Системы охлаждения холодильников

Для отвода тепла из охлаждаемых помещении холодильников применяют три различные системы: непосредственного охлаждения; рассольную; воздушную.

Нередко используют и комбинированное (смешанное) охлаждение, при котором охлаждение камер осуществляется одновременно двумя или тремя перечисленными системами.

Непосредственное охлаждение

В этой системе охлаждения жидкий холодильный агент из конденсатора, пройдя регулирующий вентиль, поступает в испарительные батареи, расположенные в охлаждаемых помещениях. За счет тепла окружающего воздуха холодильный агент кипит, охлаждая воздух. Пары холодильного агента из батарей отсасываются компрессором.

В зависимости от того, как подается жидкий холодильный агент в испарительные батареи, системы непосредственного охлаждения подразделяют на насосные и безнасосные. В безнасосных системах (рис.117, а) жидкость поступает в батареи под действием разности давлений конденсации и кипения холодильного агента, а в насосных (рис.117, б) она подается специальным насосом. Почти все аммиачные холодильные установки непосредственного охлаждения, применяемые на предприятиях торговли и общественного питания, являются безнасосными.

Они гораздо проще по своему устройству, так как не требуют дополнительного оборудования: аммиачного насоса и циркуляционного ресивера. Проще они и в эксплуатации. Насосные системы применяют главным образом на крупных холодильниках.

Различают насосные системы с нижней подачей жидкого холодильного агента и с верхней. При нижней подаче требуется больше холодильного агента для заполнения системы и хуже отводится масло из испарителей, чем при верхней подаче. Поэтому большее применение находят насосные системы с верхней подачей холодильного агента.

Циркуляционные ресиверы в насосных системах охлаждения располагают и горизонтально (рис.117, I),и вертикально (рис.117, II). При вертикальном расположении он одновременно со своим основным назначением выполняет функцию отделителя жидкости.

Чтобы производить оттаивание снеговой шубы, в схемах систем непосредственного охлаждения крупных и некоторых средних холодильных установок предусматриваются дренажный ресивер и трубопровод для подачи в оттаиваемые приборы горячих паров холодильного агента.

Батареи непосредственного охлаждения для аммиачных установок изготовляют из стальных труб диаметром 57×3,5 или 38×2,5 мм. Чаще рекомендуются трубы диаметром 38×2,5 мм. Фреоновые батареи делают из медных труб диаметром 18×1 мм. Стальные трубы в стыках сваривают, а медные спаивают. Для увеличения теплопередающей поверхности батарей почти все они изготавливаются с оребрением. Аммиачные батареи иногда делают без оребрения - из гладких труб.

Отдельные трубы в секции батарей соединяют в виде змеевиков или на коллекторах. В связи с этим различают батареи змеевиковые и коллекторные.

Располагают батареи в камерах у стен или под потолком и в соответствии с этим различают настенные и потолочные батареи. Аммиачные настенные батареи рекомендуется делать однорядными, а потолочные - двухрядными. Кроме того, на аммиачных установках применяют так называемые пучковые потолочные батареи, размещаемые посреди камеры в виде не широкого, но многоярусного пучка труб. В некоторых морозильных камерах используют еще батареи-стеллажи, изготовляемые в виде этажерок из трубчатых змеевиков на металлическом каркасе.

Фреоновые испарительные батареи как настенные, так и потолочные делают обычно двухрядными.

На рис.118 изображена змеевиковая настенная фреоновая батарея, составленная из двух испарителей ИРСН-10, а на рис.119 - коллекторная настенная аммиачная батарея. На обоих рисунках показаны способы крепления батарей к стене.

На аммиачных установках значительное распространение получили еще трехтрубные батареи с внутренней самоциркуляцией жидкого холодильного агента системы ВНИХИ (рис.120). Каждая батарея состоит из трех ребристых труб диаметром 57×3,5 мм. Две трубы 1 находятся в верхнем ряду, а одна 2 - в нижнем. Верхние трубы расположены горизонтально. Концы их с одной стороны вварены в коллектор 3, а с другой - объединены калачом 7. Нижняя труба размещена несколько наклонно. Через штуцер 4 она тоже соединена с коллектором 3, а через колено 8 - с калачом 7. Жидкий аммиак подается в батарею снизу - через патрубок 6, а парообразный отводится из нее через патрубок 5. Во время нормальной работы установки жидким аммиаком заполняется только нижняя труба. В верхние трубы он забрасывается при увеличении тепловой нагрузки, когда циркуляция усиливается.

Непосредственное охлаждение имеет следующие преимущества:

простота конструкции холодильной установки - не требуется испарителя, насосов и другого оборудования для охлаждения и подачи рассола;

интенсивное охлаждение камер, которое начинается сразу после пуска компрессора;

возможность применения более высокий температур кипения для поддержания требуемых температур воздуха в камерах по сравнению с другими способами охлаждения. Поэтому в эксплуатации система непосредственного охлаждения наиболее выгодна, особенно для камер с низкими температурами, например, морозильных.

__________________________________________________________

Рис.117. Системы непосредственного охлаждения:

а - безнасосная: 1 - компрессор, 2 - конденсатор, 3 - регулирующий вентиль, 4 - батарея непосредственного охлаждения, 5 - отделитель жидкости, 6 - маслоотделитель, 7 - фильтр (грязеуловитель), 8 - охлаждаемая камера, 9 - вентиль для заполнения системы холодильным агентом, 10 - предохранительный клапан, 11 - вентиль для выпуска воздуха из системы, 12 - запорные вентили компрессора;

б - насосно-циркуляционная с верхней подачей аммиака: I - с горизонтальным циркуляционным ресивером; II - с вертикальным циркуляционным ресивером;

1 - батареи, 2 - отделитель жидкости, 3 - горизонтальный циркуляционный ресивер, 4 - аммиачный насос, 5 - дренажный ресивер, 6 - вертикальный циркуляционный ресивер;

трубопроводы: А - из линейного ресивера, Б - к компрессору, В - горячих паров аммиака.

Р ис.118. Фреоновая настенная батарея:

1 - испарители ИРСН-10, 2 - щит, 3 - поддон, 4 - стена, 5 - кронштейн, 6 - трубка для отвода талой воды, 7 - резиновый шланг.

К недостаткам системы непосредственного охлаждения относятся:

опасность проникновения в охлаждаемые помещения холодильного агента, запах которого может передаваться продуктам;

увеличенная опасность в пожарном отношении (при работе с горючими холодильными агентами);

трудность регулирования работы компрессора, особенно при наличии нескольких камер с различными температурами.