Зависимость основных характе­ристик холодильной машины от Режима работы

Основными параметрами, опреде­ляющими режим работы пароком — прессионной холодильной машины и ее рабочие характеристики, явля­ются вид хладагента и его темпе­ратуры кипения /0 и конденса­ции tK.

Температура кипения to и соот­ветствующее ей давление кипения ро зависят главным образом от температуры среды /хс, охлаж­даемой холодильной машиной. Охлаждаемой средой может быть воздух (в домашних холодильни­ках, камерах хранения, аппаратах для охлаждения и замораживания продуктов), когда испаритель на­ходится непосредственно внутри охлаждаемого объекта. Такая си­стема называется системой не­посредственного охлаж­дения. В холодильных машинах с хладоносителем охлаждаемой средой является жидкий хладоно — ситель (вода, рассол и др.).

Таким образом, температура ки­пения определяется требуемой тем­пературой охлаждаемой среды. Для хранения охлажденных пище­вых продуктов температура охлаж­даемой среды tKe должна быть в пределах 2…4 °С (она не может быть ниже О °С), для хранения замороженных продуктов — не вы­ше— 10°С (обычно—15…—20°С), для замораживания пищевых про­дуктов требуется /хс=—30… —40 °С.

Если охлаждаемой средой явля­ется воздух, то температурный напор[5] в испарителе принимают равным

■<о=Ю…15 °С,

Если в испарителе охлаждается жидкий хладоноситель:

6И=5…8 °С.

Температура конденсации tH и соответствующее ей давление кон­денсации /?„ зависят в основном от температуры среды /0 с, о х — лаждаюшей конденсатор.

Обычно для охлаждения конден­сатора используют окружающий воздух или воду, температура кото­рых, в свою очередь, зависит от климатических условий и време­ни года.

Выбор охлаждающей среды обусловлен прежде всего Х0Л0Д0- производительностью машины и ее типом.

Так, во фреоновых холодильных машинах малой холодорроизводи- тельности, до 15 кВт, применяют воздушные конденсаторы, в холо­дильных машинах средней холодо — производительности, от 15 до 120 кВт,— как воздушные, так и водяные конденсаторы, а в холо­дильных машинах большой произ­водительности, более 120 кВт,— чаще водяные конденсаторы.

Рами одной среды, например началь­ной и конечной температурами хладо — носителя на входе в аппарат и выходе из него, называют разностью тем­ператур и обозначают At.

В воздушных конденсаторах температурный напор

В водяных конденсаторах

Температуры кипения to и кон­денсации fK, диапазон возможных значений которых весьма широк, существенно влияют на основные характеристики машины: холодо- производительность, потребляемую мощность, холодильный коэффи­циент, надежность и долговечность. Между собой эти характеристики тесно связаны.

Наибольшее влияние на них оказывает температура кипения. Рассмотрим это более подробно.

На рис. 1 на і, lg р-диаграмме показан цикл 1—2—3—4 односту­пенчатой холодильной машины, ра­ботающей при давлениях кипения Ро и конденсации р„, которым соот­ветствуют температуры кипения to и конденсации /к.

При данном режиме работы удельная массовая холодопроизво- дительность машины

?о=<|—U,

А удельная работа сжатия компрес­сора

Зависимость основных характе&#173;ристик холодильной машины от Режима работы

РИС. I. Изменение цикла холодильной ма­шины с понижением температуры кипения

Если температура кипения пони­жается до значения /„„, удельная массовая холодопронзводнтель — ность, как видно из диаграммы, уменьшается:

^0н—Л;—’4а-

Это объясняется прежде всего тем. что при дросселировании до более низкого давления рРа (про­цесс 3—4а) хладагент поступает в испаритель с більшим содержа­нием пара:

Удельная работа сжатия • ком­прессора с понижением температу­ры кипения увеличивается:

При этом уменьшается удель­ная массовая холодопроизводи — тельность компрессора

<70км =<1 —«4

И повышается температура конца сжатия пара в компрессоре:

<2. >/2.

С понижением температуры и давления кипения увеличивается удельный объем всасываемого пара:

Уіа> "I,

Что приводит к существенному уменьшению удельной объемной холодопроизводительности ком­прессора qv км.

Таким образом, с понижением температуры кипения

Уменьшается холодопроизводи — тельность машины;

Снижается ее энергетическая эффективность, так как уменьшает­ся значение холодильного коэффи­циента є = <7о//:

Ухудшаются рабочие характе­ристики компрессора, так как с увеличением отношения давлений рк/ро и их разности рк—ро растет нагрузка на механизм движения и повышается температура конца сжатия.

К аналогичным отрицательным последствиям приводит повышение температуры конденсации и соот­ветствующего давления конденса­ции. Кроме того, увеличивается нагрев компрессора и потребление электроэнергии. Однако, если пони­жение температуры кипения на 1 °С уменьшает холодопроизводи — тельность машины на 4—5 %, то повышение температуры конденса­ции на 1 °С снижает ее всего на I—2 % (в зависимости от типа холодильной машины и условий ее работы).

Posted in К холодильной технике