Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО СПбНИУ ИТМО

Институт холода и биотехнологий

_____________________________________

Кафедра холодильных установок

«ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ»

Отчёт о лабораторных работах

по дисциплине «Холодильные установки»

Проверил Соколов В.С. Выполнил студент 441 гр.

Кузнецов В.А.

СПб 2012 год

Цель работы:

Изучить холодильные агрегаты, имеющиеся в лабораториях кафедры. Составить схемы и техническое описание.

1. Лабораторная работа №1 «Холодильные установки бытовых холодильников и торговые холодильные утановки»

1. Х олодильный агрегат «Каштак»

Назначение:

Предназначен для хранения и охлаждения продовольственных товаров.

Холодильный агрегат «Каштак-310»

1 .2. Двухкомпрессорный холодильный агрегат Stinol 102-ELK

Т ип холодильника: компрессионный Количество камер: 2 Общий объем: 320 л Объем холодильной камеры: 200 л Объем морозильной камеры: 120 л Габаритные размеры: 185 x 60 x 60 см Вес: 70 кг Энергопотребление: 347 кВтч/год Потребляемая мощность: 215-265 Вт Хладагент: R134A Замораживающая способность: 10.5 кг/сут 1 - компрессор

2 - всасывающая трубка

3 - капиллярная трубка

4 - испаритель холодильной камеры

5 - испаритель морозильной камеры

6 - конденсатор

7 - фильтр-осушитель

8 - нагнетательная трубка

Производство Липецкого завода по лицензии фирмы ARMSSTRON. Предназначен для охлаждения, замораживания, коротко срочного хранения охлаждённых и долгосрочного хранения замороженных продуктов. Потребитель должен ограничивать загрузку продуктов- не более 6 % от вместимости.

3. Шкаф холодильный двухкамерный ШХК-1,4

Холодильный агент: Циклопентан

Оба агрегата соединены двухсекционным конденсатором. Конденсатор воздушного охлаждения.

Предназначен для кратковременного хранения предварительно охлаждённых (замороженных) пищевых продуктов на предприятиях торговли и общественного питания.

Состоит из двух секций: 1- низкотемпературная объёмом 0,7 м³, дверь глухая.

2- среднетемпературная объёмом 0,7 м³, дверь глухая или стеклянная.

2. Лабораторная работа №2 Холодильные агрегаты.

Компрессоры

По принципу действия компрессоры делятся на два типа:

1. Компрессоры объёмного типа действия, который заключается в откачке хладагента, сжатии его за счёт уменьшения объёма и последующим нагнетании.

2. Компрессоры динамического типа действия, сжатие хладагента в которых происходит за счёт преобразования кинетической энергии вещества в потенциальную энергию давления.

Поршневые компрессоры

Основные элементы поршневого компрессора: цилиндр, поршень, всасывающий и нагнетательный клапаны. Рабочий цикл поршневого компрессора состоит из процессов всасывания, сжатия и нагнетания, повторяющихся при каждом обороте коленчатого вала. Поршневой компрессор является машиной дискретного действия. По конструктивному исполнению поршневые компрессоры бывают:

- одноцилиндровые - применяются только в агрегатах бытовых холодильников;

- многоцилиндровые: вертикальные (два цилиндра), V-образные (четыре цилиндра), W-образные (восемь цилиндров).

Охлаждение поршневых компрессоров бывает воздушным и водяным. По степени герметичности делятся на: герметичные, полугерметичные (бессальниковые), сальниковые.

Винтовые компрессоры

Основные конструктивные элементы: цилиндр с двумя торцевыми крышками, ведущий и ведомый роторы, золотник, расположенный в нижней части корпуса. Винтовые компрессоры являются машинами непрерывного действия. Повышение давления рабочего вещества достигается за счёт уменьшения замкнутого объёма, образуемого впадинами винта (винтов) и стенками корпуса. В зависимости от характера рабочего вещества винтовые компрессоры делятся на следующие типы: винтовые маслозаполненые, сухого сжатия, мокрого сжатия. По числу рабочих органов роторов, винтовые компрессоры бывают одно-, двух- и многороторными.

Холодильные агрегаты

Были рассмотрены следующие холодильные агрегаты:

1. МВВ - холодильный агрегат для охлаждения воздуха с конденсатором воздушного охлаждения;

2. компрессорный агрегат «Майокава» производства Японии на основе винтового маслозаполненного компрессора с применением экономайзера;

3. МКТ 90-2-2 - двухблочный холодильный агрегат для промежуточного охлаждения теплоносителя холодопроизводительностью 90 кВт, работающий на фреоне 22 в среднем температурном диапазоне, конденсатор с водяным охлаждением;

4. МКТ 22-7-2 - моноблочный холодильный агрегат для промежуточного охлаждения теплоносителя холодопроизводительностью 22 кВт, работающий на аммиаке в среднем температурном режиме, конденсатор с водяным охлаждением;

5. МКТ 40-1-2 - холодильный агрегат для охлаждения теплоносителя холодопроизводительностью 40 кВт, работающий на фреоне 12 в среднем температурном диапазоне, был рассмотрен в двух исполнениях моноблочном и двухблочном;

6. ТБК - термобарокамера, являющаяся холодильной установкой целевого назначения на основе каскадной холодильной машины

Основные элементы холодильных машин

Холодильная машина - это устройство, служащее для отвода тепла от охлаждаемого тела при температуре более низкой, чем температура окружающей среды. Холодильная машина используются для получения температур от 10 °С до -150 °С.

Основными элементами холодильных машин являются испаритель, компрессор, конденсатор и терморегулирующий (дроссельный) вентиль - ТРВ, которые соединены трубопроводом, снабженным запорной, регулирующей и предохранительной арматурой.

В парокомпрессионной холодильной машине осуществляется замкнутый цикл циркуляции хладагента. В испарителе хладагент кипит (испаряется) при пониженном давлении и низкой температуре. Необходимая для кипения теплота отнимается от охлаждаемого тела, вследствие чего его температура понижается (вплоть до температуры кипения хладагента). Образовавшийся пар отсасывается компрессором, сжимается в нём до давления конденсации и подаётся в конденсатор, где охлаждается водой или воздухом. Вследствие отвода теплоты от пара он конденсируется. Полученный жидкий хладагент через ТРВ, в котором происходит снижение его температуры и давления, возвращается в испаритель для повторного испарения, замыкая таким образом цикл работы машины.

Для повышения экономической эффективности холодильной машины (снижения затрат энергии на единицу отнятого от охлаждаемого тела количества теплоты) иногда перегревают пар, всасываемый компрессором, и переохлаждают жидкость перед дросселированием.

Холодильные агрегаты

Холодильные, агрегаты можно разделить на две группы:

- агрегаты специального назначения (большинство таких агрегатов являются встроенными в изделия), например авторефрижератор (АР), термобарокамера (ТБК), танк- охладитель молока (ТОМ) и т. д.;

- агрегаты общепромышленного назначения, используемые на различных объектах.

Агрегатом называется конструктивное объединение нескольких или всех элементов

холодильной машины. В зависимости от того, какие элементы холодильной машины конструктивно объединены в агрегате, их разделяют на:

- компрессорные агрегаты (тип К), в которых компрессор агрегатируется с электродвигателем, электропусковой аппаратурой и приборами автоматики;

- компрессорно-конденсаторные агрегаты (тип АК)— компрессор, конденсатор,

- электродвигатель и приборы автоматики монтируют на одной станине;

- аппаратные агрегаты: испарительно-регулирующие (тип АИР), в состав которых входят испаритель, ресивер, регулирующая станция и приборы автоматики; испарительно- конденсаторные (тип АИК), объединяющие испаритель, конденсатор, а также .регулирующую станцию с приборами автоматики;

- комплексные агрегаты, объединяющие все элементы машин: компрессор,

. конденсатор, испаритель и весь комплекс автоматических регулирующих приборов и электропривода.

Кроме того, холодильные агрегаты подразделяют по типу компрессора:

- открытые, в состав которых входит компрессор с внешним приводом и сальниковым , . уплотнением вала;

- бессальниковые, состоящие из компрессора и электропривода* находящихся в одном корпусе;

- герметичные, в которых компрессор и электродвигатель заключены в общий герметичный кожух.

По типу конденсатора различают агрегаты с конденсатором воздушного и водяного охлаждения. Холодильные машины зачастую компонуют из отдельных агрегатов (например, компрессорно-конденсаторный АК и иеполнителыю-регулирующий АИР).

Все машины МВВ и МКВ полностью автоматизированы, оборудованы системой автоматического оттаивания снеговой шубы. Данные машины способны создавать режим в камерах от +5 до -18 °С.

В ходе лабораторной работы были изучены следующие холодильные агрегаты:

- компрессорно-конденсаторный агрегат типа АВ «Blue star» (рис. 1);

- агрегат типа МВДВ (рис. 2);

- АД 25-7-4 - компрессорный агрегат двухступенчатого сжатия (рис. 3);

- МКТ 40-1-2 - комплексно-агрегатированная холодильная машина с конденсатором водяного охлаждения для охлаждения промежуточного теплоносителя, относится к типу моноблочных чиллеров (рис.4);

- аппарат S 3-900 - винтовой компрессорный маслозаполненный агрегат (рис. 5);

- аппарат фирмы «Мусот» (Япония) ~ винтовой компрессорный; агрегат с экономайзером (рис. 4);

- бытовой холодильник «Стинол-102» - холодильная установка на базе агрегата МВВ

- холодильный агрегат, представляющий собой комплексно-агрегатированную паровую компрессорную машину воздушного охлаждения для охлаждения воздуха (рис. 5).

Агрегаты компрессорные

Компрессорные агрегаты состоят из компрессора с электроприводом, необходимых приборов автоматической защиты и визуального контроля.

В состав компрессорных агрегатов могут входить вспомогательные аппараты и арматура, обеспечивающие отделение и возврат масла, его охлаждение, а также разгрузку компрессора при пуске и др.

Компрессорные агрегаты используют, как правило, в составе крупных холодильных установок, чаще' всего с непосредственной системой охлаждения.

Компрессорные агрегаты делятся на герметичные, полугерметичные и открытого типа (сальниковые).

Герметичные компрессоры, как правило, объединяют в так называемые централи от двух до четырнадцати компрессоров, эффективно работать могут не более четырех компрессоров в централи. Компрессорно-Конденсаторные агрегаты с герметичными компрессорами устанавливают отдельно и не объединяют между собой.

Винтовые и поршневые сальниковые компрессорные агрегаты состоят из собственно компрессора, электродвигателя, муфты, их связывающей, и рамы, на которой они крепятся вместе со вспомогательными аппаратами и механизмами.

К маслоохладителю винтовых компрессоров подводится в зависимости от конструкции жидкий холодильный агент или вода. На трубопроводе подачи воды требуется монтировать водорегулирующий вентиль.

К поршневым компрессорам, имеющим охлаждающие рубашки, подводится трубопровод подачи воды. Всасывающий трубопровод покрывается тепловой изоляцией.

В компрессорные агрегаты встроен как опция экономайзер, он может быть кожухотрубным и пластинчатым.

В ходе лабораторной работы было изучено устройство винтового компрессорного агрегата с экономайзером и винтового компрессорного маслозаполненного агрегата.

Винтовой компрессорный маслозаполненный агрегат S 3-900

В маслозаполненных винтовых компрессорах внутрь рабочей полости сжатия впрыскивается большое количество масла, которое заполняет технологические зазоры и тем самым герметизирует компрессор. Кроме того, масло отводит теплоту сжатия, охлаждая компрессор, смазывает механизм движения и глушит шум. В отличие от поршневых машин, в винтовых маслозаполненных компрессорных станциях за счет такого внутреннего охлаждения становится возможным получать высокие степени сжатия даже в одной ступени. Для очистки сжатого воздуха от масла на нагнетании винтового компрессора устанавливается маслоотделитель.

Принцип работы данного агрегата (рис. 3.) описан ниже.

Холодильный; агент через невозвратный клапан и фильтр, в котором происходит отделение твердых .частиц от паров хладагента, поступает в винтовой компрессор. Здесь он смешивается с маслом, для охлаждения и уплотнения зазоров, циркулирующим * по замкнутому контуру.

Первичное разделение масла и хладагента происходит в маслоотделителе. Предварительно очищенный от масла хладагент проходит доочистку- в фильтре тонкой очистки. Затем сжатый воздух поступает на выход компрессора. Основной поток масла из маслоотделителя возвращается в винтовой компрессор через масляный фильтр. Винтовой компрессор приводится в движение главным электродвигателем, посредством ременной или прямой передачи.