Практические занятия № 1,2,3.

Назначение и типы компрессоров. Поршневые компрессоры. Конструкции сальниковых, бессальниковых компрессоров различной модификации.Изучение устройства отдельных узлов и деталей компрессоров.

Изучение конструкции герметичных компрессоров. Работа компрессоров. Преимущества и недостатки конструкции .

В результате проведённого практического занятия студент должен:

Иметь представление о:

• классификации компрессоров малых холодильных машин.

Знать:

• конструкции основных марок компрессоров, применяемых в малых холодильных машинах.

Уметь:

• производить разборку и сборку компрессоров:

определять характерные неисправности деталей, связанные с износом сопрягаемых деталей, потерей герметичности соединений.

Вопросы для самоконтроля:

1.Функции компрессора в схеме работы холодильной машины

2.Преимущества и недостатки конструкции сальниковых, бессальниковых и герметичных компрессоров.

3.Назначение мёртвого пространства в компрессоре.

4.Какова роль масла в винтовом компрессоре.

1.4 Теплообменные аппараты и вспомогательное оборудование холодильных установок.

Назначение теплообменных аппаратов, основные виды. Назначение и классификация конденсаторов и испарителей малых холодильных машин. Коэффициент теплопередачи в теплообменных аппаратах. Факторы, влияющие на теплопередачу в конденсаторах и испарителях. Конструкции конденсаторов, испарителей и вспомогательного оборудования. Схемы включения.

Литература /1 /гл.11 с.190-205

Методические указания

При изучении темы необходимо ознакомиться с:

• классификацией и назначением теплообменных аппаратов, их основными видами.

• назначением и классификацией конденсаторов, испарителей и вспомогательного оборудования малых холодильных машин, схемами включения, условиями эксплуатации;

• ознакомиться с понятием коэффициента теплопередачи в теплообменных аппаратах и факторах, влияющих на теплопередачу в конденсаторах и испарителях, назначении вспомогательного оборудования в системе работы малой холодильной машины;

• с основными направлениями развития и совершенствования теплообменных аппаратов, номенклатурой теплообменного оборудования малых холодильных машин комплектующих торговое холодильное оборудование;

В состав любой холодильной машины входят как минимум, два теплообменных аппарата, обеспечивающих обмен энергией в виде теплоты между хладагентом и внешней средой. Этими обязательными теплообменными аппаратами являются испаритель и конденсатор холодильной машины.

Испаритель – это теплообменный аппарат, установленный в охлаждаемом помещении и обеспечивающий охлаждение газообразной или жидкостной среды. Различают по виду охлаждаемой среды: для охлаждения жидких теплоносителей и для охлаждения воздуха;

по конструкции: панельные испарители открытого типа, кожухотрубные, кожухозмеевиковые листотрубные и ребристые.

по способу заполнения хладагентом: сухие и заполненные.

У ребристотрубных испарителей теплообменная поверхность образованна из гладких медных труб, на которые насажены штампованные пластинчатые рёбра. Испарители данного типа наиболее часто используют для охлаждения холодильных камер предприятий торговли и питания.

Испарители с принудительным движением воздуха через оребрённую теплообменную поверхность называется воздухоохладителем. Движение воздуха осуществляется вентилятором с приводом от электродвигателя. Воздухоохладители более компактны и легче чем испарители с естественной циркуляцией воздуха.

Воздухоохладители применяют в холодильных камерах для охлаждения и замораживания пищевых продуктов

Конденсатор. По виду среды, в которую отводится теплота конденсации, различают конденсаторы с воздушным и водяным охлаждением

Коэффициент теплопередачи с естественным воздушным охлаждением не превышает величины 4-6 Вт/м²K.

Коэффициент теплопередачи КД с принудительным движением воздуха составляет 25-35 Вт/м²K.

В следствии этого в торговом холодильном оборудовании преимущественно распространение получил КД с принудительным движением воздуха.

В холодильном оборудовании с небольшой тепловой нагрузкой (шкафы, витрины) устанавливаются с конвективным движением воздуха.

Конденсаторы с принудительным движением воздуха, как и воздухоохладители, снабжены вентиляторами.

Целевое назначение теплообменных аппаратов — обеспечить интен­сивный обмен тепла между холодильным агентом и охлаждаемой (ис­паритель) и теплоотводящей (конденсатор) средами. Интенсивность любого теплообмена зависит от разности темпера­тур между средами, свойств, прежде всего теплофизических, этих сред, свойств материала, через который осуществляется теплоперенос, ско­рости движения сред, участвующих в теплообмене и в существенной мере зависит от направления движе­ния сред, обменивающихся теплом. Если среда, отдающая тепло, дви­жется в том же направлении, что и среда, воспринимающая тепло, то это движение то это движение называют параллельным. Если среды движутся в проти­воположных направлениях, то такое движение сред называют проти­вотоком. Противоток — наиболее эффективный способ теплообмена. Поскольку коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности теплообмена, например испарителя, к холодильному агенту существен­но выше коэффициента теплоотдачи от воздуха к наружной поверх­ности, то для обеспечения большой величины теплового потока θ, Вт, следует увеличить наружную площадь поверхности теплообмена по­средством ее оребрения.

Оребрение, т. е. увеличение площади поверхности теплообмена, при­меняют к той части поверхности, со стороны которой коэффициент теплоотдачи меньше. Это относится ко всем типам теплообменных аппаратов — испарителям и конденсаторам. Причем чем больше сте­пень оребрения теплообменного аппарата, тем меньше его габаритные размеры, что существенно при создании и эксплуатации компактных конструкций холодильных машин торгового холодильного оборудо­вания и кондиционеров.

Увеличить тепловой поток мож­но, увеличивая коэффициент теплоотдачи от охлаждаемой или теплоотводящей среды. Это достигается увеличением скорости движения среды (посредством применения вентиляторов) или заменой самой сре­ды, если это технически и технологически оправдано. Например, за­меняя в конденсаторах воздух жидкой теплоотводящей средой, ска­жем водой, увеличивают теплоотвод в конденсаторе и одновременно уменьшают его габаритные размеры. Это обстоятельство важно, когда появляется необходимость отводить с поверхности конденсатора зна­чительное количество тепла.

Современные холодильные машины, устанавливаемые в торговом холодильном оборудовании, комплектуются компактными конденса­торами. Они имеют большую величину оребрения поверхности теп­лообмена. Использование в составе холодильных машин для охлаждения стационарных продуктовых камер на предприятиях торговли и питания получили конденсаторы водяного охлаждения.

В современных условиях работы предприятий использование проточной воды для охлаждения конденсатора без её последующей утилизации является экономически затратным шагом. Поэтому холодильные агрегаты с водяным охлаждением используют системы обратного водоснабжения с применением градирен..

Помимо основных элементов холодильной машины, существует определенный класс устройств, создающих благоприятные условия для длительной и бесперебойной работы холодильных установок или холодильного оборудования. наличие вспомогательных устройств приводит так же к повышению экономичности работы, увеличению сроков межремонтного обслуживания.

К вспомогательной аппаратуре фреоновых холодильных машин малой производительности относятся ресиверы, отделители жидкости, фильтры-осушители, вентиляторы.

Теплообменник предназначен для охлаждения (и переохлаждения) жидкого хладагента высокого давления после конденсатора. Это приводит к уменьшению доли паровой фазы после дросселирования, повышает эффективность работы испарителя и холодильной машины в целом.

Теплообменник кожухозмеевиковой конструкции применяют в холодильных машинах производительностью свыше 3,5 кВт. Теплообменник состоит из обечайки, к которой приварены два сферических донышка . Внутри обечайки размещён змеевик из тонкой трубки. Жидкий хладагент течёт внутри трубы змеевика, а парообразный хладагент – в межтрубном пространстве. Для присоединения к трубопроводам жидкого и газообразного хладагента предусмотрены штуцера и фланцы

Фильтры-осушители применяются с хладагентами R22, R502, R134a и др. Эти хладагенты в воде практически не растворяются и вода, попадая в дросселирующее устройство может замёрзнуть, закупорить отверстие дросселирующего устройства и временно остановить работу холодильной машины. Для обеспечения бесперебойной работы холодильной машины на линии жидкого хладагента, перед дросселирующим устройством устанавливают фильтр-осушитель. Удаление влаги (осушку) из жидкого хладагента осуществляют специальными твердыми поглотителями — адсорбентами. Эти вещества способны поглощать воду и не поглощать жидкий хладагент. В качестве адсорбентов используют: силикагель, алюмогель, цеолит.

На практике фильтр и осушитель объединяют в одну конструкцию Различают неразборные и разборные конструкции фильтров-осушителей.

Неразборный фильтр-осушитель для использования в герметичных холодильных агрегатах состоит из корпуса, к которому припаяны крышки с резьбовыми штуцерами для присоединения к трубопроводам жидкого хладагента. В корпусе между двумя механическими фильтрами засыпан адсорбент — синтетический цеолит NaА-2КТ. Один из механических фильтров снабжен распределителем потока, прижимаемым к слою адсорбента пружиной.

Ресиверы..В малых холодильных машинах используются линейные ресиверы, устанавливаемые после конденсатора и предназначенные для создания запаса жидкого хладагента и о беспечения бесперебойной работы холодильной машины.

Создаваемый в ресивере запас хладагента может обеспечить длительную работу холодильной машины при незначительных утечках. Переменные тепловые нагрузки на холодильную машину сопряжены с изменением расхода хладагента через испаритель. Запас хладагента в ресивере обеспечит бесперебойную работу холодильной машины.

В процессе транспортирования или ремонта в объем ресивера и конденсатора собирают хладагент из контура холодильной машины.

Вместимость ресивера определяется количеством хладагента, находящегося в контуре холодильной машины. Количество жидкого хладагента в машине должно занимать меньший объем, чем объем конденсатора и ресивера. Конструктивно различают горизонтальные и вертикальные ресиверы. Горизонтальные ресиверы агрегатов с сальниковыми и бессальниковыми компрессорами используют как основания для установки компрессора и приводного электродвигателя.

Вертикальные ресиверы входят в состав герметичных компрессорно-конденсаторных агрегатов и монтируются на общей раме. Холодильные машины, имеющие в своем составе конденсатор с водяным охлаждением, ресиверами не оснащаются. В этом случае функцию ресивера выполняет нижняя часть конденсатора, в которой собирается жидкий хладагент.

Горизонтальный ресивер состоит из корпуса, к которому приварены две сферические крышки. На одной из них установлен запорный вентиль для отсечения ресивера от остальных элементов холодильной машины.

Вертикальные ресиверы применяются в холодильных агрегатах малых холодильных машин, холодопроизводительностью до 800 Вт.

. Практическое занятие № 4

Изучение конструкции испарителей, воздухоохладителей, конденсаторов и вспомогательного оборудования на примере действующего оборудования, плакатов и элементов конструкции теплообменных аппаратов. Определение характерных неисправностей теплообменного оборудования, связанных с износом сопрягаемых деталей, потерей герметичности соединений.

В результате проведённого практического занятия студент должен:

Иметь представление о:

• классификации теплообменных аппаратов:

• назначении вспомогательного оборудования в системе работы холодильной машины;

Знать:

• конструкции применяемых теплообменных аппаратов и вспомогательного оборудования в зависимости от условий эксплуатации, схемы включения.

Уметь:

• определять характерные неисправности деталей, связанные с износом сопрягаемых деталей, потерей герметичности соединений.

Вопросы для самоконтроля :

1.От чего зависит интенсивность теплообмена в испарителях и конденсаторах.

2.С какой целью теплообменные поверхности делают оребрёнными.

3.Какую роль выполняет вспомогательное оборудование холодильных машин.

4.Преимущества и недостатки воздушных конденсаторов по сравнению с водяными