Парокомпрессорная холодильная машина. Устройство, принцип работы.

Парокомпрессорные холодильные машины используют энергию механического привода (чаще всего от электродвигателя) для непрерывной

циркуляции рабочей среды по замкнутому контуру через аппараты, в которых последовательно изменяется ее агрегатное состояние. На рис. 4.1 представлена принципиальная схема работы парокомпресорной холодильной машины, включающей в себя компрессор, конденсатор, дросселирующий вентиль и испаритель, соединенные между собой трубопроводами. Замкнутая герметичная система машины заполнена рабочей средой – холодильным агентом, который обладает свойством испаряться при низких температурах при давлении, близком к атмосферному.

1 – компрессор; 2 – нагнетательный клапан; 3 – нагнетательный трубопровод; 4 – конденсатор; 5 – трубопровод для подачи жидкого хладагента; 6 – дроссельное устройство; 7 – испаритель; 8 – трубопровод для всасывания газообразного хладагента; 9 – всасывающий клапан; 10, 11 – охлаждающая конденсатор среда соответственно холодная и нагретая; 12, 13 – охлаждаемая испаритель среда соответственно горячая и охлаждённая.

Холодильный цикл осуществляется следующим образом. Поршень компрессора 1 сжимает газообразный холодильный агент и с высокими давлением и температурой через нагнетательный клапан 2 подает его в конденсатор 4, представляющий собой теплообменный аппарат, через разделяющие стенки трубок которого отводится теплота от холодильного агента к охлаждающей среде (вода, воздух). Количество отводимой тепло-

ты Qк должно соответствовать условиям превращения газообразного хо-

лодильного агента в жидкое состояние. Жидкий холодильный агент при

давлении конденсации рк поступает к дроссельному устройству 6 (терморегулирующий вентиль), где давление холодильного агента снижается до

давления испарения р 0. С этим давлением холодильный агент поступает в

испаритель 7 (теплообменник непосредственного испарения холодильного агента), через разделяющие стенки трубок которого должна подводиться

теплота от охлаждаемой среды Q х, обеспечивающая превращение холодильного агента в газообразное состояние. Газообразный холодильный

агент по трубопроводу поступает к всасывающему клапану 9 компрессора,

где происходит сжатие паров до давления конденсации рк.

Оценка энергетической эффективности получения холода обычно производится по безразмерному показателю – коэффициенту использования энергии КИЭ, вычисляемому как отношение выработанного холода Q х   к затраченной энергии å  N на работу аппаратов в составе холодильных машин. Для работы парокомпрессорных холодильных машин затрачивается энергия на привод компрессора N к, на электродвигатель вентилятора N вен, используемого на перемещение воздуха через конденсатор или градирню, и на электродвигатель насоса N нас при водяном охлаждении конденсатора. С учетом этого энергетическая эффективность получения холода при работе парокомпресорных холодильных машин (показатель КИЭ) вычисляется по формуле

В современных парокомпресорных холодильных машинах показа- тель энергетической эффективности составляет 2,5...3,2, что определяет широкое их применение во многих областях народного хозяйства.