روش های بدست آوردن سرما و ویژگی های منابع خنک کننده. نحوه دریافت گرما از سرما با استفاده از لوله های حرارتی و پدیده های مویرگی. فعال و غیر فعال

فرآیند کاهش دمای بدن نامیده می شود خنک کنندهخنک کننده طبیعی و مصنوعی وجود دارد.

خنک کننده طبیعیبه بدن اجازه می دهد تا دمای بدن را خنک کند محیط. این خنک کننده توسط آب سرد یا هوا تامین می شود.

برای خنک سازی تا دمای کمتر از دمای محیط از آن استفاده می شود خنک کننده مصنوعی،که می تواند با استفاده از هر فرآیند فیزیکی مرتبط با حذف گرما انجام شود.

تبرید مصنوعی در فرآیندهای جذب، کریستالیزاسیون، جداسازی گاز، خشک کردن انجمادی و تهویه مطبوع استفاده می شود.

با استفاده از مخلوط های تبرید می توان به دمای بسیار پایین دست یافت. مخلوطی از یخ و CaCl 2 (تا 30٪) به شما امکان می دهد به دمای -55 درجه سانتیگراد برسید. با این حال، خنک کردن به این روش نیاز به مقدار زیادی یخ و نمک دارد، بنابراین استفاده از آن محدود است.

دستگاه های تبرید مدرن از خاصیت تعدادی گاز مایع کم جوش (آمونیاک، فریون، دی اکسید کربن و غیره) برای جذب مقدار زیادی گرما از محیط در هنگام تبخیر استفاده می کنند.

تبرید مصنوعی را می توان به دو دسته تقسیم کرد در حد متوسط(تا دمای 100- درجه سانتیگراد) و عمیق(به دمای پایین تر).

در صنعت، خنک کننده عمیق برای مایع کردن مخلوط های بخار-گاز و گاز جدا شده استفاده می شود. گازهای به دست آمده از این طریق به طور گسترده در صنایع شیمیایی استفاده می شود: نیتروژن - برای تولید کودهای شیمیایی، اکسیژن، متان و اتیلن - برای تولید. اسیدهای معدنیو غیره

در واحدهای تبرید مصنوعی کاهش لازم در دمای سیال کار انجام می شود. توسط وضعیت کل سیال عاملواحدهای برودتی

آنها شامل گاز، گاز-مایع، بخار-مایع و جذب (با استفاده از فاز جامد) هستند.

سرمایش مصنوعی در بیشتر موارد به دو روش انجام می شود:

تبخیر مایعات کم جوش؛

انبساط گازهای مختلف از پیش فشرده با استفاده از دریچه گاز یا انبساط.

هنگامی که مایعات کم جوش تبخیر می شوند، دومی به دلیل کاهش انرژی داخلی سرد می شوند.

گاز دادنفرآیند انبساط گاز هنگام عبور از یک دستگاه انقباض است که منجر به کاهش فشار گاز می شود. انرژی مورد نیاز برای انبساط گاز در هنگام دریچه گاز، زمانی که حرارت ورودی از بیرون وجود ندارد، تنها از انرژی داخلی خود گاز بدست می آید. اثر دریچه گاز(اثر ژول تامسون) تغییر دمای گاز در حین دریچه گاز در غیاب تبادل حرارت با محیط است.

گسترش- این انبساط گاز در یک ماشین انبساط است - یک منبسط کننده. این واحد در طراحی خود شبیه کمپرسور پیستونی یا توربوشارژر است. در حین انبساط، گاز به دلیل کاهش انرژی داخلی و کار خارجی سرد می شود.

اگر فشار به 0.007 بار کاهش یابد، آب در دمای تنها 4 درجه سانتیگراد شروع به جوشیدن می کند - اینها خواص آن است. در این صورت کافی است یک خنک کننده با دمای مثلاً 10 درجه سانتیگراد به کتری برسانید و با کمک این خنک کننده آب داخل کتری مانند شعله به جوش بیاید. مشعل گازو این مایع خنک کننده، برای مثال، تا دمای 7 درجه سانتیگراد خنک می شود، درست همانطور که محصولات احتراق گاز زیر یک کتری در حال جوش سرد می شوند. خنک کننده ای که از 10 تا 7 درجه سانتیگراد خنک می شود، مبرد نامیده می شود و می توان از آن برای مثال در سیستم های تهویه مطبوع با موفقیت استفاده کرد.

در اواپراتور ABKhM دقیقاً چنین فرآیندهایی رخ می دهد. این دستگاه از فریون ها به عنوان مبرد استفاده نمی کند، بلکه مانند کتری از آب معمولی استفاده می کند که در اواپراتوری که فشار داخل آن نزدیک به خلاء مطلق است می جوشد.

در عین حال، یک دستگاه تبرید هنوز هم باید تا حدودی پیچیده تر از یک کتری باشد. به محض اینکه بخار از آب شروع به تشکیل شدن کند خلاء اواپراتور ناپدید می شود. برای جلوگیری از این اتفاق، بخار باید حذف شود. در ماشین‌های تبرید کمپرسور معمولی، بخار ایجاد شده در هنگام جوشاندن مبردها توسط کمپرسور مکیده می‌شود. از نظر تئوری، مکش بخار آب با کمپرسور امکان پذیر است، اما در عمل حل این مشکل دشوار است، زیرا حجم ویژه بخار آب در فشار پایین بسیار زیاد است و به یک کمپرسور بیش از حد بزرگ نیاز است. در این مرحله، اگر چنین ماده ای به عنوان محلول لیتیوم بروماید در آب کشف نمی شد، ایده یک دستگاه تبرید آب می توانست وارد قلمرو علمی تخیلی شود. ویژگی خاص این محلول توانایی آن در جذب حریصانه (به عبارت علمی، "جذب") بخار آب است. اگر محلول غلیظی از برومید لیتیوم، به نام جاذب، به همان حجم تبخیرکننده اسپری شود، خلاء در این حجم حفظ می شود، زیرا بخار به محلول می رود. درست است که جاذب خیلی زود توانایی جذب خود را از دست می دهد، گرما به آب در گردشی که از طریق سیم پیچ جاذب در گردش است منتقل می شود و از طریق برج خنک کننده به اتمسفر منتقل می شود.

محلول ضعیف از جاذب A توسط پمپ 3 به ژنراتور G می رسد که از طریق لوله های آن مایع خنک کننده منبع حرارت T در گردش است و تحت تأثیر این گرما بخار محلول ضعیف تبخیر شده و از طریق پرده ها عبور می کند. (با فلش نشان داده شده است) به فضای کندانسور K که توسط آب در گردش خنک شده است، روی لوله های آن بخار متراکم می شود، میعانات به اواپراتور AND باز می گردد و محلول لیتیوم برومید نیمه آب شده (غلیظ) به جاذب غلظت نمک در محلول کاهش می یابد و در عین حال ظرفیت جذب آن کاهش می یابد. برای حفظ ظرفیت جذب محلول در سطح بالایی ثابت، باید بخار اضافی آن را تبخیر کنید. و برای تبخیر انرژی مناسب تر از انرژی حرارتی وجود ندارد.

ماهیت فیزیکی گرما و سرما یکسان است، تفاوت فقط در سرعت حرکت مولکول ها و اتم است. در بدنی که گرمتر می شود، سرعت حرکت بیشتر از بدنی است که حرارت کمتری دارد. هنگامی که گرما به بدن می رسد، حرکت افزایش می یابد و با حذف گرما، کاهش می یابد. بنابراین انرژی حرارتی انرژی درونی حرکت مولکول ها و اتم ها است.

خنک کردن بدن عبارت است از حذف گرما از آن و با کاهش دما. ساده ترین روش خنک سازی تبادل حرارت بین بدن خنک شده و محیط - هوای بیرون، رودخانه است آب دریا، خاک اما به این ترتیب حتی با کامل ترین تبادل حرارتی، دمای بدنه خنک شده را فقط می توان تا دمای محیط کاهش داد. این نوع خنک کننده را خنک کننده طبیعی می نامند. خنک کردن بدن در دمای کمتر از محیط را مصنوعی می گویند. عمدتاً از گرمای نهان جذب شده توسط اجسام در هنگام تغییر حالت تجمع آنها استفاده می کند.

مقدار گرما یا سرما بر حسب کالری یا کیلوکالری (کیلو کالری) اندازه گیری می شود. کالری مقدار حرارت مورد نیاز برای گرم کردن 1 گرم آب در 1 در حالت عادی است فشار جو، کیلو کالری - برای گرم کردن 1 کیلوگرم آب در دمای 1 درجه سانتیگراد در شرایط یکسان.

راه های مختلفی برای به دست آوردن سرماخوردگی مصنوعی وجود دارد. ساده ترین آنها خنک شدن با یخ یا برف است که ذوب شدن آنها با جذب کاملاً همراه است. مقدار زیادحرارت. اگر جریان گرما از بیرون کم باشد و سطح انتقال حرارت یخ یا برف نسبتاً بزرگ باشد، می توان دمای اتاق را تقریباً به 0 درجه سانتی گراد کاهش داد. در عمل، در اتاقی که توسط یخ یا برف خنک می شود، دمای هوا را فقط می توان در 5-8 درجه سانتی گراد حفظ کرد. برای خنک کردن یخ از یخ آب یا دی اکسید کربن جامد (یخ خشک) استفاده می شود.

هنگامی که توسط یخ آب سرد می شود، تغییری در حالت تجمع آن رخ می دهد - ذوب (ذوب شدن). ظرفیت خنک کننده، یا ظرفیت خنک کننده یک تمیز یخ آب، گرمای ویژه همجوشی نامیده می شود. برابر با 335 کیلوژول بر کیلوگرم است. ظرفیت گرمایی یخ 2.1 کیلوژول بر کیلوگرم است.

یخ آبی برای خنک کردن و نگهداری فصلی محصولات غذایی، سبزیجات و میوه ها در مناطق آب و هوایی با دوره های سرد طولانی استفاده می شود، جایی که می توان آن را به راحتی در شرایط طبیعی در زمستان تهیه کرد.

یخ آب به عنوان یک عامل خنک کننده در یخچال های طبیعی و انبارهای یخ استفاده می شود. یخچال های طبیعی با بارگیری از پایین یخ (یخچال-سرخم) و بارگذاری جانبی - نوع جیبی عرضه می شوند.

خنک سازی یخ دارای معایب قابل توجهی است: دمای ذخیره سازی توسط دمای ذوب یخ محدود می شود (معمولا دمای هوا در انبارهای یخ 5-8 درجه سانتیگراد است)، مقدار یخ باید در یخچال قرار داده شود که برای کل دوره ذخیره سازی کافی باشد. ، و در صورت لزوم اضافه شد. هزینه های کار قابل توجه برای تهیه و ذخیره یخ آب؛ اندازه های بزرگاتاق های یخی تقریباً 3 برابر بزرگتر از اتاق غذا. هزینه های کار قابل توجه برای مطابقت با الزامات ذخیره سازی لازم محصولات غذاییو زهکشی آب مذاب

خنک سازی یخ نمک با استفاده از یخ آب خرد شده و نمک انجام می شود. با افزودن نمک، سرعت ذوب یخ افزایش می یابد و دمای ذوب یخ کمتر می شود. این با این واقعیت توضیح داده می شود که افزودن نمک باعث تضعیف انسجام مولکولی و تخریب شبکه های کریستال یخ می شود. ذوب مخلوط یخ و نمک با حذف گرما از محیط صورت می گیرد که در نتیجه هوای اطراف خنک شده و دمای آن کاهش می یابد. با افزایش محتوای نمک در مخلوط یخ و نمک، نقطه ذوب آن کاهش می یابد. محلول نمکی با کمترین نقطه ذوب یوتکتیک و نقطه ذوب آن نقطه کرایوهیدرات نامیده می شود. نقطه کرایوهیدرات برای مخلوط یخ و نمک با نمک خوراکی 21.2- درجه سانتی گراد است، با غلظت نمک در محلول 23.1 درصد نسبت به جرم کلمخلوطی که تقریباً معادل 30 کیلوگرم نمک در هر 100 کیلوگرم یخ است. با غلظت بیشتر نمک، دمای ذوب مخلوط یخ و نمک کاهش نمی یابد، بلکه دمای ذوب افزایش می یابد (در غلظت 25٪ نمک در محلول به جرم کل، دمای ذوب به افزایش می یابد. -8 درجه سانتیگراد).

هنگامی که محلول آبی نمک خوراکی در غلظتی متناسب با نقطه کرایوهیدرات منجمد می شود، مخلوط همگنی از کریستال های یخ و نمک به دست می آید که به آن محلول جامد یوتکتیک می گویند.

نقطه ذوب محلول جامد یوتکتیک نمک خوراکی 2/21- درجه سانتی گراد و گرمای همجوشی 236 کیلوژول بر کیلوگرم است. محلول یوتکتیک برای خنک سازی با گشتاور صفر استفاده می شود. برای انجام این کار، محلول یوتکتیک نمک خوراکی را در صفرها - اشکال محکم بسته شده - ریخته و منجمد می کنند. از صفرهای منجمد برای خنک کردن کانترها، کابینت ها، کیسه های کولر قابل حمل یخچالی و غیره استفاده می شود. در تجارت، قبل از تولید انبوه تجهیزات با روش خنک کننده ماشینی، خنک کننده یخ نمک به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گرفت.

خنک شدن با یخ خشک بر اساس خاصیت تصعید دی اکسید کربن جامد است، یعنی هنگام جذب گرما، از حالت جامد به حالت گازی عبور می کند و حالت مایع را دور می زند. مشخصات فیزیکییخ خشک دارای دمای تصعید زیر در فشار اتمسفر است - 78.9 درجه سانتیگراد، گرمای تصعید 574.6 کیلوژول بر کیلوگرم.

یخ خشک مزایای زیر را نسبت به یخ آبی دارد:

امکان به دست آوردن دمای پایین تر وجود دارد.

اثر خنک کنندگی 1 کیلوگرم یخ خشک تقریباً 2 برابر بیشتر از 1 کیلوگرم یخ آب است:

هنگام خنک شدن، رطوبتی ایجاد نمی شود؛ علاوه بر این، هنگامی که یخ خشک تصعید می شود، دی اکسید کربن گازی تشکیل می شود که نگهدارنده ای است که باعث حفظ بهتر محصولات می شود.

یخ خشک برای حمل و نقل غذاهای منجمد، خنک کردن بستنی بسته بندی شده، میوه ها و سبزیجات منجمد استفاده می شود.

خنک سازی مصنوعی را نیز می توان با مخلوط کردن یخ یا برف با اسیدهای رقیق به دست آورد، برای مثال مخلوطی از 7 قسمت برف یا یخ و 4 قسمت اسید نیتریک رقیق دمای 35- درجه سانتی گراد دارد. دماهای پایین را نیز می توان با حل کردن نمک در اسیدهای رقیق به دست آورد. بنابراین، اگر 5 قسمت نیترات آمونیوم و 6 قسمت سولفات سدیم در 4 قسمت اسید نیتریک رقیق حل شود، دمای مخلوط 40- درجه سانتیگراد خواهد بود.

تولید سرمای مصنوعی با کمک برف یا یخ و همچنین با کمک مخلوط های خنک کننده دارای معایب قابل توجهی است: فرآیندهای پر زحمت جمع آوری یخ یا برف، تحویل آنها، دشواری کنترل خودکار و قابلیت های محدود دما.

اخیراً به دلیل بحران انرژی و آلودگی محیط زیست، مشکل استفاده از روش‌های غیر سنتی سازگار با محیط زیست برای به دست آوردن سرما برای فرآوری فرآورده‌های غذایی در یخچال به طور فزاینده‌ای ضروری شده است. امیدوارکننده ترین آنها روش برودتی مبتنی بر نیتروژن مایع و گاز با استفاده از سیستم تبرید بدون ماشین است که شامل استفاده یکباره از یک عامل سرمایی است.

چشم انداز این روش تامین سرما به دلیل کشف ذخایر بزرگ (340 میلیارد متر مکعب) گازهای با نیتروژن بالا در روسیه در حال افزایش است. هزینه نیتروژن خالص شده مرتبه ای کمتر از نیتروژن بدست آمده با استفاده از روش جداسازی هوا است.

سیستم های خنک کننده نیتروژن جریان بدون ماشین دارای مزایای قابل توجهی هستند: آنها در عملکرد بسیار قابل اعتماد هستند و سرعت انجماد بالایی دارند و از حفظ تقریباً کامل کیفیت و تضمین می کنند. ظاهرمحصول و همچنین حداقل کاهش وزن آن به دلیل انقباض.

به ویژه پاکیزگی زیست محیطی چنین سیستم هایی قابل توجه است (اتمسفر زمین حاوی 78٪ گاز نیتروژن است).

رایج‌ترین و راحت‌ترین روش خنک‌سازی، خنک‌سازی ماشینی است.

تبرید ماشینی روشی برای تولید سرما با تغییر حالت تجمع مبرد و جوشاندن آن در دمای پایینبا حذف گرمای تبخیر از بدن خنک شده یا محیط خنک شده برای این کار

برای تراکم بعدی بخارات مبرد، افزایش اولیه فشار و دمای آنها مورد نیاز است.

روش خنک کننده ماشین همچنین می تواند بر اساس انبساط آدیاباتیک (بدون تامین یا حذف گرما) گاز فشرده باشد. هنگامی که یک گاز فشرده منبسط می شود، دمای آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، زیرا کار خارجی در این مورد به هزینه انرژی داخلی گاز انجام می شود. عملکرد دستگاه های تبرید هوا بر این اصل استوار است.

خنک سازی با انبساط گاز فشرده، به ویژه هوا، با تمام روش های خنک کننده متفاوت است. در این حالت، هوا حالت تجمع خود را مانند یخ، مخلوط و فریون تغییر نمی دهد، فقط گرم می شود و گرمای محیط را درک می کند (از بدن در حال خنک شدن).

استفاده گسترده از تبرید ماشینی در تجارت با تعدادی از خواص عملیاتی و مزایای اقتصادی آن توضیح داده می شود. شرایط دمایی پایدار و به راحتی قابل تنظیم، عملکرد خودکار دستگاه تبرید بدون هزینه های بالا نگهداریشرایط بهداشتی و بهداشتی بهتر برای نگهداری محصولات، فشردگی و راندمان کلی امکان استفاده از خنک کننده ماشین را تعیین می کند.

شرکت های تجارت عمده و خرده فروشی عمدتاً از ماشین های تبرید بخار استفاده می کنند که عملکرد آنها بر اساس جوشاندن در دمای پایین مواد کاری ویژه - مبردها است. انرژی و جذب، که در آن بخارات مبرد توسط جاذب جذب می شود.

طراحی و اصل عملکرد دستگاه تبرید تراکمی. یک دستگاه تبرید فشرده (شکل 3.1) از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است: اواپراتور، کمپرسور، کندانسور، گیرنده، فیلتر، شیر ترموستاتیک. عملکرد خودکار دستگاه توسط یک شیر ترموستاتیک و یک تنظیم کننده فشار تضمین می شود. دستگاه های کمکی که به بهبود کارایی و قابلیت اطمینان دستگاه کمک می کنند عبارتند از: گیرنده، فیلتر، مبدل حرارتی و خشک کن. این دستگاه توسط یک موتور الکتریکی به حرکت در می آید.

اواپراتور باتری خنک کننده ای است که به دلیل جوشیدن مبرد در دمای پایین، گرمای محیط را جذب می کند. بسته به نوع محیط خنک شده، اواپراتورهای مایع خنک کننده و هوا متمایز می شوند.

برنج. نمودار دستگاه تبرید تراکمی:

1 - کمپرسور؛ 2 - خازن؛ 3 - گیرنده; 4 - فیلتر; 5 -

شیر ترموستاتیک؛ 6 - اواپراتور; 7 - خنک شده

دوربین؛ 8 - موتور الکتریکی; 9 - استارت مغناطیسی; 10 -

سوئیچ دکمه ای؛ 11 - سوئیچ فشار

کمپرسور به گونه ای طراحی شده است که بخارات مبرد را از اواپراتور مکیده، آنها را فشرده کرده و در حالت فوق گرم به داخل کندانسور پمپ می کند. در ماشین‌های تبرید کوچک از کمپرسورهای پیستونی و دوار استفاده می‌شود که کمپرسورهای پیستونی بیشترین کاربرد را دارند.

کندانسور یک وسیله تبادل حرارتی است که برای مایع سازی بخارات مبرد با خنک کردن آنها استفاده می شود. بسته به نوع محیط خنک کننده، خازن ها با خنک کننده آب و هوا تولید می شوند. کندانسورهای با حرکت اجباری هوا دارای سیم پیچ‌های مسطح عمودی هستند که از لوله‌های پره‌دار مسی یا فولادی ساخته شده‌اند.خنک کننده هوای طبیعی فقط در ماشین‌های برودتی یخچال‌های برقی خانگی استفاده می‌شود. کندانسورهای آب خنک به صورت پوسته و لوله و پوسته و لوله هستند.

گیرنده - مخزنی است که برای جمع آوری مبرد مایع به منظور اطمینان از جریان یکنواخت آن به شیر ترموستاتیک و اواپراتور استفاده می شود.در ماشین های مبرد کوچک، گیرنده برای جمع آوری مبرد در حین تعمیر ماشین طراحی شده است.

فیلتر از مش مسی یا برنجی و پدهای پارچه ای تشکیل شده است. این برای تمیز کردن سیستم و مایع خنک کننده از آلاینده های مکانیکی ناشی از تمیز کردن ناکافی در طول ساخت، نصب و تعمیر است. فیلترها در انواع مایع و بخار وجود دارند. فیلتر مایع بعد از گیرنده در جلوی شیر ترموستاتیک نصب می شود، فیلتر بخار روی خط مکش کمپرسور نصب می شود.

برای جلوگیری از ورود زنگ زدگی و ذرات مکانیکی به داخل سیلندرهای دستگاه های تبرید فریونی کوچک، فیلتری به شکل فنجان از مش برنجی وارد حفره مکش کمپرسور می شود.

شیر ترموستاتیک جریان یکنواخت مبرد را در اواپراتور تضمین می کند، مبرد مایع را اسپری می کند و در نتیجه فشار میعان را به فشار تبخیر کاهش می دهد.

کارایی دستگاه تبرید تا حد زیادی به تنظیم صحیح شیر ترموستاتیک بستگی دارد. وجود بیش از حد مبرد مایع در اواپراتور به دلیل اجرای مرطوب کمپرسور می تواند منجر به چکش آب شود. اگر اواپراتور به اندازه کافی با مایع پر نشود، بخشی از سطح آن استفاده نمی شود که منجر به اختلال در عملکرد عادی دستگاه و کاهش دمای تبخیر مبرد می شود.

رگولاتور فشار از یک سوئیچ فشار (تنظیم کننده فشار پایین) و یک کنترل کننده فشار (سوئیچ فشار بالا) تشکیل شده است. برای تنظیم دما در محدوده های معین، لازم است که ظرفیت خنک کننده دستگاه تبرید همیشه از جریان گرما به آن فراتر رود. بنابراین در شرایط عادی نیازی به کار مداوم دستگاه تبرید نیست.

روشن شدن دوره ای دستگاه تبرید به طور خودکار توسط سوئیچ فشار انجام می شود. رژیم دمایی مورد نیاز با تنظیم مدت زمان استراحت در عملکرد دستگاه تبرید به دست می آید. کنترل کننده فشار برای محافظت در برابر افزایش فشار بیش از حد در خط تخلیه عمل می کند. هنگامی که فشار در کندانسور به بالای 10 اتمسفر افزایش یابد. (هنجار 6-8 اتمسفر است.) مدار سیم پیچ استارت مغناطیسی را باز می کند، برق موتور الکتریکی خاموش می شود و دستگاه تبرید متوقف می شود.

عملکرد دستگاه تبرید به شرح زیر انجام می شود. مایعی که به راحتی تبخیر می شود (فریون-12) از طریق یک دریچه ترموستاتیک وارد اواپراتور می شود. هنگامی که در شرایط فشار کم قرار می گیرد، می جوشد و به بخار تبدیل می شود و در همان زمان از هوای اطراف اواپراتور گرما می گیرد.

از اواپراتور، بخارات مبرد توسط کمپرسور مکیده شده، مایع شده و در حالتی که از فشرده سازی فوق گرم شده است، به داخل کندانسور پمپ می شود. در یک کندانسور با آب یا هوا خنک می شوند و به مایع تبدیل می شوند. مبرد مایع از طریق لوله‌های کندانسور جریان می‌یابد و در گیرنده جمع می‌شود و از آنجا تحت فشار از فیلتر عبور می‌کند، جایی که ناخالصی‌های مکانیکی (ماسه، رسوب و غیره) حفظ می‌شود.

مبرد پاک شده از ناخالصی ها، با عبور از سوراخ باریک شیر ترموستاتیک، دریچه گاز (مچاله شده)، پاشیده می شود و با کاهش شدید فشار و دما، وارد اواپراتور می شود و پس از آن چرخه تکرار می شود.

چرخه عملکرد دستگاه تبرید با در نظر گرفتن تعامل دستگاه های اتوماسیون به شرح زیر است. هنگامی که موتور الکتریکی خاموش است، تماس های سوئیچ فشار باز است، شیر ترموستاتیک اجازه نمی دهد مبرد مایع از کندانسور به اواپراتور عبور کند، زیرا سوزن به طور کامل وارد زین شده و ناحیه جریان را محکم بسته است. در این زمان، فرآیند جوش مبرد مایع باقی مانده پس از خاموش کردن دستگاه در اواپراتور ادامه می یابد. در اثر هجوم گرمای خارجی، دمای اواپراتور به تدریج افزایش می یابد و در نتیجه فشار بخارات انباشته شده در آن افزایش می یابد. فشار در اواپراتور افزایش می یابد تا زمانی که سوئیچ فشار سوئیچ فشار کنتاکت ها را ببندد و دستگاه شروع به کار کند.

هنگامی که دستگاه روشن می شود، بخارهای فوق گرم از اواپراتور به داخل کمپرسور مکیده می شوند. این امر مستلزم افزایش دما و فشار در کارتریج حساس شیر انبساط است که در نتیجه دریچه سوزنی سوراخ عبور را باز می کند. مبرد مایع که به شدت در حال جوشیدن است، به داخل لوله های اواپراتور می رود. جوشیدن با کاهش قابل توجهی در دمای مخلوط بخار و مایع همراه است که در نتیجه دیواره های اواپراتور، هوای اطراف و محصولات فاسد شدنی خنک می شوند.

کاهش دمای محیط میزان جریان گرما را کاهش می دهد، جوشش شدیدتر می شود، مقدار بخار کاهش می یابد، فشار در اواپراتور به حدی کاهش می یابد که در آن سوئیچ فشار کنتاکت ها را باز می کند و دستگاه متوقف می شود. با خاموش شدن دستگاه، عرضه مبرد مایع به اواپراتور کاهش می یابد، زیرا مبرد اضافی وارد شده به آن منجر به کاهش دمای بخارات خروجی و بسته شدن خودکار دریچه سوزنی دریچه ترموستاتیک می شود. . چند ثانیه پس از توقف دستگاه، در نهایت فشار سیلندر حرارتی و اواپراتور مقایسه شده و دریچه سوزنی بسته می شود.

مبردها مبردها مواد کارکرد ماشین های تبرید بخار هستند که با کمک آنها دمای پایین به دست می آید. رایج ترین آنها فریون و آمونیاک هستند.

هنگام انتخاب یک مبرد، با توجه به خواص ترمودینامیکی، ترموفیزیکی، فیزیکوشیمیایی و فیزیولوژیکی آن هدایت می شود. هزینه و در دسترس بودن آن نیز مهم است. مبردها نباید سمی باشند، نباید باعث خفگی یا تحریک غشاهای مخاطی چشم، بینی و مجاری تنفسی انسان شوند.

فریون-12 (R-12) دارای فرمول شیمیایی CHF 2 C1 2 (دی فلورودی کلرومتان) است. این یک ماده بی رنگ گازی با بوی خاص ضعیف است که زمانی احساس می شود که مقدار حجمی بخار آن در هوا بیش از 20٪ باشد. Freon-12 دارای خواص ترمودینامیکی خوبی است

فریون-22 (R-22)، یا دی فلورومنوکلرومتان (CHF 2 C1)، مانند فرئون-12، دارای خواص ترمودینامیکی و عملکرد خوبی است. با نقطه جوش کمتر و گرمای تبخیر بالاتر متمایز می شود. ظرفیت خنک کنندگی حجمی فریون-22 تقریباً 1.6 برابر بیشتر از فریون-12 است.

آمونیاک (NH 3) گازی بی رنگ با بوی مشخص خفه کننده و قوی است. آمونیاک ظرفیت تبرید حجمی نسبتاً بالایی دارد. تولید آن عمدتا بر اساس روش ترکیب هیدروژن با نیتروژن در است فشار خون بالابا حضور کاتالیزور آمونیاک همچنین برای بدست آوردن دمای پایین (تا 70- درجه سانتیگراد) در خلاء بالا استفاده می شود. گرمای تبخیر، ظرفیت گرمایی و ضریب هدایت حرارتی آمونیاک بیشتر است و ویسکوزیته مایع کمتر از فریون است. بنابراین ضریب انتقال حرارت بالایی دارد. هزینه آمونیاک در مقایسه با سایر مبردها پایین است

همانطور که مشخص است، برخی از مبردها دارای خواص تخریب لایه ازن هستند، که نمی تواند جامعه بین المللی را نگران کند

توانایی مبردهای حاوی کلر در ایجاد این فرآیند پتانسیل تخریب لایه ازن نامیده می شود - ODP (شکل 3 2).

برنج. پتانسیل تخریب لایه ازن

توانایی مواد مختلف در ایجاد فرآیندهای گرمایش جهانی را پتانسیل گرمایش جهانی می نامند - GWP (شکل 3.3).

برنج. پتانسیل گرمایش جهانی

طول عمر مبردها در اتمسفر نیز عامل بسیار مهمی است، این نشانگر مدت زمانی است که مواد مختلف در اتمسفر باقی می‌مانند و می‌توانند بر محیط تأثیر بگذارند، به عبارت دیگر، هر چه یک ماده شیمیایی یا فریون در اتمسفر طولانی‌تر باقی بماند. دوستدار محیط زیست کمتر است (شکل 3 4)

برنج. طول عمر مبردها در جو

در سال 1985 کنوانسیون حفاظت از لایه اوزون در وین به تصویب رسید. 127 کشور از جمله روسیه و کشورهای مستقل مشترک المنافع به آن پیوستند.

در سال 1989، پروتکل مونترال در مورد کاهش تدریجی و سپس توقف کامل در سال 2030 تولید مبردهای مخرب لایه ازن به اجرا درآمد. به گروه های خطرناکفریون های R-11، R-12، R-113، R-114، R-115، R-12B1، R-13B1، R-114B2 طبقه بندی شدند. در دهه 90 متن پروتکل با اعمال محدودیت‌هایی نه تنها در تولید، بلکه در تجارت، صادرات و واردات هرگونه تجهیزات تبرید حاوی مواد تخریب‌کننده لایه لایه اوزون تشدید شد.

فدراسیون روسیهتعهدات ناشی از پروتکل مونترال برای حفاظت از لایه اوزون را پذیرفت. طبق تصمیمات اتخاذ شده، تولید R-502 از اول ژانویه 1996 ممنوع شده است. برای R-22، تاریخ های دورتری تعیین شده است - کاهش تولید و استفاده از سال 2005 و ممنوعیت کامل از سال 2020.

برای جایگزینی R-502 و R-22، تولید کنندگان عمده مواد شیمیایی جهان، مخلوط های مبرد انتقالی (حاوی کلروفلوئوروکربن ها) و ایمن ازن (شامل فقط فلوئوروکربن ها) را توسعه داده اند و در حال تولید هستند.

مبردهای انتقالی شامل R-402، R-403B و R-408A هستند که می توانند در تجهیزات موجود استفاده شوند. اکثر این مواد کار جدید امروز در بازار روسیه ظاهر شده اند.

مبردهای ایمن ازن R-507، R-404A، R-134A را می توان هم برای استفاده در تجهیزات جدید و هم برای بازسازی سیستم های تبرید با دمای پایین توصیه کرد. آنها برای جایگزینی R-22 در تجهیزات موجود و تولید فعلی طراحی شده اند.

انتخاب منطقی مبرد برای یک مرکز خاص برای سازندگان به طور فزاینده ای دشوار می شود. بنابراین، مشکل استفاده از مواد طبیعی و در درجه اول آمونیاک به عنوان مبرد در حال حاضر برای سازندگان تجهیزات تبرید بسیار مهم است.

واحدهای تبرید آمونیاک حدود 120 سال است که مشغول به کار هستند. در روسیه، اکثریت قریب به اتفاق نیاز به سرما برای یخچال های ثابت توسط واحدهای تبرید آمونیاکی تامین می شود.

در دهه 90 و در اروپای غربیاستفاده از آمونیاک به طور قابل توجهی افزایش یافته است زیرا:

لایه اوزون را از بین نمی برد

هیچ تاثیر مستقیمی بر اثر حرارتی جهانی ندارد.

دارای خواص ترمودینامیکی عالی؛

دارای ضریب انتقال حرارت بالا در هنگام جوشاندن و تراکم.

دارای راندمان انرژی بالا در چرخه تبرید.

هزینه پایینی دارد، تولید آن مقرون به صرفه است، مشکلات اشتعال پذیری و سمیت آن در حال حاضر قابل حل است که آن را برای سازندگان تجهیزات برودتی جذاب می کند.

ماشین آلات و واحدهای برودتی. دستگاه تبرید مجموعه ای از مکانیسم ها، دستگاه ها و دستگاه هایی است که به صورت سری به یک سیستم برای تولید سرمای مصنوعی متصل می شوند. ترکیبات ساختاری و فشرده از منفرد یا همه عناصر یک دستگاه تبرید، واحد تبرید نامیده می شود.

بر اساس نوع مبرد مورد استفاده، واحدهای تبرید آمونیاک و فریون متمایز می شوند. بر اساس ویژگی های طراحی کمپرسورها، واحدها به دو دسته باز و مهر و موم شده و کندانسورها - هوا خنک و آب خنک تقسیم می شوند.

واحدهای تبرید بسته به ترکیب عناصر موجود در آنها می توانند کمپرسور، کمپرسور-کندانسور، تبخیر-کنترل، تبخیر-کندانسور و مجتمع باشند. شرکت‌های تجاری از واحدهای کمپرسور-کندانسور استفاده می‌کنند و هنگام خنک‌کردن با خنک‌کننده، از واحدهای کنترل تبخیر استفاده می‌کنند.

یک کمپرسور متراکم کننده از یک کمپرسور، یک کندانسور (با هوا یا آب خنک)، یک موتور الکتریکی، دستگاه های اتوماسیون و دستگاه های کمکی (گیرنده، خشک کن، مبدل حرارتی و غیره) تشکیل شده است. واحد کنترل تبخیر، اتصال ساختاری یک اواپراتور، تجهیزات کمکی، ایستگاه کنترل و دستگاه های اتوماسیون است. واحدهای کامل شامل تمامی عناصر دستگاه تبرید می باشد.

یخچال ها به صورت جداگانه و به صورت مجموعه ای با تجهیزات برودتی تجاری عرضه می شوند. بسته تجهیزات شامل یک باتری تبخیری داخلی و یک واحد تبرید داخلی یا بسته بندی جداگانه است. اگر قرار است دستگاه خارج از تجهیزات نصب شود، باید شامل لوله های مسی نصب شود.

برای خنک سازی محفظه های پیش ساخته، کابینت ها، پیشخوان ها و ویترین ها از واحدهای تبرید فریونی با ظرفیت سرمایش تا 3 هزار کیلوکالری در ساعت استفاده می شود. اینها عمدتاً واحدهای متراکم کننده کمپرسور هستند که بر روی فریون-12 و فرئون-22 ذوب می شوند. بسته به محل قرارگیری موتور الکتریکی و روش انتقال انرژی مکانیکی، واحدهای باز و آب بندی شده وجود دارد.

در واحدهای نوع باز، موتور الکتریکی جدا از کمپرسور نصب می شود و انتقال انرژی مکانیکی توسط مکانیزم تسمه قرقره انجام می شود.

واحدهای سردخانه مهر و موم شده امیدوارکننده ترین هستند. سفتی سیستم از طریق استفاده از یک پوشش جوش داده شده، کاهش تعداد اتصالات قابل جدا شدن و استفاده از ترموستات به جای سوئیچ فشار حاصل می شود. در مقایسه با واحدهای نوع باز، واحدهای آب بندی شده دارای مزایای قابل توجهی هستند.

با ترکیب موتور الکتریکی و کمپرسور در یک واحد با یک محور غیرعادی، نیاز به مکانیزم انتقال حذف شد. این امر باعث کاهش وزن و اندازه کمپرسور و واحد و افزایش سرعت چرخش شفت به 3 هزار دور در دقیقه می شود.

در یک واحد مهر و موم شده، به دلیل کاهش تعداد اتصالات جداشدنی و عدم وجود آب بند، نشت مبرد کاهش یافت که امکان کاهش ذخیره کاری آن در سیستم را فراهم کرد. مصرف مبرد نیز کاهش یافته است، زیرا نیازی به سوخت گیری دوره ای دستگاه ها نیست.

خنک کردن سیم پیچ موتور الکتریکی با جریان بخارات مبرد مکیده شده باعث افزایش بار موتور الکتریکی و کاهش پارامترها، قدرت، ابعاد و وزن آن می شود. به عنوان مثال، با ظرفیت خنک کننده برابر، توان نامی موتور الکتریکی یک واحد آب بندی شده 40٪ کمتر از یک واحد نوع باز است. در این راستا مصرف انرژی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

واحدهای مهر و موم شده کیفیت مهمی برای فروشگاه ها، به ویژه طبقه های تجاری دارند - سطح نسبتاً پایینی از سر و صدا منتشر می شود. کاهش اندازه واحدها امکان استفاده منطقی تر از فضای خرده فروشی انبار و همچنین ظرفیت تجهیزات تبرید تجاری را فراهم می کند.

هدف و اصل عملکرد عناصر منفرد ماشین های مهر و موم شده تا حدودی با ماشین های نوع باز متفاوت است. کنترل خودکار عملکرد یک دستگاه تبرید مهر و موم شده نه توسط یک سوئیچ فشار، بلکه توسط یک ترموستات (سوئیچ دما) انجام می شود. حفاظت از موتور الکتریکی در برابر گرمای بیش از حد و کندانسور در برابر فشار اضافی توسط رله حرارتی کمپرسور ارائه می شود.

در زیر توضیحاتی در مورد اجزای اصلی دستگاه های تبرید ارائه شده است.

واحدهای تبرید ACL 88TN (شکل 35) و ACP 12TN، ساخته شده بر اساس کمپرسورهای مجاز Electrolux، اندازه کوچکی دارند و سطح صدای پایینی دارند. آنها برای نصب در تجهیزات تبرید تجاری با مبدا داخلی و وارداتی در نظر گرفته شده اند.

برنج. واحد تبرید ACL 88TN

واحدهای تبرید BC 4000 (2) و VN 2000 (2) واحدهایی با کمپرسورهای اسکرول از Copeland هستند (شکل 36).

استفاده از کمپرسور اسکرول به میزان قابل توجهی قابلیت اطمینان محصول را در مقایسه با کمپرسورهای پیستونی هرمتیک و کمپرسورهای نوع باز افزایش داده است.کمپرسور اسکرول فاقد سوپاپ است و در صورت استفاده صحیح نمی تواند گیر کند.

واحد تبرید VN 2000 (2) در محفظه های با دمای پایین با حجم 12-14 متر مربع استفاده می شود که می تواند دمای تا 18- درجه سانتیگراد را تامین کند.

واحد تبرید BC 4000 (2) برای خنک کردن محفظه های دمای متوسط با حجم 24-30 متر مکعب طراحی شده است. مشخصات فنیواحدهای تبرید در جدول آورده شده است.

برنج. واحد تبرید BC 4000 (2)

واحدهای کمپرسور چگالش سری SM MX با کمپرسور هرمتیک و نیمه هرمتیک (شکل 3 7) که دارای محافظ موتور داخلی است، یک تابلوی کنترل الکتریکی محافظت شده از محیط خارجی را می توان در فضای باز نصب کرد.

مشخصات فنی واحدهای تبرید

	VN 2000 (2)	قبل از میلاد 4000 (2)	ACI 88 IN	ACP12TN
مبرد	R22	R22	R22	R22
محدوده دمای جوش مبرد، درجه سانتیگراد	-45 -15	-25 -5	-25 -5	-25 -5
دمای محیط، درجه سانتی گراد	+5 +45	+5 +45	+5 +45	+5 +45
ظرفیت خنک کننده در نقطه جوش مبرد 15 درجه سانتی گراد (برای VN 2000(2) در -35 درجه سانتی گراد) و دمای هوای محیط 20 درجه سانتی گراد، W	2010	4360	600	800
کمپرسور	ZF09K4E کورلند	ZS21K4E کورلند	L88TN الکترولوکس	P12TN الکترولوکس
ولتاژ موتور الکتریکی V. سرعت چرخش دور در دقیقه	380 3000	380 3000	220 3000	220 3000
ابعاد، میلی متر	860x560x610	860x560x610	440x380x255	440x380x255
ماکا، کیلوگرم	90	90	30	30

در یک پوشش عایق صدا ساخته شده از فولاد گالوانیزه نصب شده است. تجهیزات سری SM و MX دما را از 5 تا -30 درجه سانتیگراد ایجاد و حفظ می کنند.

این واحدها به طور موثر در اتاق‌های تبرید در موسسات خرده‌فروشی کار می‌کنند و همچنین به طور گسترده برای خنک‌کننده انبارها استفاده می‌شوند.

مونو بلوک (شکل 3-8) یک واحد واحد است که شامل یک کمپرسور هرمتیک، یک کندانسور هوا، یک خنک کننده هوا و یک صفحه کنترل الکترونیکی است. مونو بلوک بر روی اتاق های تبرید پیش ساخته با ضخامت دیواره بیش از 120 میلی متر نصب می شود و آن را در سوراخ پانل محفظه روی دیوار یا سقف نصب می کند.

برنج. واحد کمپرسور-کندانسور

شکل 3 8. تک بلوک

سیستم اسپلیت (شکل 3.9) یک تجهیزات تبرید کاملاً مجهز است که از دو قسمت مجزا تشکیل شده است که برای خنک کردن اتاق های تبرید ثابت استفاده می شود.

برنج. سیستم تقسیم

سیستم اتوماسیون حفظ دمای مورد نیاز در محفظه تبرید، محافظت در برابر شرایط اضطراری و یخ زدایی دوره ای کولر هوا را تضمین می کند.

تمام تجهیزات با مانیتورهای حفاظتی عرضه می شوند که ولتاژ شبکه را کنترل می کنند.

از ولتاژ شبکه 220 یا 380 ولت کار می کند، سرما را در دمای محیط تا 45 درجه سانتیگراد حفظ می کند.

بزرگترین تولید کننده کمپرسور در جهان با ظرفیت تبرید از 1 تا 173 کیلو وات برای تجهیزات تبرید تجاری، تهویه مطبوع و پمپ های حرارتی شرکت Copeland است.

کمپرسورهای رفت و برگشتی هرمتیک Copland مطابق با مشخصاتی ساخته شده اند تا از کاربرد آنها در هر مکانی اطمینان حاصل شود. منطقه آب و هوایی کره زمین، که به لطف طیف گسترده ای از ولتاژهای کاری موتورهای الکتریکی به دست می آید. این کمپرسورها برای کار بر روی مبردهای تایید شده و روغن های روان کننده با کیفیت بالا از شرکت های معروف جهانی در دماهای بالا (بالای 0 درجه سانتیگراد)، دمای متوسط (از 0 تا -15 درجه سانتیگراد) و دماهای پایین (از -) تولید می شوند. حالت های 15 درجه سانتی گراد تا -20 درجه سانتی گراد.

با معرفی کمپرسورهای هرمتیک، طیف جدیدی از واحدهای کندانسور هوا خنک ظاهر شد. این محدوده جدید، با بسیاری از ویژگی های جذاب، استاندارد و سفارشی، برای کار با مبردهای سازگار با محیط زیست R-22 و R-134A طراحی شده است. دارای دامنه عملکرد گسترده و راندمان انرژی بالا است. کلیه واحدها دارای عملکرد بی صدا و روان هستند.

دو طیف اصلی از واحدها ارائه می شود. محدوده HAN با اندازه خازن معمولی برای اطمینان از موارد زیر استفاده می شود:

حالت ذخیره سازی استاندارد، زمانی که دمای محصول ذخیره شده بیش از 10 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای تنظیم شده در انبار نباشد.

فشرده و کم هزینه؛

عملیات تحت شرایط دمای معمولیمحیط.

محدوده HAL با خازن قدرتمندتر زمانی استفاده می شود که:

مقدار بار روی واحد اغلب و به شدت در طول زمان تغییر می کند (هنگام بارگیری دوره ای مقادیر زیادی از محصول به طور همزمان یا نیاز به خنک کردن سریع محصولات، به عنوان مثال، شیر).

دستیابی به راندمان انرژی بالا ضروری است که هزینه های عملیاتی پایین را تضمین می کند.

کار در شرایط دمای بالا انجام خواهد شد.

کمپرسورهای تبرید بدون سیل کوپلند جدیدترین پیشرفت‌های طراحی را با مزایای جدیدترین مبردها ترکیب می‌کنند. کمپرسورهای بدون مهر و موم دارای عملکرد بالا، عمر طولانی و طیف وسیعی از کاربردها (شرایط عملکرد دمای بالا، متوسط و پایین) هستند.

مدل‌های DLH، D6C، Discus و همچنین کمپرسورهای دو مرحله‌ای دارای دستگاه‌هایی برای اتصال سوئیچ فشار روغن مکانیکی دیفرانسیل یا سنسور الکترونیکی برای سیستم حفاظت از فشار روغن Sentronic هستند.

تمام کمپرسورهای بدون سیل قابلیت راه اندازی مستقیم را دارند. همچنین امکان تجهیز آن به موتورهای الکتریکی با تغییر مدار الکتریکی از "ستاره" به "مثلث" در هنگام راه اندازی یا استفاده از بخشی از سیم پیچ برای کاهش جریان راه اندازی وجود دارد. برای شرایط بهینه راه اندازی بدون بار می توان دستگاه مخصوصی را بر روی تمامی مدل های دیسکس و همچنین مدل های DLH نصب کرد.

هر کمپرسور مجهز به یک دستگاه محافظ موتور است. الکتروموتورهای تک فاز مجهز به رله حفاظت از اضافه بار حرارتی هستند. در الکتروموتورهای سه فاز، ترمیستورها در سیم پیچ موتور تعبیه می شوند.

تجهیزات کنترل ظرفیت تبرید برای تمامی کمپرسورهای تک مرحله ای 3، 4، 6 و 8 سیلندر قابل استفاده است. برای کمپرسورهای D3D، سیستم تغییر بار Moduload با مصرف انرژی بسیار کم توسعه یافته است.

برای کاربردهای دمای بسیار پایین، مدل‌های دیسکس مجهز به خنک‌کننده تقاضا هستند که اجازه می‌دهد دمای تخلیه کمپرسور با تزریق مقادیر کمی مبرد مایع به کمپرسور کنترل شود. به لطف سیستم خنک کننده تقاضا، کمپرسور تک مرحله ای جایگزین خوبی برای کمپرسور دو مرحله ای می شود. در مواردی که نقطه جوش مبرد باید به میزان قابل توجهی بسته به تقاضا متفاوت باشد (به عنوان مثال از 50- تا 20- درجه سانتی گراد)، سیستم خنک کننده تقاضا مقرون به صرفه تر می شود.

شرکت Copland همچنین کمپرسورهای دوقلو (TWIN) تولید می کند. کمپرسورهای دوقلو در تمام مدل‌های 2 مرحله‌ای و دیسکس به جز آن‌هایی که مجهز به خنک‌کننده تقاضا هستند در دسترس هستند. مزایای اصلی کمپرسورهای دوقلو: ظرفیت خنک کننده مضاعف، کاهش 50 درصدی مدولاسیون ظرفیت خنک کننده و راندمان بالا حتی در بار جزئی.

واحدهای کمپرسور-کندانسور هوا خنک بر اساس اکثر مدل های کمپرسورهای بدون سیل تولید می شوند. آنها پر از روغن، کاملا مجهز به تجهیزات اتوماسیون و آماده به کار عرضه می شوند. علاوه بر این، بنا به درخواست مشتری، می توان آنها را به: بخاری های میل لنگ، کنترل کننده سرعت فن (برای تنظیم دمای تراکم)، پوشش محافظ برای نصب در فضای باز و تغییرات مختلف گیرنده با توجه به ظرفیت مجهز کرد.

کمپرسور Copeland Matched Scroll یکی از پیشرفته ترین کمپرسورهای هرمتیک است که در تهویه مطبوع، تبرید با دمای متوسط و کاربردهای پمپ حرارتی استفاده می شود. محدوده دمای جوش عملیاتی یک کمپرسور اسکرول از مثبت تا -20 درجه سانتیگراد است.

در مقایسه با کمپرسورهای پیستونی مهر و موم شده یا بدون مهر و موم، کمپرسورهای اسکرول دارای مزایای قابل توجهی مانند:

قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی به دلیل قطعات کمتر مورد نیاز برای فشرده سازی مبرد.

مقاومت اضافه بار؛

سطح سر و صدای کم به دلیل عدم وجود سوپاپ و حرکت رفت و برگشتی قطعات، و همچنین درجه بالایی از ثبات در حرکت قطعات به لطف اصل ثبت اختراع "تطابق"؛

ضریب تامین مبرد بالاتر به دلیل عدم وجود فضای "مرده"؛

سطوح ارتعاش کم به دلیل فشرده سازی صاف و مداوم؛

افزایش عملکرد، پایداری کمپرسور هنگام ورود ناخالصی های مکانیکی، محصولات سایش یا مبرد مایع به منطقه فشرده سازی.

گشتاور راه اندازی کم و جریان های راه اندازی (راه اندازی بدون بار)، برای مدل های تک فاز نیازی به تجهیزات راه اندازی نیست.

جمع و جور و سبک وزن.

ضریب تبرید یک کمپرسور اسکرول هنگام کار در حالت تهویه مطبوع استاندارد اروپایی به مقدار 3.37 W در مقابل 2.75-2.95 W برای آنالوگ پیستون مهر و موم شده می رسد.

یک کمپرسور اسکرول با دمای پایین از نوع Glacier در بازار تجهیزات ظاهر شده است که به طور موثر و قابل اعتماد در افت فشار زیاد کار می کند. این کمپرسور می تواند بر روی مبردهای R-22، R-404A، R-507، R-134A در دمای جوش تا پایین تر عمل کند. -45 درجه سانتیگراد

همه انواع کمپرسورهای کوپلند با روغن معدنی برای عملیات R-22 یا روغن پلی استر برای کار با مبردهای ایمن ازن یا R-22 عرضه می شوند.

کمپرسورهای اسکرول (شکل 3.10) برای استفاده در تهویه مطبوع در ساختمان های صنعتی، تجاری و اداری در نظر گرفته شده است.

محصولات Maneurop در بازار تجهیزات کنترل آب و هوا تقاضای ویژه ای دارند. کمپرسورهای آن با نام تجاری Performer، به لطف سطح پایینسر و صدا و درجه بالایی از قابلیت اطمینان، تمام نیازهای عملیاتی و درخواست های مصرف کننده را برآورده می کند.

با نصب کمپرسورها به صورت جفت، سه یا چهار پشت سر هم، می توانید به عملکرد سیستم خنک کننده تا 180 کیلو وات دست یابید.

ویژگی بارز کمپرسورهای پرفورمر وجود یک تماس متحرک بین طومارها است که با استفاده از دو مهر و موم شناور ثبت شده، سفتی محوری کامل را تضمین می کند و تنش و تغییر شکل را کاهش می دهد.

فناوری‌های پردازش ماشینی با دقت بالا و مدرن ثابت می‌کنند که یک فیلم ساده از روغن چیزی است که برای آب‌بندی دقیق انتهای مارپیچ، کاهش تماس بین قطعات متحرک، به حداقل رساندن اصطکاک بین آنها، افزایش بهره‌وری حجمی و کاهش ارتعاش لازم است، که کمپرسور با کارایی بالا را تضمین می‌کند. و عمر مفید آن را افزایش می دهد.

برنج. کمپرسور اسکرول Maneurop Performer

مزایای کمپرسورهای اسکرول برند Regformer عبارتند از:

راندمان بالاتر. قطعات چرخان کنترل شده با مهر و موم شناور و هندسه مارپیچی بهبود یافته.

حداقل سطح سر و صدا یک سیستم موثر برای متعادل کردن کمپرسور و محافظت از آن در برابر لرزش.

افزایش قابلیت اطمینان. عمر مفید طولانی مدت به دلیل عدم وجود اصطکاک بین مارپیچ ها و خنک کننده موتور با مبرد جذب شده؛

نصب آسان. اکثر مدل ها از اتصالات لحیم کاری سخت یا اتصالات مهره ای به عنوان گزینه های استاندارد اتصال استفاده می کنند. دستگاه های محافظ چرخش معکوس و همچنین محافظت از خود موتور هستند بخشی جدایی ناپذیرطرح ها. هنگام نصب کمپرسور به دستگاه های اضافی نیاز نیست.

ذخیره روغن زیاد و حجم بیشتری از شارژ مبرد نسبت به سایر کمپرسورها، عمر طولانی تر.

رنگ شرکتی کمپرسورها آبی است.

Danfoss Maneurop در حال کار بر روی افزایش محدوده قدرت از 3.5 به 25 اسب بخار است. و مبردهای جدیدی را معرفی می کند. علاوه بر پیشرفت در استفاده از مبردهای دوستدار ازن R-407C و R-134A و به منظور مبارزه برای یک محیط تمیزتر، Danfoss Maneurop شروع به استفاده از مبرد R-410A در کمپرسورهایی با قدرت 3.5 تا 6.5 اسب بخار کرد.

تامین سردخانه از راه دور و متمرکز

طرح عرضه تبرید سنتی برای شرکت های تجاری بر اساس بلوک های جداگانه انجام می شود، یعنی یک واحد تبرید جداگانه برای هر مصرف کننده عمل می کند.

اما تجهیز فروشگاه‌ها به تجهیزات برودتی با کمپرسورهای داخلی هزینه‌های اضافی برای نصب کولر گازی برای خروج گرما از واحدهای توکار به طبقات تجاری دارد.

جریان گرمای ورودی به مناطق فروش از واحدهای تبرید تعبیه شده در تجهیزات منجر به کاهش گردش مالی و افزایش هزینه های پیش بینی نشده می شود.

شرایط ناخوشایند برای خریدار (دمای بالا در منطقه فروش و سطح سر و صدای زیاد، بوهای نامطبوع خارجی) منجر به این واقعیت می شود که او برای خروج از فروشگاه عجله دارد که منجر به کاهش گردش مالی می شود.

شرایط ناراحت کننده برای فروشندگان و پرسنل خدمات منجر به کاهش کیفیت خدمات می شود، بنابراین، تصویر شرکت کاهش می یابد و گردش مالی کاهش می یابد.

طول عمر واحدهای داخلی 2-3 برابر کمتر از هنگام استفاده از سیستم های تامین تبرید از راه دور و 4-6 برابر کمتر از هنگام استفاده از واحدهای مرکزی است که در نتیجه هزینه های تولید برای نگهداری و تعویض تجهیزات افزایش می یابد.

بهره برداری از تجهیزات کمپرسور در شرایط سخت و شدید درجه حرارت بالاو فشار میعان باعث خرابی مکرر تجهیزات می شود و این منجر به تلفات ناشی از فساد محصول می شود.

هزینه های اضافی برای تهویه مطبوع هزینه های کلی مصرف انرژی شرکت را 20-30٪ افزایش می دهد.

خیلی کارآمدتر از سیستمسیستم های تامین سرما که به چندین مصرف کننده خدمات رسانی می کنند - تامین سرما از راه دور و متمرکز.

منبع تبرید از راه دور یک سیستم تامین تبرید مبتنی بر واحدهای کمپرسور متراکم مستقل واقع در موتورخانه است که از محل های خرده فروشی جدا شده است. علاوه بر این، هر واحد می تواند سرما را برای چندین مصرف کننده تامین کند.

منبع تبرید متمرکز (مرکزی) نوعی سیستم تامین تبرید از راه دور است. این یک واحد چند کمپرسور با یک کنترل ریزپردازنده واحد است که معمولاً بر اساس کمپرسورهای پیستونی یا اسکرول نیمه هرمتیک است. برای مصرف کنندگان دمای متوسط و دمای پایین از دو مدار مجزا استفاده می شود.

در حال حاضر، چنین تاسیساتی در خواربارفروشی ها و سوپرمارکت های بزرگ گسترده تر است.

	هایپر مارکت ( مرکز خرید)	سوپر مارکت	مینی مارکت
ظرفیت کل خنک کننده، کیلو وات
از جمله: برای مصرف کنندگان با دمای متوسط (-10 درجه سانتیگراد)
برای مصرف کنندگان دمای پایین (-15 درجه سانتیگراد)
	مرکزی	واحد مرکزی / کمپرسور و کندانسور	کمپرسور و واحدهای کندانسور
میانگین عمر سرویس، سال

هنگام استفاده از یک سیستم تبرید متمرکز، نه تنها هزینه های عملیاتی، بلکه اغلب هزینه های سرمایه نیز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. و هر چه مصرف کنندگان سرد بیشتر باشد، استفاده از منبع خنک کننده متمرکز سود بیشتری خواهد داشت.

نصب منبع سرمای مرکزی به شما امکان می دهد از گرمای میعان برای نیازهای گرمایشی و آب فرآیند گرمایش استفاده کنید.

بسته به ظرفیت خنک کننده و الزامات تنظیم آن، از 2 تا 6 کمپرسور به صورت موازی متصل و دارای سیستم تخلیه و مکش مشترک است. چنین واحد فشرده سازی ایزوله شده از محل های خرده فروشی و کمکی، سرما را برای 20-25 مصرف کننده نهایی متصل به آن توسط خطوط تبرید فراهم می کند.

علاوه بر این، چنین سیستم هایی با ذخیره انرژی لازم طراحی شده اند که امکان نگهداری برنامه ریزی شده و تعمیرات اضطراری هر واحد تبرید را بدون از دست دادن منبع خنک کننده تجهیزات فراهم می کند. قبلاً چنین سیستم هایی عمدتاً توسط تولید کنندگان مارک های معتبر و گران قیمت تولید می شدند. در حال حاضر سرمای مرکزی برای طیف وسیع تری از مصرف کنندگان در دسترس است.

تاسیسات دمای متوسط و دمای پایین سیستم های متمرکز با ظرفیت کل خنک کننده تا 80 کیلو وات وجود دارد. این سیستم ها امکان ایجاد یک خط "یکپارچه" از ویترین ها را فراهم می کند و سطح نویز در منطقه فروش را به حداقل می رساند.

برای نمودار عرضه متمرکز تبرید، به شکل 1 مراجعه کنید.

اختراع: در تکنولوژی تبرید. ماهیت اختراع: سرما از فشرده سازی و انبساط یک مبرد مبتنی بر فلوئور به دست می آید. هگزا فلوریدهای معدنی یا مخلوط آنها به عنوان مبرد استفاده می شود.

این اختراع به فناوری تبرید مربوط می شود و می تواند در ماشین های تبرید انرژی گاز و پمپ های حرارتی حاوی کمپرسور و منبسط کننده، عمدتاً از نوع توربین یا گریز از مرکز استفاده شود. از هنر قبلی روشی برای تولید سرما در یک واحد تبرید با فشرده سازی مبرد گازی در یک توربو کمپرسور و انبساط در یک توربو انبساط وجود دارد (نگاه کنید به St. نویسنده N 183773، کلاس F 25 B 9/00، 1966؛ کد وسیله نقلیه موتوری اتحاد جماهیر شوروی N 1433193، کلاس F 25 B 9/00، 1990، کد وسیله نقلیه موتوری اتحاد جماهیر شوروی N 1778468، کلاس F 25 B 9/00، 1992 یا ثبت اختراع بریتانیای کبیر N 2174792، کلاس F 4 H 1986). در این مورد، هوا، نیتروژن، هیدروژن، هلیوم، زنون، فرئون یا مخلوطی از گازها به عنوان مبرد گازی، به عنوان مثال، در اتومبیل ها استفاده می شود. اتحاد جماهیر شوروی N 565052، کلاس. F 25 B 9/00, 1977; خودکار sv. اتحاد جماهیر شوروی N 802348، کلاس. F 25 B 9/00,1981. نزدیکترین روش شناخته شده به اختراع، روشی برای تولید سرما در یک واحد تبرید با فشرده سازی مبرد گازی در یک توربو کمپرسور و انبساط در یک توربو اکسپندر است (به Aut. St. USSR N 473740, class F 25 B 11/00, 1975 مراجعه کنید). که در آن مبرد از مخلوطی از گازهای مبتنی بر ترکیبات فلوئور، حاوی اکتافلوئوروسیکلوبوتان FS-318 (C 4 F 8) و دی فلوئوروکلرومتان F-22 (CHClF 2) استفاده می کند. با این حال، این مبرد اثر نامطلوب زیست محیطی بر لایه ازن دارد. این اختراع با هدف گسترش انتخاب مبردهای گازی برای ماشین‌های تبرید انرژی یا پمپ‌های حرارتی با ظرفیت گرمایی بالا، ارائه افزایش ظرفیت خنک‌کننده و کاهش پارامترهای وزن و اندازه توربوماشین‌های مورد استفاده به عنوان کمپرسور و منبسط کننده (بسط دهنده) برای تولید اولیه است. سرد راه حل این مشکل با این واقعیت تضمین می شود که در روش تولید سرما در یک واحد تبرید با فشرده سازی مبرد گازی مبتنی بر ترکیبات فلوئور در یک توربو کمپرسور و انبساط در یک توربو اکسپندر، از هگزوفلووریدهای معدنی یا مخلوطی از آنها به عنوان مبرد استفاده می شود. . استفاده از هگزوفلوئوریدهای معدنی سنگین به عنوان مبرد، ضمن گسترش انتخاب محیط کار برای ارائه پارامترهای مختلف عملکرد دستگاه تبرید یا پمپ حرارتی، امکان افزایش ظرفیت سرمایش را به دلیل ظرفیت گرمایی و چگالی بالا و کاهش ابعاد فراهم می کند. از توربوشارژر و توربو اکسپندر برای توانایی کار در سرعت های روتور پایین. هنگام اجرای این روش، صرف نظر از طراحی مدار یک واحد تبرید خاص یا پمپ حرارتی، هگزوفلوورید معدنی، به عنوان مثال XeF 6، در یک حالت گازی در طول مدار عملیاتی گردش می کند. WF 6; MoF 6; UF 6 یا مخلوطی از این گازها. نوع خاص ترکیب هگزوفلوراید بسته به ترکیب بهینه پارامترهای عملیاتی مورد نیاز با خواص ترموفیزیکی مبرد با محاسبه تعیین می شود.

مطالبه

روشی برای تولید سرما در یک واحد تبرید با فشرده سازی یک مبرد گازی بر اساس ترکیبات فلوئور و انبساط آن که مشخصه آن این است که هگزا فلورایدهای معدنی XeF 6، WF 6، MoF 6، UF 6 یا مخلوط آنها به عنوان مبرد استفاده می شود.

اختراعات مشابه:

این اختراع مربوط به حوزه فناوری تبرید، به ویژه، واحدهای توربو کمپرسور است و می تواند برای خنک کردن یا انجماد محصولات مختلف، هم در شرایط ثابت و هم در شرایط ثابت استفاده شود. وسايل نقليهمثلاً در کشتی ها

این اختراع مربوط به فناوری فشرده سازی گاز و به طور خاص به کمپرسورهایی برای فشرده سازی بخارات و گازهای مبرد با دمای نهایی بالا در پایان تراکم می باشد و برای کار به عنوان بخشی از کمپرسورهای صنعتی در تمام زمینه های استفاده از تبرید مصنوعی و در نظر گرفته شده است. فشرده سازی هوا و سایر گازها

این اختراع مربوط به تجهیزات تبرید، و به طور خاص به روش های خنک کننده (تاسیسات برای اجرا و توزیع منیفولدهای این قبیل تاسیسات) است که در آن محصولات یا محصولات مختلف واقع در یک حجم بسته با استفاده از مایع برودتی عرضه شده به این حجم، خنک می شوند، گرم می شوند. تبخیر شده و با محیط گازی واقع در این حجم مدارهای گردشی مختلفی تشکیل می دهد که محصولات یا محصولات قرار گرفته در حجم را شستشو می دهد.

ماهیت فیزیکی گرما و سرما یکسان است، تفاوت فقط در سرعت حرکت مولکول ها و اتم ها است. در بدنی که گرمتر می شود، سرعت حرکت بیشتر از بدنی است که حرارت کمتری دارد. هنگامی که گرما به بدن می رسد، حرکت افزایش می یابد و با حذف گرما، کاهش می یابد. بدین ترتیب، انرژی حرارتیانرژی درونی حرکت مولکول ها و اتم ها است.

خنک کردن بدن عبارت است از حذف گرما از آن و با کاهش دما. ساده ترین روش خنک سازی تبادل حرارت بین بدن خنک شده و محیط - هوای بیرون، آب، خاک است. اما به این ترتیب حتی با کامل ترین تبادل حرارتی، دمای بدنه خنک شده را فقط می توان تا دمای محیط کاهش داد. این نوع خنک کننده را خنک کننده طبیعی می نامند. خنک کردن بدن در دمای کمتر از محیط را مصنوعی می گویند. از گرمای نهان جذب شده توسط اجسام هنگامی که حالت تجمع آنها تغییر می کند استفاده می کند.

راه های مختلفی برای به دست آوردن سرماخوردگی مصنوعی وجود دارد. ساده ترین آنها خنک شدن با یخ است که ذوب شدن آن با جذب مقدار نسبتاً زیادی گرما همراه است. اگر جریان گرما از بیرون کم باشد و سطح انتقال حرارت یخ نسبتاً بزرگ باشد، می توان دمای اتاق را تقریباً به 0 درجه سانتیگراد کاهش داد. در عمل، در اتاقی که توسط یخ خنک می شود، دمای هوا را فقط می توان در سطح 5-8 درجه سانتیگراد حفظ کرد.

هنگامی که توسط یخ آب سرد می شود، تغییری در حالت تجمع آن رخ می دهد - ذوب شدن. ظرفیت تبرید یا توانایی خنک کنندگی یخ آب خالص را گرمای ویژه همجوشی می نامند. برابر با 335 کیلوژول بر کیلوگرم · درجه است.

یخ آب به عنوان یک عامل خنک کننده در یخچال های طبیعی و انبارهای یخ استفاده می شود. یخچال های طبیعی با بارگیری از پایین یخ (یخچال - انبار) و بارگیری جانبی - نوع جیبی عرضه می شوند.

خنک کردن یخ دارای معایب قابل توجهی است: دمای ذخیره سازی توسط دمای ذوب یخ محدود می شود (معمولاً دمای هوا در انبارهای یخ 5-8 ºC است) ، باید مقدار کافی یخ برای کل دوره ذخیره سازی در یخچال قرار داده شود و در صورت لزوم، هزینه های نیروی کار قابل توجهی برای تهیه و ذخیره یخ آب اضافه می شود. ابعاد بزرگ اتاق یخ، تقریباً 3 برابر بزرگتر از اندازه اتاق غذا؛ هزینه های کار قابل توجه برای مطابقت با الزامات لازم برای ذخیره سازی مواد غذایی و زهکشی آب ذوب.

خنک کننده یخ نمک با استفاده از آب خرد شده یخ و نمک تولید می شود. با افزودن نمک، سرعت ذوب یخ افزایش می یابد و دمای ذوب یخ کمتر می شود. این با این واقعیت توضیح داده می شود که افزودن نمک باعث تضعیف انسجام مولکولی و تخریب شبکه های کریستال یخ می شود. ذوب مخلوط یخ و نمک با حذف گرما از محیط صورت می گیرد که در نتیجه هوای اطراف خنک شده و دمای آن کاهش می یابد. با افزایش محتوای نمک در مخلوط یخ و نمک، نقطه ذوب آن کاهش می یابد. محلول نمکی با کمترین نقطه ذوب یوتکتیک و دمای ذوب آن نقطه کرایوهیدرات نامیده می شود. نقطه کرایوهیدرات برای مخلوط یخ و نمک با نمک خوراکی (H 2 O - NaCl) 21.2 درجه سانتیگراد با غلظت نمک در محلول 23.1 درصد نسبت به وزن کل مخلوط است که تقریباً برابر با 30 کیلوگرم نمک است. به ازای هر 100 کیلوگرم یخ با افزایش بیشتر در غلظت نمک، کاهش نمی یابد، بلکه افزایش در دمای ذوب مخلوط یخ و نمک وجود دارد (شکل 5.1).

شکل 5.1 - وابستگی دمای انجماد محلول به غلظت نمک در آب.

محلول یوتکتیک برای خنک سازی با گشتاور صفر استفاده می شود. برای انجام این کار، محلول یوتکتیک نمک خوراکی را درون صفرا - قالب های محکم بسته شده - ریخته و منجمد می کنند. از زوترهای یخ زده برای کانترهای خنک کننده، کابینت، کیسه های قابل حمل یخچالی - یخچال و ... استفاده می شود.

خنک شدن با یخ خشک بر اساس خاصیت تصعید دی اکسید کربن جامد است، یعنی. هنگام جذب گرما، از حالت جامد به حالت گازی تبدیل می شود و حالت مایع را دور می زند. خواص فیزیکی یخ خشک به شرح زیر است: دمای تصعید در فشار اتمسفر - 78.9ºC، گرمای تصعید 574.6 کیلوژول بر کیلوگرم.

یخ خشک مزایای زیر را نسبت به یخ آبی دارد:

امکان به دست آوردن دمای پایین تر وجود دارد.

اثر خنک کنندگی 1 کیلوگرم یخ خشک تقریباً دو برابر 1 کیلوگرم یخ آب است.

یخ خشک برای حمل و نقل غذاهای منجمد، خنک کردن بستنی بسته بندی شده، میوه ها و سبزیجات منجمد استفاده می شود. یخ خشک به صورت مصنوعی در کارخانه های تولید دی اکسید کربن و در ظروف مخصوص با عایق حرارتی تقویت شده ذخیره می شود.

تولید سرمای مصنوعی با استفاده از یخ و همچنین استفاده از مخلوط های خنک کننده دارای معایب قابل توجهی است: فرآیندهای پر زحمت تهیه یخ و تحویل آن، دشواری کنترل خودکار و قابلیت های دما محدود.

خنک کننده ترموالکتریک بر اساس اثر پلتیه (که توسط ژان پلتیه در سال 1834 کشف شد) استوار است که ماهیت آن این است که تحت تأثیر عبور جریان الکتریسیتهدر امتداد زنجیره ای از 2 هادی یا نیمه هادی مختلف، دماهای متفاوتی در محل اتصال ظاهر می شود (شکل 5.2). اگر دمای محل اتصال سرد کمتر از دمای محیط باشد، می توان از آن به عنوان کولر استفاده کرد. تفاوت دمای قابل توجهی در اتصالات توسط جفت های متشکل از نیمه هادی های ساخته شده از ترکیبات بیسموت، آنتیموان، سلنیوم با افزودن مقدار کمی از مواد افزودنی ایجاد می شود.

شکل 5.2 - نمودار شماتیک خنک کننده ترموالکتریک.

مزیت خنک کننده ترموالکتریک عدم وجود قطعات متحرک، سیال کار، بی صدا بودن، قابلیت اطمینان و دوام عملیات است، نقطه ضعف آن مصرف انرژی بالا است. از دستگاه های خنک کننده ترموالکتریک در برخی از انواع یخچال ها و میله های یخچال دار استفاده می شود.

با توجه به معایب تمامی روش های خنک کننده فوق، متداول ترین و راحت ترین روش خنک کاری، خنک سازی ماشینی است.

تبرید ماشینی روشی برای تولید سرما با تغییر حالت تجمع مبرد، جوشاندن آن در دمای پایین و حذف گرمای تبخیر لازم برای این کار از بدنه یا محیط سرد شده است. برای تراکم بعدی بخارات مبرد، افزایش اولیه فشار و دمای آنها مورد نیاز است.

استفاده گسترده از خنک کننده مکانیکی در تجارت با تعدادی از خواص عملیاتی و مزایای اقتصادی آن توضیح داده شده است: تعمیر و نگهداری خودکار دمای ثابتذخیره سازی بسته به نوع محصول، نسبت زیاد استفاده از ظروف مفید برای خنک سازی، هزینه کم بهره برداری، نگهداری و تعمیر، سهولت استفاده و فرآوری بهداشتی.

مجموعه مکانیسم ها و وسایلی که چرخه تبرید را انجام می دهند، دستگاه تبرید نامیده می شود. شرکت‌های تجاری از ماشین‌های تبرید فشرده استفاده می‌کنند که در آن بخارات مبرد در یک کمپرسور با استفاده از انرژی مکانیکی فشرده می‌شوند.