5. Способы регулирования температуры в холодильных установках

Применяется прямой и косвенный метод регулирования. Прямой метод заключается в поддержании постоянной температуры воздуха, причем датчик регулятора температуры размещается в холодильной камере, косвенный – в поддержании постоянной температуры кипения. Оба метода имеют достоинства и недостатки.

Косвенный метод регулирования температур широко применяется при конвективном охлаждении холодильной камеры. Прямой метод обычен для холодильников с принудительной циркуляцией воздуха, когда регулирование температур в обеих камерах производится путем изменения количества подаваемого в них холодного воздуха.

В холодильниках конвективным охлаждением общепринято двухпозиционное регулирование путем включения и выключения электродвигателя компрессора. Включение происходит, когда температура чувствительного элемента или датчика достигает верхнего предела – температуры включения, выключение – когда она достигает нижнего предела, т.е. температуры выключения. Разность этих температур называют дифференциалом прибора.

При прямом методе регулирования дифференциал температур должен быть равен или меньше допустимой амплитуды колебаний температуры воздуха в холодильной камере, т.е. величина порядка 1°С. Такие приборы сложны и дороги. В простых по конструкции приборах дифференциал может быть, по крайней мере, вдвое большим.

При косвенном методе регулирования колебаниям температуры воздуха порядка 1°С или менее соответствуют колебания температуры кипения на порядок больше. Дифференциал терморегулятора может находиться в пределах 6-10°С. Косвенный метод является достаточно гибким.

6. Способы изменения холодопроизводительности машины.

При охлаждении одного объекта холодопроизводительность компрессора в установившемся режиме равна холодопроизводительности испарителя. Для регулирования температуры в объекте холодопроизводительность машины в целом можно уменьшить снижением производительности как испарителя, так и компрессора.

Тепло, отводимое испарителем

Если уменьшить коэффициент теплоотдачи испарителя k или его поверхность F (например, уменьшением количества заполняющего его хладагента), то снижение холодопроизводительности испарителя от Q₀ до Q′_o приведет к снижению холодопроизводительности машины (от значения Q_хм до Q′_хм). Однако в этом случае температура кипения в испарителе снизится от начального значения t₀ до t₀₁. работа компрессора при низкой температуре кипения менее экономична. Поэтому целесообразнее полностью использовать возможности испарителя (автоматически обеспечивая его оптимальное заполнение) и снижать холодопроизводительность машины путем уменьшения холодопроизводительности компрессора.

Для снижения холодопроизводительности компрессора машин применяют

-дросселирование пара на всасывании

-периодический пуск и остановку компрессора

-изменение числа оборотов компрессора

-отжим всасывающих клапанов

7. Дросселирование на всасывании.

Простейшая схема регулирования температуры в камере изменением производительности компрессора за счет дросселирования на всасывании может быть осуществлена при помощи пропорционального регулятора температуры ПРТ. При уменьшении тепловой нагрузки и соответственно температуры в камере t_об давление в термобаллоне ПРТ уменьшается, и под действием пружины клапан регулятора закрывается. При этом давление пара перед компрессором p_вс снижается, а удельный объем его увеличивается, что приводит к снижению производительности компрессора. Кроме того, увеличение отношения давления нагнетания к давлению всасывания приводит к уменьшению коэффициента подачи компрессора, что также вызывает снижение производительности компрессора.

Уменьшение количества пара, отводимого компрессором приводит к увеличению давления в испарителе и температуры кипения. Снижается количество тепла, отводимого испарителем в соответствии с тепловой нагрузкой.

В крупных холодильных машинах энергии чувствительного элемента температуры для перемещения дроссельного клапана недостаточно, поэтому в них применяют регуляторы непрямого действия, состоящие из двух приборов: ПРТ и исполнительного механизма. ПРТ служит только для управления исполнительным механизмом. При понижении t_об клапан ПРТ под действием пружины закрывается. Вследствие этого, количество пара, поступающего через отверстие 3 на поршень 2, уменьшается. Установившееся значение давления над поршнем – клапаном станет ниже, поскольку оно определяется соотношением расхода пара через малое отверстие 3 (большего диаметра). Под действие пружины поршень – клапан поднимается, уменьшая при этом давление всасывания и увеличивая давление и температуру в испарителе.

Изменение производительности компрессора дросселировнием на всасывании сравнительно мало экономично, т.к. удельный расход энергии компрессора при пониженном давлении всасывания увеличивается. Кроме того, увеличение степени сжатия приводит к повышению температуры сжатых паров, а иногда и к нарушению подачи смазки в результате резкого понижения давления в картере и вспенивания масла.