|
Холодильные установки различают по
состоянию хладагента в испарителе, а также по типу регулятора потока.
Установки с затопленным испарителем. Эти установки
работают при определенном уровне жидкости в испарителе, который
поддерживается регулятором потока ( 7). Установка с затопленным испарителем
имеет некоторые преимущества по сравнению с установкой с сухим испарителем:
более высокий КПД (установка работает при большей величине среднего давления
всасывания, в результате чего сокращается продолжительность работы
установки), более низкие эксплуатационные расходы, меньшее количество циклов
(включений и выключений), большая интенсивность теплопередачи и более точный
контроль температуры. В установке с затопленным испарителем площадь
смачиваемой хладагентом поверхности больше, что обусловливает лучшую
теплопередачу через стенки испарителя и трубопроводы.
Установки с сухим испарителем. В этих установках почти
весь хладагент в испарителе находится в парообразном состоянии.
Хладагент при прохождении через отверстие регулирующего
вентиля частично испаряется. Мелкие, взвешенные капли жидкого хладагента
полностью выкипают, проходя через испаритель ( 8). Сухие испарители
изготовляют из одного непрерывного отрезка трубопровода.
Регуляторами потока хладагента, обслуживающими затопленный
испаритель, являются поплавковый регулятор низкого давления, поплавковый
регулятор высокого давления, капиллярная трубка или другое дроссельное
устройство. Регулирование потока в установках с сухим испарителем
осуществляется автоматическим баро- регулирующим или терморегу- лирующим
вентилем.
Установки с поплавковым регулятором низкого давления. В
этих установках некоторое количество жидкого хладагента находится в
испарителе ( 9). Во время работы установки парообразный хладагент сжимается в
компрессоре, затем при высоких температуре и давлении подается
непосредственно в конденсатор для охлаждения и сжижения, •где превращается в
теплую жидкость высокого давления. Эта жидкость направляется в жидкостный
ресивер. Под давлением парообразного хладагента теплая жидкость высокого
давления через жидкостную линию поступает к поплавковому вентилю на стороне
низкого давления.
При понижении уровня жидкости низкого давления поплавок в
поплавковой камере опускается и игла выходит из седла вентиля. В результате
теплая жидкость высокого давления переходит в поплавковую камеру, где
давление и температура более низкие. Поплавок предназначен для поддержания
постоянного уровня жидкого хладагента в испарителе. Жидкий хладагент
заполняет трубы испарителя и часть поплавковой камеры. При поглощении тепла
жидким хладагентом происходит его кипение и образующий пар собирается в
верхней части поплавковой камеры. Пар низкого давления поступает через
всасывающий трубопровод в компрессор, и цикл повторяется.
В установке с затопленным испарителем и поплавковым
регулятором необязательно поддерживать определенное количество хладагента на
стороне низкого давления, так как избыточное количество агента остается в
жидкостном ресивере. Это является важным моментом, потому, что имеются другие
системы, в которых точность зарядки хладагентом не должна отличаться от
рекомендуемой величины более чем на несколько десятков граммов, в противном
случае могут возникнуть неполадки в работе установки.
Установка с поплавковым регулятором высокого давления.
В этих установках большая часть жидкого хладагента содержится
на стороне низкого давления. Рабочий цикл начинается со сжатия хладагента в
цилиндре компрессора. Затем агент через нагнетательный клапан компрессора,
расположенный над цилиндром, поступает в нагнетательную камеру компрессора.
Сжатый пар, имеющий высокую температуру, направляется в конденсатор для
охлаждения и сжижения, где он превращается в теплую жидкость высокого
давления. Жидкость поступает в жидкостный ресивер, а теплый пар высокого
давления располагается рад ней. При повышении уровня жидкости в нижней части
ресивера поплавок поднимается ( 10). При этом игла отходит от седла, в
результате чего открывается вентиль и теплый хладагент высокого давления
проходит в жидкостную линию. В этой установке поплавковый регулятор высокого
давления расположен в ресивере и является его составной частью. Существуют
другие конструкции установки с поплавковым регулятором высокого давления, в
которых поплавковый регулятор помещается в небольшой специальной камере
отдельно от ресивера.
На входе в испаритель теплая жидкость высокого давления
проходит через редукционный клапан, который называется регулятором
температуры жидкости прямого действия. Этот регулятор имеет игольчатый
клапан. Когда давление теплой жидкости высокого давления становится
достаточно большим, игла поднимается и регулятор открывается. Он остается
открытым до тех пор, пока давление теплой жидкости высокого давления в
жидкостной линии не уменьшится до величины, требуемой для удержания
регулятора в открытом состоянии. Затем клапан регулятора закрывается,
прекращая поток хладагента. Давление хладагента продолжает понижаться в
испарителе. Жидкость низкого давления в испарителе абсорбирует тепло из
окружающей среды и превращается в пар низкого давления, который через
всасывающий трубопровод поступает в компрессор, и цикл повторяется.
В рассматриваемой установке поток жидкого хладагента
регулируется поплавковым регулятором высокого давления в жидкостном ресивере
и регулятором температуры жидкости в испарителе. Регулятор температуры
жидкости прямого действия автоматически регулирует поток хладагента из
жидкостной линии в испаритель. Регулятор открывается, когда разность давлений
между хладагентом в жидкостной линии и в испарителе достигает определенной
величины. Регулятор закрывается, когда разность давления в достаточной мере
уменьшится.
Величина зарядки установки с поплавковым регулятором
высокого давления холодильным агентом является важной характеристикой. Когда
жидкость в ресивере достигает определенного уровня, регулятор открывается и
жидкий хладагент поступает в жидкостный трубопровод. Если в испарителе
создается избыток хладагента, то может произойти его выброс в компрессор. Это
наблюдается также и в том случае, если на испарителе образуется иней. При
попадании жидкости в компрессор возможна его поломка.
При недостаточной зарядке хладагента уровень жидкости в
ресивере может не повыситься до уровня, необходимого для открывания
поплавкового регулятора, и жидкий хладагент не поступит в жидкостную линию.
Следовательно, испаритель не будет заполнен достаточным количеством
хладагента, что ухудшит процесс охлаждения. Поэтому зарядка установки с
поплавковым регулятором высокого давления хладагентом должна быть максимально
приближенной к рекомендуемой.
Установка с капиллярной трубкой в качестве дроссельного
устройства. Капиллярные трубки наиболее широко применяются
в небольших холодильных установках и в системах
кондиционирования воздуха. Это обусловлено их низкой стоимостью, простотой
конструкции и надежностью в эксплуатации. Их успешно используют также в
герметичных установках.
Испаритель с такой системой регулирования потока
хладагента также относится к затопленному типу. Капиллярная трубка в
установке расположена между фильтром-осушителем и испарителем ( 11). Жидкий
хладагент подается в испаритель через небольшую трубку. Его количество
зависит в основном от длины и внутреннего диаметра трубки.
Установки с капиллярной трубкой по нескольким причинам
требуют точной зарядки хладагентом. Во-первых, любое избыточное количество
хладагента будет находиться на стороне низкого давления, в результате чего
происходит его выброс в компрессор. Во-вторых, когда компрессор
останавливается, хладагент из линии высокого давления поступает в испаритель.
Это происходит до тех пор, пока давления во всей установке не выравнятся.
Следовательно, если в установке имеется избыток хладагента, жидкость затопит
испаритель во время нерабочей части цикла и вызовет выброс агента при
включении компрессоров.
|