Принципът на работа на парна компресионна хладилна машина (инсталация)
IN парокомпресионни хладилни машини за получаване на изкуствен студ се използва процесът на кипене на течни работни тела - хладилни агенти (хладилни агенти). Течният хладилен агент (например въздух) от цилиндъра (1) (фиг. 25) през клапана (2) влиза в бобината (3), разположена в хладилното помещение. Топлината от помещението се прехвърля към хладилния агент и се изразходва за неговото изпаряване. В същото време температурата на въздуха в помещението намалява.
Чрез непрекъснато подаване на течен хладилен агент към бобината може да се постигне дълго и стабилно охлаждане на помещението. Въпреки това, при този метод за получаване на студ, хладилният агент е безвъзвратно загубен, следователно, през валидна хладилна машина парите, генерирани по време на процеса на кипене, се събират и се превръщат обратно в течност. Това се постига чрез компресиране на парите на хладилния агент до определено налягане и след това охлаждането им. Енергията се изразходва за компресиране на хладилния агент, но процесът на получаване на студ става непрекъснат, няма загуба на хладилен агент и хладилен цилиндър е необходим само за първоначалното пълнене на системата.
Фигура: 25 - Схема за получаване на студ
Чилър (фиг. 26) се състои от компресор (2), кондензатор (1), управляващ клапан (4) и изпарител (3), свързани с тръбопроводи. Компресорът осигурява засмукване от изпарителя, компресия и изхвърляне на пари в кондензатора. В процеса на компресиране парите на хладилния агент се нагряват, поради което в тръбопровода има горещи пари, свързващи компресора с кондензатора (70.130 ° C, в зависимост от вида на хладилния агент).
Фигура: 26 - Схематична схема на хладилната машина
В кондензатора парите първо се охлаждат, след това се превръщат в течност (кондензират). Процесът на кондензация протича при постоянно налягане Pc и температура tc. Кондензаторът се охлажда с вода или външен въздух (на хладилен подвижен състав се използват само кондензатори с въздушно охлаждане). От кондензатора хладилният агент тече в течно състояние към управляващия клапан (4), който с намаляване на налягането от Pc до Po (налягане на изпаряване) осигурява дроселирането на течния хладилен агент. В процеса на дроселиране част от течността се превръща в пара, така че смес от течност и мокра пара влиза в изпарителя от управляващия клапан. В изпарителя течният хладилен агент кипи при температура t0 и налягане P0. Хладилният агент отнема топлината, необходима за кипене, от охлаждащата среда (въздух в товарното отделение на автомобила). По този начин, в хладилна машина когато компресорът работи, циркулира същото количество хладилен агент, което само променя агрегатното му състояние по време на кипене и кондензация.
За да се осигури стабилна и надеждна работа, хладилната машина е оборудвана с допълнителни устройства (маслоотделители, приемници и др.). Тази кола се нарича хладилен агрегат.
Схема компресионен хладилен агрегат показано на фиг. 27. Когато течният хладилен агент преминава през управляващия клапан (2), той се дроселира и частично кипи. Температурата на течността спада; при тази температура се появява допълнително кипене в изпарителя (3). Необходимата за кипене топлина се отвежда от въздуха в помещението.
Фигура: 27 - Схема на компресионна хладилна машина
Образуваните пари на хладилен агент от изпарителя през топлообменника (1) и уловителя на мръсотията (15) се изсмукват от компресора (13), компресират се и се избутват в изходящия тръбопровод. Част от смазочното масло се отвежда с парите на хладилния агент от компресора. Попадането му в кондензатора и изпарителя е нежелателно. За да се избегне това, между компресора (13) и кондензатора (4) е монтиран сепаратор за масло (6), зад масления сепаратор има възвратен клапан (5), който предотвратява обратния поток на хладилния агент от кондензатора в в случай на повреда на компресора.
В кондензатора горещите пари се охлаждат и кондензират, отдавайки топлина на външния въздух, който се издухва от вентилаторите извън тръбите на кондензатора. Температурата и налягането на кондензацията зависят от температурата и количеството подаван свеж въздух: колкото по-ниска е температурата на входящия въздух и колкото по-висока е тя, толкова по-ниска е температурата на кондензация.
Кондензираният хладилен агент влиза в приемника (9) (колектор за течности), от който след това преминава през филтърната сушилня (8) към топлообменника (1). Тук се осъществява топлообмен между течни и газообразни хладилни агенти. Това осигурява преохлаждане на течността. От топлообменника течният хладилен агент идва към управляващия клапан (7) и процесът се повтаря.
Всмукателното налягане, напорното налягане и налягането на маслото в системата за смазване се определят от манометри (11). В процес на изпълнение хладилен агрегат могат да възникнат аварийни режими, които са придружени от прекомерно повишаване на налягането в кондензатора, спад на налягането в системата за смазване на компресора и рязък спад на налягането в изпарителя. За защита на инсталацията от такива аварийни режими са предвидени защитни устройства (10), (12).
Автоматизация на хладилната инсталация осигурени от регулатора на смукателното налягане (14), електромагнитния клапан (7) и термостатичния разширителен клапан (2).