ИСКУССТВЕННЫЙ ХОЛОД

ПАРОВЫЕ КОМПРЕССИОННЫЕ МАШИНЫ

Холод в паровых холодильных машинах, как мы уже говорили, получается за счёт испарения холодильных агентов, имеющих низкие температуры кипения. Холо­дильные агенты должны быть безвредны для человека, не разъедать металла, не быть горючими и взрывоопасными. Они должны иметь также большую теплоту парообразо­вания, малые удельные объёмы образующихся паров и умеренные давления при изменениях агрегатного со­стояния.

В качестве такого вещества для машин средней и боль­шой производительности широко применяется аммиак (ЫН3). Важное значение в холодильной технике имеют хо­лодильные агенты ф р е о н ы Они представляют собой органические соединения фтора и хлора. Среди большой группы фреонов широкое применение нашёл дифторди- хлорметан (СР2С12). Этот агент (сокращённо его назы­вают фреон-12) не имеет запаха и взрывобезопасен.

Если налить осторожно из баллона в колбу немного жидкого фреона-12, то он бурно закипит и в нём появятся пузырьки паров. Однако термометр покажет около —30° С. На холодной наружной поверхности колбы мы будем наблюдать конденсацию водяных паров из воздуха и превращение их в твёрдое состояние — лёд.

Чтобы уяснить действие паровой компрессионной холо­дильной машины, рассмотрим её схему (рис. 12). Как видно, эта машина состоит из испарителя, компрессора, конденсатора и регулирующего вентиля. Все эти главные части машины последовательно соединены между собой трубопроводами и образуют замкнутую систему.

Каково назначение главных частей холодильной ма­шины и что в них происходит? Виспарителе при низ­кой температуре жидкий холодильный агент кипит за счёт теплоты, отнимаемой от охлаждаемой среды, на­пример от воздуха камеры с пищевыми продуктами.

Компрессор отсасывает пары холодильного агента из испарителя и одновременно производит их сжатие. При сжатии паров повышается их температура.

SHAPE \* MERGEFORMAT

Испаряющийся холодильный агент

Ягттт! Пары холодильного агента низкого тления

Г

, Пары холодильного агента бышого дабления

* Сконденсированный холо-

1 сильный агент

В конденсаторе охлаждаются (водой или воздухом) нагретые при сжатии пары холодильного агента. Здесь они переходят в жидкое состояние, сохраняя повышенное давление. Регулирующий вентиль предназна­чен для подачи в испаритель определённого количества жидкого холодильного агента, которое может там перейти в пар под действием тепла от охлаждаемой среды. При проходе через узкое сечение вентиля давление жидкого холодильного агента снижается до давления испарителя.

Работа холодильной машины не требует дополнитель­ного расхода холодильного агента. Чтобы получить холод, необходима лишь циркуляция холодильного агента, кото­рая и осуществляется компрессором — наиболее ответст­венной частью этой машины.

В современных паровых компрессионных машинах при­меняются быстроходные компрессоры (с числом оборотов до 1000 в минуту). Они имеют прямолинейно-возвратное движение поршней внутри цилиндров, число которых

2 или 4. В этих цилиндрах расположены всасывающие кла­паны, которые автоматически открывают холодным па­рам выход из испарителя, и нагнетательные клапаны, дающие возможность сжатым парам выходить из цилин­дров в конденсатор.

В настоящее время применяются конденсаторы с водя­ным охлаждением обычно так называемого кожухотруб­ного типа. Они имеют вид кожуха, закрытого с торцов решётками, в которые вварены трубы. Вода протекает внутри труб, а в пространстве между ними и кожухом происходит конденсация паров холодильного агента.

Для охлаждения рассола или воды применяют испа­рители также кожухотрубного типа. Воздух камер охлаж­дают батареи из вертикальных труб, которые приварены к горизонтальным коллекторам.

Количество тепла, отнимаемое холодильной машиной от охлаждаемой среды в течение часа, составляет её мощ­ность, или холодопроизводительность. Холо - допроизводительность машины зависит от условий её ра­боты: температуры испарения и температуры конденсации. При понижении температуры испарения холодопроизво­дительность машины значительно снижается.

Наиболее крупная аммиачная холодильная машина выпускается московским заводом «Компрессор». Она имеет холодопроизводительность 1 700 000 килокалорий в час при температуре испарения —10° С. Если такую ма­шину использовать для изготовления искусственного льда, то каждые сутки она может дать более 300 тонн льда.

Самая маленькая фреоновая холодильная машина, предназначенная для домашнего электрохолодильника, имеет холодопроизводительность около 100 килокалорий в час.