Назначение основных узлов холодильной установки

Один из главных элементов любой холодильной машины - это компрессор. Компрессор всасывает пар хладагента, имеющий низкие температуру и давление, затем сжимает его, повышая температуру (до 70 - 90°С) и давление (до 15 - 25 атм.), а затем направляет парообразный хладагент к конденсатору.

Основные характеристики компрессора - степень компрессии (сжатия) и объем хладагента, который он может нагнетать. Степень сжатия - это отношение максимального выходного давления паров хладагента к максимальному входному.

В холодильных машинах используют компрессоры двух типов:

1. поршневые - с возвратно-поступательным движением поршней в цилиндрах;

2. ротационные, винтовые и спиральные- с вращательным движением рабочих частей.

Теплообменные аппараты, вспомогательные устройства и арматура холодильных установок. К теплообменным аппаратом относятся конденсаторы и испарители. Конденсаторы служат для превращения паров хладона, поступающих из компрессора, в жидкость. В холодильных установках пассажирских вагонов применяются конденсаторы с воздушным охлаждением. Испаритель – аппарат, в котором происходит кипение хладона за счет отбора теплоты от охлаждаемой среды. Так как охлаждаемой средой в вагонных установках является воздух, продуваемый через испаритель, его обычно называют воздухоохладителем.

К вспомогательным устройствам относятся аппараты, обеспечивающие нормальную, безаварийную работу холодильной установки, а также улучающие ее эксплуатационное показатели, - это теплообменники, ресиверы, осушители, фильтры и др.

Теплообменник предназначен для переохлаждения жидкого хладона перед регулирующим вентилем за счет перегрева паров, идущих из испарителя в компрессор. Этим достигается повышение холодопроизводительности установки. Ресивер служит для сбора жидкого хладона, поступающего из конденсатора, который затем направляется к регулирующему вентилю; он имеет два смотровых стекла для контроля за количеством хладона.

Осушители применяются для поглощения влаги из хладона, так как присутствие ее в системе вызывает усиленную коррозию деталей из латуни и сплавов магния и замерзание регулирующего вентиля. В качестве поглотителей влаги (адсорбентов) применяются силикагель (оксид кремния), представляющий собой стекловидные пористые зерна диаметром 2-5 мм, или синтетический цеолит в виде зерен диаметром 2-3 мм.

Фильтры предназначены для улавливания механических примесей (окалины, ржавчины, песка и др.), которые могут появляться в системе холодильной установки вследствие вымывающей способности хладона. Задерживая примеси, фильтр предохраняет цилиндры компрессора, клапана, регулирующие вентили и другие аппараты от преждевременного износа и засорения. Обычно фильтры объединяют с осушителем в одном аппарате и устанавливают на трубопроводе между ресивером и регулирующим вентилем.

Приборы автоматического регулирования защиты и контроля. Терморегулирующие вентили (ТРВ) предназначены для автоматического регулирования подачи хладона в испаритель, обеспечения гидравлического – затвора между нагнетательной и всасывающей линиями и перекрытия системы при остановке машины.

Принцип действия ТРВ заключается в изменении размеров его проходного отверстия в зависимости от величины перегрева паров хладагента на выходе испарителя. При прохождении хладона через ТРВ происходит дросселирование его от давления конденсации до давления испарения и резкое понижение температуры. Пары хладона, продвигаясь по испарителю, перегреваются за счет теплоты охлаждаемого воздуха; на выходе из испарителя они имеют более высокую температуру. На степень перегрева паров реагирует термочувствительный патрон, установленный на выходе испарителя. При увеличении их перегрева в результате недостаточного поступления в испаритель хладона термочувствительный патрон подает сигнал исполнительному механизму ТРВ и сечение его водного отверстия увеличивается; при уменьшении перегрева паров хладона сечение проходного отверстия ТРВ уменьшается. Если перегрев снизится до наименьшего установленного значения, ТРВ закрывается, прекращая доступ жидкого хладона в испаритель.

Соленоидные вентили служат для автоматического пропуска жидкости и паров по трубопроводам или перекрытия их. Соленоидные вентили могут быть полностью открыты или полностью закрыты, т.е. являются позиционными приборами автоматического регулирования. Такие вентили используются для управления заполнением испарителя, открывания и перекрытия трубопроводов при пуске и остановке компрессоров, а также для изменения холодопроизводительности компрессора. Работа соленоидных вентилей основана на принципе втягивания стального сердечника внутрь катушки, по обмотке которой пропускается ток.

Для поддерживания необходимого давления в холодильных установках и для обеспечения их безаварийной работы применяют реле высокого давления - РВД (маноконтроллер) и реле низкого давления – РНД (прессостат). РВД служит для автоматического отключения двигателя компрессора при повышении давления нагнетания выше допустимого, а РНД при падении давления всасывания ниже допустимого. Реле высокого и низкого давления иногда конструктивно объединены в одном приборе, например реле давления типа РД-6 в установке КЖ-25П. По принципу действия все реле представляют собой однополюсные выключатели, которые управляются с помощью давления паров хладона.

Реле температуры (термореле, термостаты) – приборы, автоматические разрывающие или соединяющие электрическую цепь, когда температура окружающей среды достигнет установленной величины. Термореле применяются как для автоматизации работы холодильной установки, так и для автоматизации работы электрического отопления.

Манометры предназначены для осуществления контроля за работой холодильной установки путем измерения давления хладона на линиях всасывания и нагнетания, а также давления масла в системе смазки компрессора. Давление хладона измеряют манометрами с двойной шкалой, на которую наносятся градуировка показаний давления и соответствующая этому давлению температура хладона. Для контроля давления конденсации на стороне нагнетания компрессора устанавливают манометр высокого давления, а для контроля давления испарения на стороне всасывания низкого давления (мановакуумметр). Давление масла в компрессоре измеряется отдельным манометром.