2. Холодильний агрегат
Холодильний агрегат абсорбційної-дифузійного дії виготовлений з безшовних труб, з'єднаних газовим зварюванням. Основні вузли агрегату:
генератор - вироблення аміачного пари і підйом слабкого розчину на висоту зливу в абсорбер;
конденсатор - конденсація парів аміаку;
випарник - випаровування рідкого аміаку з утворенням холоду;
абсорбер - поглинання пари аміаку водоаміачного розчином (процес абсорбції);
електронагрівач - нагрівання водоаміачного розчину в генераторі.
Принцип роботи холодильного агрегату абсорбційного типу полягає в наступному. Концентрований розчин постійно нагрівається в кип'ятильнику 1 (рис. 1.) До температури кипіння будь-яким джерелом тепла (електричним, газовим і т.д.).
Рис. 1. Схема холодильного агрегату абсорбційного типу:
1 - кип'ятильник: 2 - дефлегматор: 3 - конденсатор: 4 - випарник; 5 - абсорбер
Тому що температура кипіння холодоагенту значно нижче температури кипіння розчинника абсорбенту), то в процесі випарювання концентрованого розчину з кип'ятильника виходять концентровані пари хладагента з невеликою кількістю розчинника. На шляху руху до конденсатора концентровані пари хладагента проходять спеціальний теплообмінний апарат (дефлегматор 2), в якому відбувається часткова конденсація концентрованих парів. При цьому утворився конденсат стікає в слабкий розчин, що входить з кип'ятильника, а більш концентровані пари хладагента надходять в конденсатор 3. Висококонцентрований рідкий холодоагент з конденсатора надходить у випарник 4, де він закипає при негативній температурі, відбираючи тепло з холодильної камери. Слабкий розчин з кип'ятильника надходить в абсорбер 5 і охолоджується навколишнім середовищем до температури початку абсорбції. Вихідні з випарника пари хладагента також надходять у абсорбер назустріч рухається охолодженого слабкому розчину. У абсорбері відбувається процес поглинання (абсорбції) парів холодоагенту слабким розчином. При цьому виділяється певна кількість теплоти абсорбції(змішування) у навколишнє середовище утворився в абсорбері концентрований розчин термонасосом передається в кип'ятильник.
Циркуляція розчину і хладагента здійснюється безперервно, поки працюють кип'ятильник і термонасос, обігріваються одним джерелом тепла. Таким чином, в абсорбційному холодильному агрегаті безперервної дії роль всмоктуючої частини механічного компресора виконується абсорбером, а нагнітальної - термонасосом.
Для підвищення ефективності холодильного циклу абсорбційної холодильної машини використовують також теплообмінники рідинні і парові, які скорочують непродуктивні втрати тепла.
а) |
б) |
Рис. 2. Електронагрівач:
а - пристрій: 1 - металева гільза; 2 - ніхромовий спіраль; 3 - пісок, 4 - втулка спіралі; 5 - порцелянові намиста;
б - схема включення
Електронагрівач холодильного агрегату виготовлений з ніхромового дроту сплаву Х20н80 Н 1-0.25, 0 0,25, завитий в спіраль 2 (рис. 2, а) з нанизаними на неї фарфоровими втулками 4. Спіраль вставлена у металеву гільзу 1, виготовлену з труби. Вільний простір між втулками спіралі і внутрішньою поверхнею гільзи заповнено піском 3. Довжина гільзи 200-250 мм, діаметр 20-25 мм. З одного боку гільза наглухо закрита. У відкриту частину гільзи вкладений нагрівальний елемент, розташований на ділянці завдовжки 150 мм, від країв гільзи він знаходиться на відстані 5 мм. Через ковпачок з отворами кінці спіралі, ізольовані фарфоровими бусами 5, виведені з металевої гільзи. Кінці спіралі приєднуються до перемикача потужності або до терморегулятора.
У залежності від обсягу холодильника електронагрівачі розрізняються до потужності, кількості ступенів - 1,2 або 3 (рис. 2, б), а також за напругою. Так, одноступінчатий електронагрівач холодильника «Кристал 4» має потужність 125 Вт; двоступінчастий електронагрівач в двокамерному холодильнику «Кристал 9» має два ступені потужностей - 200 і 70 Вт. У холодильниках старих моделей встановлювалися двох - і трисекційні нагрівачі, розраховані відповідно на два або три, перемикання потужності.
Система регулювання температури в абсорбційних холодильниках може бути ручною та автоматичною.У першому випадку, коли електронагрівач розрахований на кілька ступенів потужності, регулювання температури виробляється самим власником шляхом включення нагрівача на більшу чи меншу потужність, а в газових холодильниках - ручкою регулятора витрати газу.
У холодильниках нових моделей застосовується переривчастий (циклічний) режим роботи з постійною потужністю електронагрівача. Завдяки використанню інерційної здібності холодильного циклу вдалося істотно знизити добовий витрата електроенергії і підвищити термін служби електронагрівача. В електричне коло холодильника включений терморегулятор, що відключає електронагрівач при досягненні в камері заданої температури. Природно, що при такій циклової роботі холодильного агрегату температура в камері постійної бути не може і певний середній рівень її може підтримуватися тільки засобами автоматики.
У холодильниках застосовують терморегулятори АРТ 2А або Т 110 (Т 120) різних модифікацій звідповідною настроюванням температурної характеристики.
Терморегулятор працює наступним чином. При досягненні температури на випарнику нижче певної величини в капілярній трубці терморегулятора, закріпленої на випарнику, відбувається конденсація хладону, в результаті чого тиск пари хладону падає і контакти терморегулятора розмикаються. При цьому електронагрівач відключається від мережі. При підвищенні температури на випарнику рідкий хладон, що знаходиться в капілярній трубці терморегулятора, починає випаровуватися. Тиск пари хладону досягає величини, при якій контакти терморегулятора знову замикаються. При замиканні контактів терморегулятора електронагрівач споживає електроенергію і холодильний агрегат працює. Температура на випарнику знову починає знижуватися.