Холодильная техника

Стоимость общестроительных работ многоэтажного холодильника больше, чем одноэтажного. [9]

Поэтому в большинстве случаев предпочтение отдается одноэтажным холодильникам, которые проектируются емкостью до 10 000 условных тонн. Свыше 10 000 условных тонн холодильники проектируются многоэтажными.

 

3. Классификация бытовых холодильников и морозильников

 

Бытовые холодильники компрессионного и абсорбционного типа выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 16317-87 "Приборы холодильные электрические бытовые".

Стандарт распространяется на бытовые электрические компрессионные и абсорбционные холодильники и бытовые электрические компрессионные холодильники-морозильники, предназначенные для хранения и (или) замораживания пищевых продуктов в бытовых условиях.

Холодильные приборы подразделяют по назначению на: холодильники, морозильники (М), холодильники-морозильники (MX).

По способу получения холода на:

• Компрессионные (К). Подавляющее большинство холодильников имеет компрессионное охлаждение. В этом случае охлаждающая жидкость (хладагент) циркулирует под давлением компрессора.

Рис. 9 – Принцип действия компрессионного холодильника

• Абсорбционные (А). В абсорбционных холодильниках нет компрессоров, а циркуляция хладагента осуществляется за счет нагрева теплообменника. Абсорбционное охлаждение применяют на холодильниках небольших и средних размеров. При одинаковом объеме абсорбционные холодильники потребляют больше электроэнергии, чем компрессионные

 

Рис. 10 – Принцип работы абсорбционной установки

 

По способу установки на: напольные типа шкаф (Ш), напольные типа стол (С).

По числу камер на: однокамерные, двухкамерные, трехкамерные.

По способности работать при максимальных температурах окружающей среды подразделяют на исполнения:

• холодильники: SN, N - не выше 32 °С, ST - не выше 38 °С, Т - не выше 43 °С;
• морозильники и холодильники-морозильники: N - не выше 32 °С, Т - не выше 43 °С.

 

 

Однокамерные холодильники подразделяют: по наличию низкотемпературного отделения (НТО) на: однокамерные с НТО; однокамерные без НТО.

По температуре в НТО на: с температурой не выше минус 6 °С (маркируется одной звездочкой), с температурой не выше минус 12 °С (маркируется двумя звездочками), с температурой не выше минус 18 °С (маркируется тремя звездочками). [9]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Устройство и принцип действия холодильника

 

1. Принцип действия холодильника и его конструкция

 

Рис. 11 – Конструкция холодильника

 

1. Мотор-компрессор, 2. защитно-пусковое реле, 3. терморегулятор, 4. внутренняя лампа освещения холодильника, 5. испаритель, 6. фильтр-осушитель, 7. конденсатор, 8. капилляр, 9. включатель лампы.

Мотор – компрессор (1), засасывает газообразный фреон из испарителя, сжимает его, и через фильтр (6) выталкивает в конденсатор (7).

В конденсаторе, нагретый в результате сжатия фреон остывает до комнатной температуры и окончательно переходит в жидкое состояние.

Жидкий фреон, находящийся под давлением, через отверстие капиляра (8) попадает во внутреннюю полость испарителя (5), переходит в газообразное состояние, в результате чего, отнимает тепло от стенок испарителя, а испаритель, в свою очередь, охлаждает внутреннее пространство холодильника.

Этот процесс повторяется до достижения заданной терморегулятором (3) температуры стенок испарителя.

При достижении необходимой температуры терморегулятор размыкает электрическую цепь и компрессор останавливается.

Через некоторое время, температура в холодильнике (за счет воздействия внешних факторов) начинает повышаться, контакты терморегулятора замыкаются, с помощью защитно-пускового реле (2) запускается электродвигатель мотор - компрессора и весь цикл повторяется сначала. [8]

 

2. Устройство холодильника

 

Упрощенно представляя, холодильник состоит из изотермического шкафа и электрического оборудования (холодильного агрегата).

Корпус. Корпус является несущей конструкцией, поэтому должен быть достаточно жестким. Его изготавливают из листовой стали толщиной 0,6-0,1 мм. Герметичность наружного шкафа обеспечивается пастой ПВ-3 на основе хлорвиниловой смолы. Поверхность шкафа фосфатируют, затем грунтуют и дважды покрывают белой эмалью МЛ-12-01, ЭП-148, МЛ-242, МЛ-283. Выполняют это с помощью краскопультов или в электростатическом поле. Поверхность сервировочного столика, если таковой имеется, покрывают полиэфирным лаком.

В последнее время для изготовления корпуса холодильника все чаще применяют ударопрочные пластики. Благодаря этому сокращается расход металла и уменьшается масса холодильного прибора.

Внутренние шкафы холодильников. Металлические внутренние шкафы из стального листа толщиной 0,7 - 0,9 мм изготавливают методом штамповки и сварки и эмалируют горячим способом силикатно-титановой эмалью.

 

Пластмассовые камеры изготавливают из АБС-пластика или из ударопрочного полистирола методом вакуум-формирования. АБС (акрилбутадиеновый стирол) обладает высокими механическими свойствами и стойкостью по отношению к хладону (фреону). Детали из АБС-пластика, покрытые хромом и никелем, широко применяются в декоративных целях.

АБС-пластики выпускаются в виде гранул диаметром не более 3 мм и длиной 4-5 мм или в виде порошка и перерабатываются литьем под давлением, выдуванием, термоформованием. Камеры у морозильников и камеры низкотемпературных отделений холодильников металлические - из алюминия или нержавеющей стали. Стальные камеры более долговечны, гигиеничны, но они увеличивают массу холодильника и требуют особых способов крепления к наружному корпусу для наиболее эффективной теплоизоляции от окружающей среды.

К преимуществам пластмассовых камер относятся технологичность изготовления, малый коэффициент теплопроводности, меньшая масса. Однако такие камеры по сравнению с металлическими. В холодильниках с пластмассовыми камерами по периметру дверного проема не устанавливают накладки, закрывающие теплоизоляцию, так как роль накладок выполняют отбортованные края камеры.

Двери. Изготовляют из стального листа толщиной 0,8 мм методом штамповки и сварки. В некоторых моделях холодильников двери изготовлены из древесностружечной плиты или ударопрочного полистирола.

Дверь холодильника состоит из наружной и внутренней панелей, теплоизоляции между ними и уплотнителя. Панели двери изготовляют из ударопрочного полистирола методом вакуум-формования. Толщина листа 2-3 мм. Дверь холодильника должна плотно прилегать к дверному проему, иначе теплый воздух будет проникать в камеру. Для обеспечения герметичности внутреннюю сторону двери по всему периметру окантовывают магнитным уплотнителем разного профиля.

 

Теплоизоляция. Теплоизоляцию применяют для защиты холодильной камеры от проникновения тепла окружающей среды и прокладывают по стенкам, верху и дну холодильного шкафа и холодильной камеры, а также под внутренней панелью двери. От теплоизоляционных материалов требуется, чтобы они обладали низким коэффициентом теплопроводности, небольшой объемной массой, малой гигроскопичностью, влагостойкостью, были огнестойкими, долговечными, дешевыми. Для теплоизоляции шкафа и двери холодильников применяют штапельное стекловолокно МТ-35, МТХ-5, МТХ-8, минеральный войлок, пенополистирол ПСВ и ПСВ-С и пенополиуретан ППУ-309М.

Минеральный войлок изготовляют из минеральной ваты путем обработки ее растворами синтетических смол. Исходным сырьем для получения минеральной ваты служат минеральные породы (доломит, доломитоглинистый мергель), а также металлургические шлаки.

Стеклянный войлок - разновидность искусственного минерального войлока. Он состоит из тонких (толщина 10-12 мк) коротких стеклянных нитей, связанных синтетическими смолами. Теплоизоляция из стеклянного войлока и супертонкого волокна биостойка, не имеет запаха, обладает водоотталкивающим свойством, удобно и быстрее стареют, со временем теряют товарный вид, менее долговечны и менее прочны.

Пенополистирол - синтетический теплоизоляционный материал. Он представляет собой легкую твердую пористую газонаполненную пластмассу с равномерно распределенными замкнутыми порами. Теплоизоляцию из пенополистирола получают вспениванием жидкого полистирола.

Пенополиуретан - пенопласты мелкопористой жесткой структуры, полученные путем вспучивания полиуретановых смол с применением соответствующих катализаторов и эмульгаторов. Для повышения теплозащитных свойств в качестве вспучивающего газа применяют хладон-11. Процесс пенообразования и затвердевания пены происходит в течение 10-15 мин при температуре до 5 °С.

Пенополиуретан обладает малой объемной массой, низким коэффициентом теплопроводности, влагостоек. Его можно вспенивать непосредственно в холодильном шкафу. При этом он равномерно и без воздушных полостей заполняет все пространство в простенках, хорошо склеивается со стенками, повышая прочность шкафа.

Затворы и уплотнители дверей. Ранее в холодильниках применялись курковые и секторные затворы дверей. В современных холодильниках применяются магнитные затворы.

Магнитные затворы представляют собой эластичную магнитную вставку, помещенную в уплотнительный профиль на внутренней панели двери. При закрывании двери она плотно притягивается к металлическому корпусу. Притягивая уплотнитель к шкафу по всему периметру, магнитный затвор обеспечивает хорошее уплотнение и в то же время не требует усилий для открывания двери, которое необходимо проверять динамометром с погрешностью +1 Н.

Для дверных уплотнителей в холодильниках с курковыми и секторными затворами применяют пищевую резину, с магнитными затворами – поливинилхлоридные и полихлорвиниловые уплотнители с магнитной вставкой и магнитные уплотнители с дополнительными удерживателями. В холодильниках с механическим затвором плотное закрывание двери достигается благодаря сжатию профиля резинового уплотнителя.

В холодильниках с магнитным затвором уплотнитель притягивается к шкафу силой притяжения магнита, при этом профиль уплотнителя растягивается. Уплотнитель имеет два баллона. Баллон прямоугольного сечения, в котором находится магнитная вставка, прижимается передней плоскостью к шкафу. Толщина стенки баллона существенно влияет на силу притяжения уплотнителя и не превышает 0,45 мм. Баллон "гармошка" служит для компенсации небольшого свободного хода двери. В свободном состоянии уплотнителя "гармошка" несколько сжата и при отходе двери растягивается, препятствуя отрыву уплотнителя от шкафа.

Электрическое оборудование холодильников: электрические нагреватели: для обогрева генератора в абсорбционных холодильных агрегатах, для предохранения дверного проема низкотемпературной (морозильной) камеры от выпадения конденсата (запотевания) на стенках; электродвигатель компрессора, проходные герметичные контакты для соединения обмоток электродвигателя с внешней электропроводкой холодильника через стенку кожуха мотора компрессора, осветительная аппаратура, предназначенная для освещения холодильной камеры, вентиляторы: для обдува конденсатора холодильного агрегата воздухом (при использовании в холодильниках конденсаторов с принудительным охлаждением) и для принудительной циркуляции воздуха в камерах холодильников.

К приборам автоматики бытовых холодильников относятся: датчики-реле температуры для поддержания заданной температуры в холодильной или низкотемпературной камере холодильников, пусковое реле для автоматического включения пусковой обмотки электродвигателя при запуске, защитное реле для предохранения обмоток электродвигателя от токов перегрузки, приборы автоматики для удаления снежного покрова со стенок испарителя. [8]

 

3. Машинное отделение холодильников

 

Машинное отделение холодильников состоит из компрессорного зала, аппаратного отделения, трансформаторной подстанции, вспомогательных и бытовых помещений. В компрессорном зале размещают холодильные компрессоры с электродвигателями, промежуточные сосуды, регулирующую станцию, электрощит, приборы управления.

Аппаратное помещение размещают под компрессорным залом для самотечного слива аммиака из системы. В нём устанавливают теплообменные аппараты, ресиверы, насосы, и вспомогательное оборудование. Часто машинные отделения располагают в пристройке к корпусу холодильника, иногда включают в контур первого этажа. Промежуточные сосуды размещают у стен или у простенков между окнами, обеспечивая доступ к запорной арматуре и приборам автоматики. Горизонтальные кожухотрубные аппараты располагают один над другим на металлических или железобетонных опорах. Вертикальные кожухотрубные конденсаторы располагают вне машинного отделения на постаменте, возле которого устанавливают линейный ресивер, маслоотделитель и маслосборник. [10]

 

4. Эксплуатация холодильного оборудования

 

Цель технической эксплуатации холодильной установки – установление и поддержание заданных температурно-влажностных режимов в охлаждаемых помещениях. Основная задача – обеспечение надежной, безаварийной и безопасной работы всего холодильного оборудования при минимальных затратах на производство искусственного холода.