Комплекс механизмов и аппаратов, осуществляющих холодильный цикл, называется холодильной машиной. Она представляет собой
замкнутую систему, заполненную рабочим веществом (хладоном), что циркулирующие отнимает теплоту от охлаждаемого среды и, сделав круговой процесс, возвращается в первоначальное состояние. Это позволяет осуществлять непрерывно охлаждения с помощью того же количества рабочего вещества. Холодильные машины, в которых для получения низких температур используют кипения жидкостей при низких температурах, называют паровыми холодильными машинами, принципиальная схема такой машины представлена на рис. 10.1.
Основные ее элементы - компрессор 2, конденсатор 1, регулирующий вентиль 5 и испаритель 3, помещенный в охлаждаемую камеру 4. Все аппараты последовательно соединенные между собой трубопроводами.
Рис. 10.1. Принципиальная схема компрессионной холодильной машины 10.3. Компрессоры холодильных машин
Классификация компрессоров. Компрессор в холодильной машине отсасывает пары хладона из испарителя, сжимает их и нагнетает в конденсатор. Классифицируют компрессоры по многим признакам.
По принципу действия различают поршневые, ротационные и турбокомпрессоры. По холодопроизводительности компрессоры бывают малые (до 14 кВт), средние (от 14 до 105 кВт) и крупные (свыше 105 кВт).
По числу цилиндров их подразделяют на одно-и багатоцилиндрови (двух-, четырех-, шести-, восьмицилиндровые). По числу ступеней сжатия одно-, двух-и многоступенчатые. По применяемому хладона - аммиачные (А), фреоновые (Ф) и т.д. По расположению осей цилиндров различают компрессоры горизонтальные - Г (рис. 10.2.а), вертикальные - В (рис. 10.2. Б, в), У-образные, с расположением осей цилиндров под углом (рис. 10.2 г), и веероподобными - УУ. В зависимости от движения пара в цилиндре компрессоры бывают прямоточные (П) и непрямоточный (Н). В прямоточном компрессоре движение пару хладона не зависит от движения поршня. Когда поршень движется вниз, всасывающие клапаны, расположенные в верхней части поршня, открываются и пары поступают в цилиндр. При обратном ходе поршня паров в цилиндре сжимаются, открываются нагнетательные клапаны в верхней части цилиндра и пары выталкиваются из него (рис. 10.2.6).
Рис. 10.2. Типы поршневых компрессоров
В непрямоточный компрессоре направление пару меняется в зависимости от движения поршня в цилиндре: при движении поршня вниз происходит всасывание и «пары» движутся вниз, а при движении поршня вверх, когда происходит сжатие выталкивания, пары, меняя свое направление, движутся вверх (рис. 10.2. в). Кроме того, компрессоры классифицируют:
- По конструктивному исполнению цилиндров и картеров: разъемные (блок цилиндров и картер представляют собой отдельные детали) и блок-картерные (блок цилиндров и картер выполнены в виде единой детали)
- По числу рабочих сторон поршня: одинарной или простого действия (рабочей есть одна сторона поршня) и двойного действия (рабочие обе стороны поршня)
- По конструкции уплотнения картера: открытые, или сальниковые, полугерметичные, или бессальниковые, и герметичные;
- По типу привода: с ременной передачей, компрессор непосредственно соединен с электродвигателем муфтой, ротор электродвигателя находится на валу компрессора. Согласно действующим ГОСТ, каждый компрессор имеет марку, в который входят обозначения хладона, на котором работает компрессор, количество цилиндров и их расположение, число ступеней сжатия, уплотнения картера, температурный режим и холодопроизводительность. Аммиачные компрессоры обозначают буквой А, фреоновые - буквой Ф. Буква В соответствует вертикальному двухцилиндровом компрессора, У-У - веерообразному восьмицилиндровые-ном. Буквой Д обозначают двухступенчатые компрессоры. Если этой буквы нет, то компрессор одноступенчатый. Буква П обозначает плюсовой режим работы компрессора (-10 ... + 10 ° С) Н - низкотемпературный (-40 ... -20 ° С), 3 - среднетемпературний (-25 ... -10 ° С).
Например, обозначение ФВ-6 расшифровывается следующим образом: компрессор вертикальный фреоновый двухцилиндровый неп-рямоточний холодопроизводительностью 5,5-7 кВт.
Детали поршневых компрессоров. Картер конструктивная основа вертикальных и У-образных компрессоров, в которой объединены их отдельные части. Изготавливают картеры из чугуна марок Сч18-38 или Сч21-40. Для доступа к кривошипно-шатунного механизма предусмотрены съемные боковые и торцевые крышки, а для наблюдения за уровнем масла - смотровое стекло. В цилиндрах осуществляется рабочий процесс компрессора - всасывание, сжатие и нагнетание пара хладона. Цилиндры в нижней части соединяются с картером, а сверху закрыты клапанной доской и крышкой блока цилиндров. В кривошипно-шатунный механизм входят вал (коленчатый зксцентриковий), шатуны и поршни. Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования равномерного вращательного движения вала неравномерно возвратно-поступательное движение поршня.
Всасывающие и нагнетательные клапаны выполняют функции распределительных органов. При снижении давления пара хладона в цилиндре меньше, чем в всасывающем трубопроводе, открывается всасывающий клапан и пары поступают в цилиндр; при повышении давления пара в цилиндре больше, чем в нагревательном трубопроводе открывается нагнетательный клапан, в результате чего пара нагнетаются в конденсатор.
Сальники - устройства для уплотнения вала в месте выхода его из картера компрессора. Благодаря сальниковое уплотнение предотвращается утечка пара хладона с системы.
Фреоновые сальниковые компрессоры. Распространенными компрессорами для холодильных машин предприятий торговли и общественного питания является непрямоточный фреоновые сальниковые компрессоры, используемые для охлаждения стационарных и разборных холодильных камер, шкафов, прилавков, витрин, стоек.
Компрессор ФВ-6 (рис. 10.3) - двухцилиндровый фреоновый вертикальный непрямоточный с диаметром цилиндра 67,5 мм, ходом поршня 50 мм, холодопроизводительностью от 2,3 до 7 кВт.
