Хладоснабжение

Применение холода в пищевых производствах, хранение сырья, полуфабрикатов, а иногда и готовой продукции в современных условиях невозможно без использования холода.

В качестве естественного источника холода используется зимний холодный воздух, лед, заготовляемый зимой на естественных водоёмах и хранящийся в специальных устройствах-ледниках. Составление смеси льда с солью, достигают значительного понижения температуры таяния льда, в результате чего создают необходимые условия для хранения продуктов. На крупных предприятиях используют так называемый искусственный холод, получение которого обеспечивают специальные холодильные машины.

Компрессионные холодильные машины, в которых пары хладагента сжимаются компрессором, потребляющим электроэнергию. Эта группа машин самая многочисленная. Она включает как малые бытовые холодильники, так и огромные промышленные установки. В этих машинах используются практически все типы компрессоров.

Абсорбционные холодильные машины, в которых используется способность некоторых жидкостей, например воды, поглощать (абсорбировать) хладагент, например аммиак. В отличии от компрессионных в абсорбционных установках для сжатия паров хладагента используется термохимический компрессор, работа которого сопровождается потреблением не механической энергии, а теплоты в виде пара, горячей воды, дымовых газов и т.п.

Схема холодильной машины.

Схема холодильной машины (компрессорно-конденсаторно-испарительный агрегат) показана на рисунке 5.1

Рисунок 5.1 - Схема холодильной машины

Компрессор 1 и электродвигатель 2 размещены в общем герметичном кожухе 3. Компрессор засасывает парообразный хладон из испарителя 7 по всасывающему трубопроводу 10 через корпус электродвигателя 2 и глушитель всасывания 4.

В компрессоре пар сжимается и через глушитель нагнетания 5 по нагнетательному трубопроводу подается в конденсатор 6, где пар охлаждается и конденсируется за счет отдачи тепла окружающему воздуху. Жидкий хладагент из конденсатора через фильтр 8 по капиллярной трубке 9 подается в испаритель 7, в испарителе агент кипит за счет отбора тепла от продуктов и воздуха внутри холодильника.

Капиллярная трубка припаяна к всасывающей трубке 10, поэтому через место спая, происходит теплообмен между паром, поступающим в компрессор, и жидким хладоном. Жидкий хладон при этом переохлаждается, что уменьшает при дросселированнии парообразование.

Фильтр необходим для улавливания мелких механических частиц и тем самым, предохраняет капилляр от загрязнений. Обычно фильтр совмещают с осушителем, в котором находится адсорбент, поглощающий влагу и, тем самым, предохраняет капилляр от забивки льдом.

Агрегат значительно большей холодопроизводительности, чем потребная холодопроизводительность при максимальной тепловой нагрузке в холодильной камере, поэтому холодильные агрегаты работаю циклично с периодическим выключением мотор-компрессора. Это также обеспечивает долговечность и надежность агрегата. Цикличность обеспечивается автоматическими устройствами, при помощи которых происходит периодический пуск и остановка компрессора. Электрическая схема показана на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 - Электрическая схема управления компрессором

Автоматический пуск и остановка компрессора осуществляется при помощи регулятора температуры (термореле). Так как электродвигатель однофазный асинхронный, то у него имеется дополнительная пусковая обмотка 6, включение которой осуществляется пусковым реле 5, катушка пускового реле 5 включена последовательно с рабочей обмоткой 7. При замыкании контактов термореле 1 напряжение подается на рабочую обмотку электродвигателя.

При взаимодействии пульсирующего магнитного поля статора с магнитным полем ротора вращающий момент не появляется и вращение ротора не происходит.

Через рабочую обмотку идёт ток в несколько раз больший чем при нормальной работе электродвигателя. За счет этого замыкаются контакты пускового реле, включается пусковая обмотка и происходит «разгон» ротора электродвигателя.

Тепловое реле 4 защищает двигатель от перегрузок. Выключатель 3 установлен в проеме двери шкафа и при открывании двери включает электрическую лампу 2 внутри шкафа. Заданную температуру в камере поддерживают при помощи терморегелятора.

Периоды работы компрессора различны и зависят от температурных режимов.

Отношение среднего времени периода работы τср.р к средней продолжительности всего цикла τср.ц называется коэффициентом рабочего времени и рассчитывается по формуле 5.23.

В= τср.р/ τср.ц (5.34)

Величина коэффициента рабочего времени зависит от тепловой нагрузки на испаритель машины.

Теоретические основы получения искусственного холода.