Раздел 1. Малые холодильные машины

1.1.Холодильные агенты и смазочные масла

Понятие о холодильном агенте. Термодинамические, физико-химические,

физиологические и экономические требования к холодильным агентам применяемым в малых холодильных машинах. Характеристики хладонов, применяемых в малых холодильных машинах, перспективные холодильные агенты .Меры техники безопасности при работе с холодильными агентами.

При изучении данной темы необходимо ознакомиться с термодинамическими процессами, происходящими в холодильной машине малой производительности связанными со свойствами холодильных агентов. Изучить физические свойства и параметры характеризующие холодильные агенты и смазочные масла, применяемые в малых холодильных машинах

Литература / 1 / гл.8 с.135-149

Методические указания

Требования к холодильным агентам делятся на четыре группы:

• термодинамические,

• физико-химические,

• физиологические и экологические,

• экономические.

Многообразие требований, предъявляемых к хладагентам, приводит к тому, что найти универсальное вещество, отвечающие всем требованиям , невозможно, поэтому хладагент в разных случаях выбирают с учетом назначения, условий работы и конструктивных особенностей холодильной машины.

Термодинамические требования.

1. Объемная холодопроизводительность Q_v хладагента должна быть большой, так как при больших Q_v значительно уменьшаются размеры и масса компрессора вследствие малых объемов циркулирующего хладагента. Но это требование при выборе хладагента не является решающим, так как с увеличением q_v растет разность давлений в холодильной машине, что также весьма нежелательно.

2. Давление хладагента в конце сжатия не должно быть слишком высоким, так как высокие давления приводят к усложнению конструкции машины, делают ее небезопасной.

3. Давление кипения хладагента желательно иметь выше атмосферного, так как при вакууме в систему может засасываться воздух, который отрицательно влияет на работу холодильной машины.

4. Отношение давлений Рк/Ро должно быть небольшим, так как с уменьшением значений Рк/Ро уменьшается затрачиваемая работа и габариты компрессора, увеличивается его КПД.

5. Теплота парообразования должна быть большой, так как чем она больше, тем меньшая масса хладагента должна циркулировать для создания необходимой холодопроизводительности.

6. Температура затвердевания хладагента должна быть низкой, а критическая температура – высокой, так как первая ограничивает возможность достижения низких температур, а при небольших значениях второй уменьшается холодильный коэффициент.

7. Плотность и вязкость хладагента должны быть небольшими для сокращения гидравлических потерь в трубопроводах и клапанах. Кроме того, с уменьшением вязкости увеличиваются коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи, что уменьшает расход металла на теплообменные аппараты

Физико-химические требования.

1. Желательно, чтобы хладогенты растворялись в воде во избежание образования ледяных пробок в дроссельных устройствах и нарушения работы системы. Кроме того, свободная вода способствует коррозии металла.

2. Влажное свойство хладагентов – растворимость их в масле. Если хладагент не растворяется в масле, то оно легко отделяется от хладагента, который кипит при постоянной температуре независимо от количества масла в системе. Но на стенках теплообменных аппаратов образуется масляная пленка, ухудшающая теплопередачу, что является недостатком таких хладагентов.

Если хладагент растворяется в масле, то слой масла с теплопередающих поверхностей смывается почти полностью; это улучшает теплопередачу. Однако его трудно удалить из испарителя, что повышает температуру кипения при увеличении концентрации масла и может значительно ухудшить работу машины.

3. Хладагенты должны быть нейтральными к металлам (даже в присутствии влаги) и прокладочным материалам.

4. Они не должны быть горючими и взрывоопасными.

5. Хладагенты должны иметь легкий запах, цвет или другие свойства, позволяющие легко обнаружить утечку.

6. Они не должны разлагаться при высоких температурах.

Физиологические и экологические требования..

Хладагенты не должны быть ядовитыми, не должны вызывать удушья и раздражения слизистых оболочек глаз, носа и дыхательных путей человека. Не должны отрицательно влиять на окружающую среду.

Экономические требования. Хладагенты должны быть дешевыми и недефицитными.

Вопросы для самоконтроля:

1. Основные требования к холодильным агентам.

2. Термодинамические требования.

3.Физико-химические и экономические требования.

4.Современные холодильные агенты и смазочные масла, применяемые в малых холодильных машинах.