Лекция 1. Области применения различных способов охлаждения

УСТАНОВКИ И СИСТЕМЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Конспект лекций

Омск 2007

УДК 621.5 (075)

ББК 31.392 Я73

   М 17

 

 

Максименко В. А.

М 17 Установки и системы холодильной техники. – Омск: Изд-но

2007.– 64 с.

 

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

 

                                                                                 

Редактор Н. Н. Пацула

И Д №06039 от 12.10.2001.

Свободный темплан 2007

Подписано в печать 6.02.07. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Отпечатано на дупликаторе. Усл. печ. л. 3,0. Уч.-изд.л. 3,0.

Тираж. Заказ

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11,

Типография ОмГТУ.

 

 

Раздел 1. Введение

Конспект лекций предназначен для помощи студентам очной, заочной и дистанционной формы обучения в усвоении теоретического материала по дисциплине «Установки и системы холодильной техники». Данный конспект охватывает основные вопросы, предусмотренные рабочей программой дисциплины.

Лекция 1. Вводная лекция

Холодильная машина (Х.М.) – такая совокупность устройств, которая достаточна для практического осуществления холодильного цикла (включает четыре основных элемента – компрессор, испаритель, конденсатор, дроссель).

Холодильная установка (Х.У.) – понятие более широкое, включает Х.М., дополнительные т/о аппараты и вспомогательное оборудование, разветвлённую сеть трубопроводов, систему автоматики и даже сооружения, необходимые как для совершения технологических процессов при низких температурах, так и для рациональной эксплуатации холодильного оборудования при длительном промышленном использовании.

Часто группы холодильных установок объединяют в понятие холодильник (холодильный цех) – это промышленное предприятие, предназначенное как для охлаждения, замораживания, хранения скоропортящихся продуктов, так и  для обеспечения промышленного протекания технологических процессов, идущих с выделением теплоты. Отдельно виды холодильников пищевой промышленности являются звеньями непрерывной холодильной цепи и классифицируется в соответствии с этим по целевому назначению на следующие типы:

- Производственные холодильники – предназначены для первичной термической обработки (охлаждения и замораживания). Характеризуются большой производительностью при относительно небольшом объёме помещений для хранения продуктов.

- Базисные холодильники – предназначены для долгосрочного хранения продуктов, поступающих из производственных холодильников, с целью создания резервов. Характеризуются большой ёмкостью помещений для хранения продуктов и малой производительностью установки для охлаждения и замораживания продуктов.

- Портовые холодильники – служат для краткосрочного хранения грузов при их перегрузке с одного вида транспорта на другой. В них  предусмотрены специальные помещения для проведения большого объёма грузовых операций, осмотра и сортировки продуктов.

- Распределительные холодильники – предназначены для равномерного обеспечения городов и промышленных центров сезонными продуктами питания в течение всего года. Они  характеризуются относительно большой вместимостью камер для хранения продуктов. Если в них  имеется цех производства мороженного, водного льда, твёрдой двуокиси углерода (сухого льда), фасовки мяса, масла и т. д., то они называются хладокомбинатами.

- Торговые холодильники – служат для кратковременного хранения продуктов на торговых базах, в магазинах, столовых, ресторанах и т. д.

- Транспортные холодильники – предназначены для создания необходимых низкотемпературных условий перевозки продуктов питания (ж/дорожный холодильный транспорт, водный, автомобильный, авиационный, холодильные контейнеры).

- Домашние холодильники – являются типичным примером автоматизированной холодильной установки. Служат для кратковременного хранения продуктов в домашних условиях и являются последним звеном  непрерывной холодильной цепи.

Естественно, что приведённая классификация в определённой степени условна, так как функции могут меняться или сочетаться.

 

Раздел 2. Способы охлаждения помещений

Лекция 1. Области применения различных способов охлаждения

Способы охлаждения в зависимости от вида охлаждающей среды делятся на непосредственное охлаждение и охлаждение хладоносителем.

Рис. 1. Схемы способов охлаждения помещений

При непосредственном охлаждении (рис.1а) теплота передается непосредственно рабочему телу (р.т.). При охлаждении хладоносителем теплота передается хладоносителю и только через него - рабочему телу Х.М., расположенной на некотором удалении от объекта охлаждения.

Схема а) проще по оборудованию, т. е. меньше первоначальные затраты по сравнению со схемой б). Схема а) соответственно проще и меньшие затраты энергии:

1) при охлаждении хладоносителем требуется меньшая температура t₀ (при той же t_к)» на (4-6)К;

2) при схеме б) дополнительный расход энергии, обусловленный не только работой привода насоса N_н, но и дополнительной нагрузкой на компрессор, возникающей в результате превращения в теплоту работы насоса.

Кроме того, применяемые в настоящее время хладагенты не действуют на черные металлы, хладоноситель же вызывает коррозию поверхностей труб и аппаратов.

Недостатки системы непосредственного охлаждения:

а) опасность попадания хладагента (х.а.) в помещение;

б) до недавнего времени - трудность распределения р.т. по объектам (возникает влажный ход).

В настоящее время предпочтение отдается системам непосредственного охлаждения. К основным случаям целесообразного применения системы охлаждения хладоносителем относятся следующие:

- когда невозможно применение непосредственного охлаждения по условиям безопасности людей;

- необходимо непосредственное соприкосновение хладоносителя с воздухом, например, для осушения воздуха в охлаждаемых помещениях с большими влаговыделениями;

- при транспортировке холода на относительно большие расстояния (свыше 300-350 метров);

 - условия эксплуатации не позволяют обеспечить необходимую плотность соединения труб;

- возникают трудности преодоления влияния статического давления столба жидкости, повышающего температуру кипения t_о в охлаждающих приборах- при значительной стоимости х.а.;

- изменяется качество охлаждаемого вещества при попадании х.а.;

- резкое возрастание тепловой нагрузки на охлаждающий прибор (например, при отводе теплоты взрывного характера) может вызвать недопустимое повышение Р₀.