Глава 1 холодильники

1. 0 Бытовые компрессионные холодильники

Введение

Совокупность холодильных устройств, обеспечивающих постоянное воздействие понижения температуры на скоропортящиеся продукты от момента их производства до момента потребления, называется холодильной цепью. Непрерывность холодильной цепи позволяет снабжать населения в любое время гола скоропортящимися продуктами высокого качества.

Холодильники обладают определенными особенностями, обусловлен-ными выполняемыми ими функциями. В камерах холодильника должны поддерживаться определенная температура воздуха, определенная относительная влажность и скорость циркуляции воздуха. Для поддержания внутри холодильника параметров, отличных от параметров наружного воздуха, ограждение холодильника покрывают специальными материалами, уменьшающими тепло- и влагопритоки в помещение.

Количество груза, которое можно разместить в камерах холодильника, в зависимости от вида термообработки, которой подвергается продукт на холодильнике, от рода груза, тары и способа укладки будет различным.

Холодильники классифицируют по условной вместимости, целевому назначению и этажности.

Задача эксплуатации холодильных установок состоит в создании и поддержании нормативных температурно- влажностных режимов в охлаждаемых помещениях либо в обеспечении заданных технологических процессов производства при минимальных затратах на выработку холода и при условии безопасной и надежной работы оборудования.

Обслуживание холодильной установки в процессе эксплуатации включает в себя следующие операции: пуск, остановка, регулирование режима работы, выполнение ряда вспомогательных работ (выпуск и добавление масла, удаление инея с охлаждающих приборов), устранение неисправностей в работе, наблюдение за системой автоматизации, ведение учета работы холодильной установки.

В бытовых сетях применяются однофазные системы, следовательно, чаще всего в холодильниках применяют бытовые однофазные асинхронные двигатели.

Рассмотрим принцип действия и основные особенности однофазных асинхронных двигателей, такие как:

- схема и диаграмма асинхронного микродвигателя с пусковым сопротивлением и пусковой емкостью;

- схема замещения однофазного асинхронного двигателя;

- сравнение свойств различных фазосдвигающих элементов;

• автоматизация холодильных установок.

1. Развитие конструкции бытовых компрессионных холодильников

Компрессионные машины стали применяться для получения холода в конце XIX века. По мере расширения использования холодильных машин для пищевых продуктов все настоятельнее становилась необходимость продлить цепь холодильного хранения, обеспечить сохранность скоропортящихся продуктов от места их заготовки до места потребления – в магазинах, ресторанах и домашних хозяйств. Не случайно в числе положений I Международного конгресса по холодильному делу, состоявшегося в 1908 г. в Париже, было и следующее:

«Имея в виду блага и выгоды, которые могут принести земледелию, торговле и промышленности всех стран применение и развитие холодильного дела, Конгресс просит общественные власти всех стран облегчить устройство приспособлений в домашнем, сельском и мелком промышленном хозяйстве и, в частности, ограничить до возможного минимума регламентацию и формальности относительно пользования холодильными машинами».

Первый домашний холодильник с машинным охлаждением появился в 1910 г. в США, а голом позже американская фирма «Дженерал электрик» приступила к производству холодильной машины «Одифрен» для домашних и торговых шкафов.

Машина Одифрена явилась первой автоматической холодильной машиной. Ее конструкция была разработана в 1894 г. К достоинствам машины можно отнести хороший теплообмен, отсутствие сельсинов и клапанов, легкость обслуживания «Дженерал электрик» выпускала машины такого типа вплоть до 1928 г.

Первый домашний холодильник с автоматическим регулированием температуры в камере, спроектированный Копеландом, появился в США в 1918 г. Фирма «Кельвинейтор», специализировавшаяся по производству бытовых холодильников с 1914., изготовила в течение 1918 г. 67 таких аппаратов. Однако уже в 1925 г. в США было выпущено около 64 тыс. холодильников с машинным охлаждением.

Холодильник с машинным охлаждением был на первых порах громоздким сооружением: объем его примерно в пять раз превышал емкость камеры для хранения продуктов, а площадь пола, занимаемая им, равнялась 1 м. кв. Шкаф изготавливался из дерева, в качестве теплоизоляции применялась пробка; толщина стенок достигала 140 мм. Холодильный агрегат монтировался сверху или внизу. В качестве холодильного агента использовались сернистый ангидрид или аммиак; их утечки из системы представляли опасность для здоровья владельцев холодильников. Компрессор приводился во вращение отдельно расположенным электродвигателем посредством ременной передачи. Поначалу требовалось смазывать подшипники электродвигателя один раз в неделю. К 1922 г. были сделаны определенные успехи: на один холодильник в среднем приходилось 2,5 посещения обслуживающего персонала в год; к 1924 г. число посещений сократилось до 1,5, а электродвигатель достаточно было смазать один раз в год.

Для широкого внедрения в быт компрессионных холодильников требовалось радикально изменить конструкцию компрессора.

В 1926 г. фирмой «Дженерал электрик» была создана принципиально новая конструкция герметичная холодильная машина, получившая впоследствии название «Монитор Топ». Холодильник с агрегатом «Монитор»

В начале 30-х годов две крупные американские фирмы «Вестингауз» и «Фриджидер» освоили производство герметичных холодильных машин. Причем «Фриджидер» стала изготовлять ротационный компрессор. В качестве холодильного агента «Фриджидер» было использовано новое вещество-фреон-114. Фреоны были синтезированы в 1929 г. «Фриджидер». Изготовление фреонов было освоено химической фирмой «Дюпон», которая за 9,7 млн. долларов купила патенты на право их производства у «Фриджидер». С середины 30-х годов новое соединение фтора-фреон-12 стало вытеснять хлорметил- основной холодильный агент того времени.

В 1931 г. фирма «Сервал» впервые применила в герметичных машинах в

качестве регулирующего органа капиллярную трубку. Установка капиллярной трубки позволила отказаться не только от сложного поплавкового вентиля и ресивера, но и от разгрузочного приспособления в компрессоре, так как хладагент в период стоянки компрессора перетекал через капиллярную трубку и давление в системе выравнивалось.

В модели «Лифтон», выпущенной в 1934 г., «Дженерал электрик», стремясь удовлетворить спрос на недорогой бытовой холодильник, впервые осуществила прикрепление труб конденсатора к внутренней поверхности корпуса шкафа.

В 1930 г. фирма «Фриджидер» начала выпускать новый тип холодильника - двухкамерный. Впервые в холодильнике была предусмотрена отдельная камера для хранения замороженных продуктов, размещенная рядом с плюсовой.

В 30-е годы появились холодильники фирма «Триколд рефрижерейшн». В нижней части шкафа находилась низкотемпературная камера, в верхней-плюсовая. Камеры охлаждались двумя последовательно соединенными испарителями и одним компрессором.

С середины 30-х годов стала считаться модной плавная, скругленная форма изделий.

К 40-м годам установились два варианта расположения холодильного агрегата: один вариант-компрессор и конденсатор смонтированы внизу, под холодильной камерой; второй вариант-конденсатор, изготовленный из труб, припаянный к листу, устанавливался на задней стенке шкафа. В обоих случаях холодильная камера была приподнята на 300-500 мм над полом.

В начале 40-х годов вновь стали выпускать двухкамерные холодильники для раздельного хранения замороженных и свежих продуктов; охлаждение плюсовой камеры осуществлялось вторичным холодильным контуром, обеспечивающим автоматическое оттаивание.

В Советском Союзе конструкция первого бытового отечественного холодильника была разработана в 1935-1937 гг.

Первые образцы изготовил в 1939 г. Харьковский тракторный завод Холодильник ХТЗ-120 емкостью 120л работал на сернистом ангидриде; холодильный агрегат устанавливался сверху. После войны модернизированный вариант ХТЗ-120 выпускался под маркой ЭКД-120 Московским заводом им. Орджоникидзе.

Шестидесятые годы характеризовались широким распространением в Европе простых в изготовлении пластмассовых внутренних камер.

В 1972 г. уже половина всех пластмассовых камер была изготовлена из АБС.

Другая характерная тенденция-замена стали алюминием. Алюминий и его сплавы применяют для изготовления разнообразных деталей.