- •Теоретические основы холодильных машин курс лекций
- •1. Физические принципы получения низких температур.
- •1.1. Фазовый переход.
- •1.2. Дросселирование (Эффект Джоуля-Томсона).
- •2.3 Адиабатное расширение.
- •2.4 Вихревой эффект (эффект Ранка-Хильша).
- •2.Рабочие вещества холодильных машин.
- •2.1.Классификация рабочих веществ
- •2.5 Термоэлектрический эффект (эффект Пельтье).
- •2.6 Адиабатное размагничивание.
- •2.7 Десорбция газов.
- •2.2.Свойства холодильных агентов
- •2.3.Выбор холодильных агентов
- •2.4.Промежуточные хладоносители
- •2.5 Выбор хладоносителей
- •2.6 Термодинамические диаграммы
- •5.Схемы и циклы паровых компрессорных холодильных машин
- •5.1.Классификация паровых компрессионных холодильных машин.
- •5.2.Одноступенчатые холодильные машины.
- •5.3.Двухступенчатые холодильные машины.
- •5.5.Каскадные холодильные машины.
- •Холодильные компрессоры Введение
- •1 Поршневые компрессоры
- •1.1 Теоретический поршневой компрессор
- •1.4 Классификация поршневых компрессоров
- •2 Основные узлы и детали поршневых компрессоров
- •2.1 Коленчатые валы
- •2.2 Картеры
- •2.3 Цилиндры
- •2.4 Поршни
- •2.5 Поршневые кольца
- •2.6 Шатуны
- •2.7 Клапаны
- •2.8 Крейцкопфы
- •2.9 Штоки
- •2.10 Сальники
- •2.11 Системы смазки компрессора
- •3 Марка компрессоров
- •4 Регулирование производительности поршневых компрессоров
- •6 Преимущества и недостатки поршневых компрессоров
- •Аппараты холодильных машин.
- •Конденсаторы.
- •Кожухотрубный горизонтальный конденсатор.
- •Кожухозмеевиковый конденсатор.
- •Кожухотрубный элементный конденсатор.
- •Кожухотрубный вертикальный конденсатор.
- •Пластинчатые конденсаторы.
- •Пакетно – панельный конденсатор.
- •Оросительный конденсатор.
- •Испарительный конденсатор.
- •Воздушные конденсаторы с принудительной циркуляцией воздуха
- •Конденсаторы с естественной циркуляцией воздуха
- •Испарители холодильных машин.
- •Кожухотрубные испарители с межтрубным кипением холодильного агента.
- •Кожухотрубные испарители с внутритрубным кипением холодильного агента
- •Кожухотрубные оросительные испарители.
- •Панельный испаритель.
- •Пластинчатый испаритель.
- •Вспомогательные аппараты холодильных машин.
- •Регенеративный теплообменник.
- •Промежуточные сосуды.
- •Переохладитель
- •Отделитель жидкости
- •Маслоотделители
- •Маслосборник
- •Ресиверы Линейный ресивер
- •Дренажный ресивер
- •Защитный ресивер
- •Циркуляционные ресивера
- •Компаубные ресивера
- •Литература.
3 Марка компрессоров
Каждому типоразмеру компрессоров соответствует свое определенное обозначение-марка компрессора.
В марку, согласно ГОСТам, входит буква, обозначающая холодильный агент, расположение цилиндров, степень герметичности компрессора, число ступеней сжатия, температурный режим работы, стандартная холодопроизводительность и др. Холодильный агент в марке обозначается начальной буквой его названия: аммиак-А; фреон-Ф и т.д. Направление осей цилиндров показывается буквами В, О, У, УУ, что соответствует обозначению:
В - вертикальный, О - оппозитный, У - Vобразный, УУ - веерообразный.
Буквы
Г и БС показывают, что компрессор
герметичный (Г) или бессальниковый (БС),
сальниковый компрессор буквой не
обозначают. Режим работы герметичных
компрессоров показывается: буквой
В-высокотемпературный, С-среднетемпературный
и Н-низкотемпературный. После буквенных
обозначений в конце марки пишется число,
показывающее холодопроизводительность
компрессора при стандартном температурном
режиме. За цифрами могут быть буквы РЭ,
означающие, что компрессор с электромагнитным
регулированием производительности.нце
марки пишется чисый, С-среднетемпературный
и Н-низкотемпературный.
4 Регулирование производительности поршневых компрессоров
Изменение холодопроизводительности всей холодильной машины можно осуществить путем изменения объёмной производительности поршневого компрессора. Существует несколько способов регулирования объёмной производительности поршневого компрессора.
Изменение частоты вращения коленчатого вала.
Дросселирование пара холодильного агента перед всасыванием в компрессор (дросселирование на всасывании).
Байпасирование (перепуск пара из нагнетательного трубопровода во всасывающий).
Подключение дополнительного мертвого объема
Принудительное открытие (отжим) всасывающих клапанов.
Отключение отдельных цилиндров компрессора.
Перепуск пара через регулирующие байпасы.
Пуск-остановка компрессора.
Рассмотрим эти способы более подробно.
6 Преимущества и недостатки поршневых компрессоров
Поршневые компрессоры при холодопроизводительности до 300кВт имеют следующие преимущества и недостатки.
Преимущества:
Более высокие объемные и энергетические показатели.
Меньшие массогабаритные показатели.
Высокая технологичность конструкции.
Хорошая взаимозаменяемость узлов и деталей компрессора.
Упрощение конструкции с уменьшением холодопроизводительности компрессора.
Возможность работы на различных холодильных агентах.
Более высокое отношение давления в одной ступени сжатия.
Недостатки:
1.Малая уравновешенность конструкции.
2.Сложность конструкции.
3.Меньшая надежность работы компрессора.
4.Большое наличие пар трения в компрессоре.
5. Наличие смазочного масла в сжимаемом паре холодильного агента, выходящего из компрессора.
6.Более низкое давление всасывания при одинаковой температуре кипения в испарителе.
7. Наличие пульсации потоков во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.
Аппараты холодильных машин.
По функциональному назначению делятся:
1. Емкостные
2. Теплообменные
3. Комбинированные
В теплообменных происходит теплообмен между различными средами.
Емкостные аппараты предназначены для отделения, сбора холодильного агента, масла, неконденсирующихся газов и т. д.
Комбинированные аппараты предназначены для теплообмена, отделения и сбора холодильного агента и масла.
По значимости для холодильной машины:
Основные
Вспомогательные
Основные являются обязательными, а вспомогательные не являются обязательными. Аппараты холодильных машин составляют 70-80% их материалоемкости.
Аппараты оказывают большое внимание на энергетические показатели холодильных машин. На движение холодильного агента в них затрачивается часть работы компрессора.
В теплообменных аппаратах возникают необратимые потери цикла, которые увеличивают работу цикла и потребление электроэнергии. Кроме того, для движения внешних сред через теплообменные аппараты расходуется дополнительная работа насосов, вентиляторов, мешалок и т. д.
К теплообменным аппаратам холодильных машин предъявляют следующие основные требования:
1. Высокая интенсивность теплообмена;
2. Малые гидравлические потери при движении холодильного агента;
3. Технологичность конструкции;
4. Удобство монтажа, ремонта, эксплуатации;
5. Компактность конструкции;
6. Малая материалоемкость;
7. Высокая надежность работы;
8. Соответствие требованиям охраны труда и техники безопасности;
9. Хороший эстетический вид;
10. Низкая стоимость.
