Комплекс механізмів і апаратів, що здійснюють холодильний Цикл, називається холодильною машиною. Вона уявляє собою
замкнуту систему, заповнену робочою речовиною (хладоном), що циркулюючи віднімає теплоту від охолоджуваного середовища і, зробивши круговий процес, повертається в первісний стан. Це дозволяє здійснювати беззупинне охолодження за допомогою тієї самої кількості робочої речовини. Холодильні машини, у яких для одержання низьких температур використовують кипіння рідин при низьких температурах, називають паровими холодильними машинами, принципова схема такої машини представлена на рис. 10.1.
Основні її елементи — компресор 2, конденсатор 1, регулювальний вентиль 5 і випарник 3, поміщений в охолоджувану камеру 4. Всі апарати послідовно з'єднані між собою трубопроводами.
Рис. 10.1. Принципова схема компресійної холодильної машини 10.3. Компресори холодильних машин
Класифікація компресорів. Компресор у холодильній машині відсмоктує пари хладона з випарника, стискає їх і нагнітає в конденсатор. Класифікують компресори за багатьма ознаками.
За принципом дії розрізняють поршневі, ротаційні і турбокомпресори. По холодопродуктивності компресори бувають малі (до 14 квт), середні (від 14 до 105 квт) і великі (понад 105 квт).
По числу циліндрів їх поділяють на одно- і багатоцилиндрові (двох-, чотирьох-, шести-, восьмициліндрові). По числу ступіней стиску одно-, двох- і багатоступінчасті. По застосовуваному хладону — аміачні (А), фреонові (Ф) і т.д. По розташуванню вісей циліндрів розрізняють компресори горизонтальні — Г (рис. 10.2.а), вертикальні — В (рис. 10.2. б,в), У-образні, з розташуванням вісей циліндрів під кутом (рис. 10.2 г), і веєроподібні — УУ. У залежності від руху пару у циліндрі компресори бувають прямоточні (П) і непрямоточні (Н). У прямоточному компресорі рух пару хладона не залежить від руху поршня. Коли поршень рухається вниз, усмоктувальні клапани, розташовані у верхній частині поршня, відкриваються і пари надходять у циліндр. При зворотному ході поршня пари в циліндрі стискуються, відкриваються нагнітальні клапани у верхній частині циліндра і пари виштовхуються з нього (рис. 10.2.6).
Рис. 10.2. Типи поршневих компресорів
У непрямоточному компресорі напрямок пару міняється в залежності від руху поршня в циліндрі: при русі поршня униз відбувається усмоктування і «пари» рухаються вниз, а при русі поршня нагору, коли відбувається стискі виштовхування, пари, змінюючи свій напрямок, рухаються нагору (рис. 10.2. в). Крім того, компресори класифікують:
— по конструктивному виконанню циліндрів і картерів: рознімні (блок циліндрів і картер являють собою окремі деталі) і блок-картерні (блок циліндрів і картер виконані у вигляді єдиної деталі);
— по числу робочих сторін поршня: одинарної чи простої дії (робочої є одна сторона поршня) і подвійної дії (робочі обидві сторони поршня);
— по конструкції ущільнення картера: відкриті, чи чепцеві, напівгерметичні, чи безсальникові, і герметичні;
— по типу приводу: з пасовою передачею, компресор безпосередньо з'єднаний з електродвигуном муфтою, ротор електродвигуна знаходиться на валу компресора. Згідно діючим ДСТ, кожен компресор має марку, у котору входять позначення хладона, на якому працює компресор, кількість циліндрів і їхнє розташування, число ступеней стиску, ущільнення картера, температурний режим і холодопродуктивність. Аміачні компресори позначають буквою А, фреонові — буквою Ф. Буква У відповідає вертикальному двоциліндровому компресору, У-У — веєрообразному восьмициліндро-вому. Буквою Д позначають двоступінчасті компресори. Якщо цієї букви нема, то компресор одноступінчатий. Буква П позначає плюсовий режим роботи компресора (-10...+ 10° С) Н — низькотемпературний (-40...-20° С), 3 — среднєтемпературний (-25...-10° С).
Наприклад, позначення ФВ-6 розшифровується в такий спосіб: компресор вертикальний фреоновий двоциліндровий неп-рямоточний холодопродуктивністю 5,5-7 квт.
Деталі поршневих компресорів. Картер конструктивна основа вертикальних і У-образних компресорів, у якій об'єднані їхні окремі частини. Виготовляють картери з чавуна марок Сч18-38 чи Сч21-40. Для доступу до кривошипно-шатунного механізму передбачені знімні бічні і торцеві кришки, а для спостереження за рівнем мастила — оглядове скло. У циліндрах здійснюється робочий процес компресора — усмоктування, стиск і нагнітання пари хладона. Циліндри в нижній частині з'єднуються з картером, а зверху закриті клапанною дошкою і кришкою блоку циліндрів. У кривошипно-шатунний механізм входять вал (колінчатий зксцентриковий), шатуни і поршні. Кривошипно-шатунний механізм служить для перетворення рівномірного обертального руху вала в нерівномірний зворотньо-поступальний рух поршня.
Усмоктувальні і нагнітальні клапани виконують функції розподільних органів. При зниженні тиску пару хладона в циліндрі менше, ніж в усмоктувальному трубопроводі, відкривається всмоктувальний клапан і пари надходять у циліндр; при підвищенні тиску пару у циліндрі більше, ніж у нагрівальному трубопроводі, відкривається нагнітальний клапан, у результаті чого пари нагнітаються в конденсатор.
Сальники — пристрої для ущільнення вала в місці виходу його з картера компресора. Завдяки чепцевим ущільненням запобігається витік пару хладона із системи.
Фреонові чепцеві компресори. Найпоширенішими компресорами для холодильних машин підприємств торгівлі і громадського харчування є непрямоточні фреонові чепцеві компресори, використовувані для охолодження стаціонарних і розбірних холодильних камер, шаф, прилавків, вітрин, стійок.
Компресор ФВ-6 (рис. 10.3) — двоциліндровий фреоновий вертикальний непрямоточний з діаметром циліндра 67,5 мм, ходом поршня 50 мм, холодопродуктивністю від 2,3 до 7 квт.
