3. Описание установки и принцип работы

Функциональная схема аккумулятора холода приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. 1 – теплоизолированный бак; 2 – трубчатый испаритель; 3 – компрессор; 4 – конденсатор; 5- ресивер; 6 – фильтр-осушитель; 7 - терморегулирующий вентиль; 8 – нагнетательный трубопровод; 9 – всасывающий трубопровод; 10 – рама; 11 – расходомер.

Установка состоит из бака изготовленного из нержавеющей стали и покрытого теплоизоляцией. В баке размещен испаритель, изготовленный из медных труб соединенных калачами. Бак и холодильный агрегат смонтированы на одной раме. Холодильный агрегат состоит из герметичного поршневого компрессора, работающего на хладоне R134а; конденсатора принудительного воздушного охлаждения; ресивера; терморегулирующего вентиля (ТРВ); приборов управления и контроля.

Принцип работы установки заключается в следующем. Жидкий хладагент из конденсатора через ресивер и фильтр-осушитель поступает к ТРВ, где дросселируется от давления конденсации до давления кипения. Ресивер предназначен для создания определенного запаса хладагента, чтобы обеспечить его равномерную подачу в испаритель в случае значительного изменения тепловой нагрузки на испаритель. Фильтр-осушитель адсорбционного типа. Адсорбентом может служить синтетический цеолит или силикагель. Основное назначение фильтра-осушителя – поглощение влаги, содержащейся в хладагенте. Если вода попадет вместе с хладагентом в ТРВ, то там она превратится в лед и может закупорить дроссельное отверстие, что приведет к значительному снижению холодопроизводительности и даже к выходу установки из строя. Кроме того, фильтр-осушитель задерживает другие вредные примеси, например продукты износа деталей компрессора; частицы масла, выносимые из компрессора вместе с парами хладагента. ТРВ предназначен не только для дросселирования хладагента, но и для регулирования его подачи в испаритель. После ТРВ хладагент поступает в испаритель. Там он отнимает теплоту от воды, кипит и переходит в парообразное состояние. При этом на наружных стенках трубок испарителя намораживается лед. Из испарителя пар хладагента отсасывается компрессором. Во всасывающем трубопроводе пар дополнительно перегревается. Перегрев пара необходим для испарения капелек жидкого хладагента, которые могут остаться в нем после испарителя. Это предохраняет компрессор от режима «влажного хода» и связанного с ним явлением гидроудара.

В компрессоре пар сжимается от давления кипения до давления конденсации и по нагнетательному трубопроводу подается в конденсатор. В конденсаторе за счет отдачи теплоты окружающему воздуху хладагент вновь переходит в жидкое состояние.

В лабораторной работе имитируется следующий процесс. Ледяная вода из аккумулятора холода поступает в теплообменник, где охлаждается молоко. Там вода воспринимает теплоту от молока и нагревается, а молоко охлаждается. Затем отепленная вода из теплообменника поступает в аккумулятор холода. За счет таяния льда, намороженного на испарителе, вода вновь охлаждается и направляется в теплообменник.

В лабораторной работе роль отепленной воды выполняет вода из системы горячего водоснабжения.

Температуру воды на входе в бак, на выходе и в самом баке регистрируют датчики, показания которых выводятся на панель управления. Расход отепленной воды определяется с помощью расходомера, установленного на входном патрубке. Давления конденсации и кипения измеряют манометры, размещенные на холодильном агрегате.