых необходимо поддерживать заданную пониженную температуру и удалять излишнюю влажность.

Для работы на газообразных топливах транспортные средства оснащаются газобаллонным оборудованием (ГБО).

Тягодутьевые машины — устройства, обеспечивающие принудительное (не зависящее от разницы плотностей нагретых газов в системе и наружного воздуха) перемещение воздуха и дымовых газов в технологических системах котельных установок, промышленных печей и других системах сжигания топлива в топках. В настоящее время, как правило, представляют собой ротационные лопастные нагнетательные машины с 1—2 ступенями, повышающие давление среды на 0,7—3 кПа. Если требуется большее повышение давления и большее число.

Дымосос — тягодутьевая машина (как правило, центробежного типа), которая служит для удаления дымовых газов — продуктов сгорания топлива. Предназначен для применения в теплоэнергетике (устанавливается после котла) или для противопожарных мероприятий.

Четырёхтактный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала, то есть за четыре хода поршня (такта). Начиная с середины XX века — наиболее распространённая разновидность поршневого ДВС, особенно в двигателях средней и большой мощности.

Вентиляторный доводчик, или фанко́йл, или Фэн-койл (англ. fan coil unit, от fan — вентилятор и coil — теплообменник; также англ. air handling unit — узел подготовки воздуха) — приёмник охлаждённого или нагретого носителя локального типа (воды, незамерзающей смеси) — оконечный элемент систем кондиционирования воздуха типа чиллер-фанкойл или систем отопления, предназначенный, как минимум, для рециркуляции и охлаждения воздуха в кондиционируемом помещении.

Рекуперáтор (от лат. recuperator — получающий обратно, возвращающий) — теплообменник поверхностного типа для использования теплоты отходящих газов, в котором теплообмен между теплоносителями осуществляется непрерывно через разделяющую их стенку. В отличие от регенератора, трассы потоков теплоносителей в рекуператоре не меняются. Рекуператоры различают по схеме относительного движения теплоносителей — противоточные, перекрестные, прямоточные и др.; по конструкции — трубчатые, пластинчатые, ребристые.

Газовый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, использующий в качестве топлива сжиженные углеводородные газы (пропан-бутан) или природный газ (метан).

Система управления запуском и розжигом ГТД служит для обеспечения перевода авиадвигателя из нерабочего состояния в установившийся режим малого газа, который характеризуется наименьшими оборотами турбины, при которых он может устойчиво работать длительное время.

Насосы для цемента — группа специального строительного оборудования, которая обеспечивает перекачку и подачу сухих мелкодисперсных веществ, и прежде всего — цемента.

Парораспределе́ние — управление распределением пара в различных технических устройствах, а также системы для такого распределения.

Разгрузочный клапан — гидравлический или пневматический аппарат, предназначенный для работы совместно с насосом/компрессором. Разгрузочные клапаны могут как сбрасывать давление за машиной после её остановки для облегчения повторного запуска (как правило, устанавливаются за компрессорами), так и переводить машину на нулевую производительность при отсутствии расхода жидкости/газа — такие клапаны (а также более сложные устройства — разгрузочные автоматы) применяются с нерегулируемыми насосами и компрессорами.

Термокамера — оборудование для термической обработки (термообработки) колбасных изделий, изделий из мяса, птицы, рыбы и сыров. Основные процессы: сушка, обжарка, варка, копчение, охлаждение (душирование, интенсивное охлаждение). Термокамера представляет собой металлический шкаф (обычно из нержавеющей стали) с термоизолированными стенками. Посредством нагревательных элементов ТЭНов в термокамере поддерживается требуемая для термообработки температура. Необходимая влажность поддерживается впуском пара.

Газотурбинный двигатель (ГТД) — это двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины.

Карбюра́тор (фр. Carburateur) — узел системы питания ДВС, предназначенный для приготовления горючей смеси наилучшего состава путём смешения (карбюрации, фр. carburation) жидкого топлива с воздухом и регулирования количества её подачи в цилиндры двигателя. Имеет широчайшее применение на различных двигателях, обеспечивающих работу самых разнообразных устройств. На массовых автомобилях с 80-х годов XX века карбюраторные системы подачи топлива вытесняются инжекторными.

Термомуфта является элементом системы охлаждения двигателя автомобиля. Употребляются также названия вискомуфта, муфта вентилятора, сцепление вентилятора (от англ. Fan clutch).

Двухта́ктный дви́гатель — двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе (за исключением двигателя Ленуара) происходят так же, как и в четырёхтактном (а значит, возможна реализация тех же термодинамических циклов, кроме цикла Аткинсона), но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за.

Ка́ртер (от фамилии английского инженера Картера (англ. John Harrison Carter (1816—1896)), впервые предложившего кожух для защиты и смазки цепи велосипеда Sunbeam в 1889 году) — основная корпусная деталь машин или механизмов (двигателя, редуктора, например коробки передач), коробчатого строения, предназначенная для опоры рабочих деталей, их защиты и размещения запаса смазочного масла. Нижняя часть картера автомобильного двигателя — поддон — также используется как резервуар для моторного масла.

Газовый радиатор (также газовый конвектор) — отопительный прибор, использующийся для отопления жилых и технических помещений.

Теплообменник — техническое устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя средами, имеющими различные температуры.

Смеси́тельный теплообме́нник (или конта́ктный теплообме́нник) — теплообменник, предназначенный для осуществления тепло- и массообменных процессов путём прямого смешивания сред (в отличие от поверхностных теплообменников). Наиболее распространены пароводяные струйные аппараты ПСА — теплообменники струйного типа, использующие в своей основе струйный инжектор. Смесительные теплообменники конструктивно устроены проще, нежели поверхностные, более полно используют тепло. Однако, пригодны они лишь в случаях.

Наддув — принудительное повышение давления воздуха выше текущего уровня атмосферного в системе впуска двигателя внутреннего сгорания, приводящее к увеличению плотности и массы воздуха в камере сгорания перед тактом рабочего хода, что, согласно правилу стехиометрической горючей смеси для конкретного типа мотора, позволяет сжечь больше топлива, а значит увеличить крутящий момент (и мощность, соответственно) при сравнимой частоте вращения. В широком смысле, повышение удельной/литровой мощности ДВС при.

Теплогенератор — нагревательный аппарат, предназначенный для непосредственного получения нагретого теплоносителя в процессе сжигания различных видов топлива. Применяется для индивидуального отопления и горячего водоснабжения помещений или небольших зданий различного назначения.

Пневматический привод (пневмопривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение частей машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха.

То́пливный насо́с высо́кого давле́ния (ТНВД) ди́зельного дви́гателя является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизельных двигателей.

Вентилятор — устройство для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа, при большей разнице давлений используют компрессор).

Бензи́новые электроста́нции — компактные автономные силовые установки для производства электрической энергии. Используются в качестве основного или резервного источника электроснабжения. Виды генераторов.

Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (ДВС) — двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.

Паросепара́тор (сепаратор пара, паросушитель) — устройство для отделения капельной влаги от водяного пара (паросушения). Пар, не содержащий влаги, называют сухим, содержащий влагу — влажным или перенасыщенным.

Турбоагрегат — агрегат, объединяющий в своём составе турбину (паровую, газовую или гидротурбину) и приводимый ею электрогенератор, как отдельные законченные устройства, вместе с их вспомогательными системами (возбуждения генератора, водяного и водородного охлаждения генератора , маслосистема подшипников турбины). Является одним из объектов основного оборудования электростанции.

Сва́рочный агрега́т — передвижная электростанция, вырабатывающая электрический ток для электродуговой сварки или резки.

Система отбора воздуха (англ. bleed air system) — система отбора воздуха взятого от двигателя или вспомогательной силовой установки для снабжения пневматической энергией различных принадлежностей на самолёте. Воздух, отбираемый от двигателей, используется на различные нужды такие как обогрев поверхностей планера (горячий воздух на многих самолётах направляется в противообледенительную систему и проходит по трубам под обшивкой, обогревая её во избежание нарастания льда), создание нужного давления.

Силово́й трансформа́тор — электротехническое устройство в сетях электроснабжения (электросетях) с двумя или более обмотками (трансформатор), который посредством электромагнитной индукции преобразует одну величину переменного напряжения и тока в другую величину переменного напряжения и тока, той же частоты без изменения её передаваемой мощности.

Углекисло́тная устано́вка предназначена для производства трёх видов продукции: сжиженной углекислоты, хранящейся в газовых баллонах высокого давления (50 кгс/см²) при температуре окружающей среды, сжиженной углекислоты, хранящейся в баллонах-термосах при пониженной температуре и сухого льда. Установка может быть частью углекислотного цеха, в котором производится углекислый газ, или частью предприятия, в котором углекислый газ является побочным продуктом.

Га́зовая турби́на (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение) — лопаточная машина, в ступенях которой энергия сжатого и/или нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу.

Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.

Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.

Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.

Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.

Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.

Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.

Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.

Из холода в жар

Однако здесь есть некоторые тонкости — эффективность холодильной машины уменьшается при падении температуры на испарителе и ее росте на конденсаторе. Это связано с тем, что теплообмен между двумя веществами происходит тем быстрее, чем больше разница их температур. А поскольку температура кипения хладагента постоянна, то, чем ниже температура в испарителе, тем медленнее идет теплообмен и тем меньше тепла он вырабатывает при той же потребляемой мощности. И при температуре окружающей среды до -5…-10°С эффективность кондиционера как отопительного прибора становится невысока.

Поэтому использовать кондиционер для отопления дома или квартиры можно, только если температура зимой не падает ниже -5°С.

В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.

Виды компрессоров

Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.

Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.

Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:

Несбалансированность однопоршневого компрессора является причиной высокого уровня шума и вибраций при работе.
Большое количество движущихся деталей приводит к ускоренному износу и снижению ресурса.
Опасность поломки при быстром повторном пуске. Сразу после остановки в цилиндре компрессора наличествует высокое давление. Если в этот момент включить компрессор, создается критическая нагрузка на двигатель, могущая привести к его повреждению.

Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.

Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.

Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.

Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.

Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.

Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.

Типы хладагентов

В качестве хладагента в холодильных машинах используются различные жидкости и газы — аммиак, пропан, фреоны (смеси углеводородов). Используемый в холодильной машине хладагент сильно влияет как на ее характеристики, так и на условия эксплуатации. Например, кондиционер, заправленный фреоном R-134a (температура кипения -26,5 °С) при -30 на улице работать в режиме обогрева не будет вообще — фреон просто не вскипит в наружном блоке. Более того, попытка включения кондиционера в таких условиях с большой вероятностью приведет к его поломке — попадание жидкости (а не газа) в компрессор обычно выводит его из строя.

В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:

Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.

R410A и R407С (хлорофторокарбонат, температура кипения -51,4°С) используются взамен R22. Они не вредят экологии, но требуют большего давления для конденсации, поэтому техника, заправляемая R410 или R407, стоит дороже. Кроме того, при возникновении утечек в системе, заполненной этими фреонами, могут возникнуть проблемы. Эти фреоны состоят из нескольких компонентов, которые улетучиваются неравномерно, поэтому при утечке более чем 40 % R410A дозаправка уже невозможна. Еще хуже обстоит дело с R407C – при возникновении утечки систему следует перезаправлять полностью.

R134 (тетрафторэтан) используется в кондиционерах взамен вышедшего из употребления R12. Температура кипения R134 составляет -26,3°С, поэтому в низкотемпературной технике он не используется. Однако, хоть R134 и не вреден для озонового слоя, он относится к газам, усиливающим парниковый эффект, поэтому безвредным его назвать нельзя.

R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.

Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.

Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.

Читайте также: