Холодильники абсорбционного типа (стр. 1 из 3)

Реферат

по дисциплине: "Холодильная техника и технология"

на тему: "Холодильники абсорбционного типа"

Белгород 2009

1. Общие сведения

Бытовые холодильники абсорбционного типа предназначены для кратковременного хранения скоропортящихся пищевых продуктов и получения пищевого льда.

Отечественная промышленность выпускает абсорбционные холодильники объемом от 30 до 200 дм3 (л) и потребляемой мощностью от 75 до 200 Вт (табл. 1.).

Таблица 1. Технические характеристики холодильников абсорбционного типа

Холодильник	Общий объем, дм3	Объем низко-температурного отделения, С	Температура в низко-температурном отделении, °С	Расход электроэнергии при средней температуре в холодильной камере 5 °С
				при температуре окружающей среды 32 °С, кВт*ч/сут	при температуре окружающей среды 25 °С, кВт*ч/сут
«Морозко‑3М» АМ‑30	30,6	−	−	1,7	1,4
«Морозко‑4» АШ‑30	30	2,5	-6	1,45	−
«Морозко‑5» АШ‑50	50	2,5	-6	1,45	−
«Ладога‑40М» АШ‑40 (бар)	40	−	−	1,8	1,5
«Спутник» АШ‑60 (бар)	60	−	−	1,89	1,7
«Ладога‑4» АШ‑80	80	5,6	-6	2,4	1,8
«Иней» АШ‑120	120	10	-6	2,99	2,6
«Кристалл‑4» АШ‑120	120	15	-6	3	2
«Кристалл‑9» АШД‑200П	213	31	-18	4,5	3,5
«Кристалл‑9М» АШД‑200П	213	31	-18	3,2	2,3
«Кристалл‑12» АШД‑250П	260	50	-18	3,1	2

Таблица 1. (продолжение)

Холодильник	Потребляемая мощность, Вт	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
«Морозко‑3М» АМ‑30	75	580х420х445	19,4
«Морозко‑4» АШ‑30	60	450х400х405	15
«Морозко‑5» АШ‑50	75	650х400х405	21
«Ладога‑40М» АШ‑40 (бар)	75	800х1140х432	60
«Спутник» АШ‑60 (бар)	90	вертикальный вариант 1000х500х600; горизонтальный вариант 850х1000х600	90
«Ладога‑4» АШ‑80	100	980х550х580	46
«Иней» АШ‑120	123	1100х560х610	60
«Кристалл‑4» АШ‑120	125	1060х570х650	53,5
«Кристалл‑9» АШД‑200П	200	1320х570х600	58
«Кристалл‑9М» АШД‑200П	130	1320х570х600	60
«Кристалл‑12» АШД‑250П	200	1600х580х600	68

Особенностью холодильников абсорбционного типа является бесшумность работы, отсутствие запорных вентилей и движущихся частей, что увеличивает его долговечность.

Однако по сравнению с компрессионными холодильниками абсорбционные имеют ряд недостатков. Поскольку нагреватель постоянно или циклично включен в электросеть, эксплуатация абсорбционного электрохолодильника обходится дороже компрессионного, включающегося в сеть периодически.

Производительность абсорбционных холодильников значительно ниже компрессионных, процесс охлаждения и получения низкой (минусовой) температуры в абсорбционных холодильниках протекает значительно медленнее и достигаемая температура значительно дольше, чем в компрессионных холодильниках.

В последнее время разработаны новые модели абсорбционных холодильников с агрегатом, который создает более низкие температуры в низкотемпературном отделении. Так, в низкотемпературном отделении холодильника «Кристалл‑9» температура минус 18 °С.

Свое название холодильники абсорбционного типа получили от происходящего в них процесса абсорбции, т.е. поглощения жидким или твердым поглотителем паров хладагента, образующихся в испарителе. Хладагентом служит аммиак. Пары аммиака поглощаются водой с образованием при этом водоаммиачного раствора.

Аммиак (NНз) – бесцветный газ с очень резким характерным запахом, легко растворятся в воде. Раствор имеет щелочную реакцию, на этом основан весьма простой способ обнаружения утечки из системы хладоагрегата газообразного аммиака: посинение смоченной водой лакмусовой бумажки в парах, содержащих аммиак.

Компонентами раствора для заполнения холодильного агрегата являются: хладагент – аммиак, абсорбент – бидистиллят воды, ингибитор – двухромовокислый натрий, инертный газ – водород. Количество водоаммиачного раствора для заполнения холодильного агрегата составляет 350–750 см³, концентрация аммиака в водоаммиачном растворе 4–36% (по массе).

Агрегат наполнен водоаммиачным раствором и водородом под давлением 1,47–1,96 МПа. Водород инертен и не вступает в химическую реакцию с аммиаком.

Назначение водорода – создание противодавления аммиачному пару. Водород подается в конденсатор с меньшим давлением, чем давление аммиачного пара до его конденсации.

Для предохранения внутренней поверхности труб холодильного агрегата от коррозии в раствор вводят хромат натрия (Na₂CrO₄) в количестве примерно 2% массы заряда. Водоаммиачный раствор приготовляют, смешивая аммиак с дистиллированной водой двойной перегонки.

Холодильный агрегат расположен на задней стенке холодильного шкафа, испаритель – внутри холодильной камеры.

Холодопроизводительность агрегата абсорбционно-диффузионного типа 20–30 ккал/ч.

2. Холодильный агрегат

Холодильный агрегат абсорбционно-диффузионного действия изготовлен из бесшовных труб, соединенных газовой сваркой. Основные узлы агрегата:

· генератор – выработка аммиачного пара и подъем слабого раствора на высоту слива в абсорбер;

· конденсатор – конденсация паров аммиака;

· испаритель – испарение жидкого аммиака с образованием холода;

· абсорбер – поглощение пара аммиака водоаммиачным раствором (процесс абсорбции);

· электронагреватель – нагрев водоаммиачного раствора в генераторе.

Принцип работы холодильного агрегата абсорбционного типа заключается в следующем. Концентрированный раствор постоянно нагревается в кипятильнике 1 (рис. 1.) до температуры кипения каким-либо источником тепла (электрическим, газовым и т.д.).

Рис. 1. Схема холодильного агрегата абсорбционного типа:

1 – кипятильник: 2 – дефлегматор: 3 – конденсатор: 4 – испаритель; 5 – абсорбер

Так как температура кипения хладагента значительно ниже температуры кипения растворителя абсорбента), то в процессе выпаривания концентрированного раствора из кипятильника выходят концентрированные пары хладагента с небольшим количеством растворителя. На пути движения к конденсатору концентрированные пары хладагента проходят специальный теплообменный аппарат (дефлегматор 2), в котором происходит частичная конденсация концентрированных паров. При этом образовавшийся конденсат стекает в слабый раствор, входящий из кипятильника, а более концентрированные пары хладагента поступают в конденсатор 3. Высококонцентрированный жидкий хладагент из конденсатора поступает в испаритель 4, где он закипает при отрицательной температуре, отбирая тепло из холодильной камеры. Слабый раствор из кипятильника поступает в абсорбер 5 и охлаждается окружающей средой до температуры начала абсорбции. Выходящие из испарителя пары хладагента также поступают в абсорбер навстречу движущемуся охлажденному слабому раствору. В абсорбере происходит процесс поглощения (абсорбции) паров хладагента слабым раствором. При этом выделяется некоторое количество теплоты абсорбции (смешения) в окружающую среду Образовавшийся в абсорбере концентрированный раствор термонасосом передается в кипятильник.

Циркуляция раствора и хладагента осуществляется непрерывно, пока работают кипятильник и термонасос, обогреваемые одним источником тепла. Таким образом, в абсорбционном холодильном агрегате непрерывного действия роль всасывающей части механического компрессора выполняется абсорбером, а нагнетательной – термонасосом.

Для повышения эффективности холодильного цикла абсорбционной холодильной машины используют также теплообменники жидкостные и паровые, которые сокращают непроизводительные потери тепла.

а)

б)

Рис. 2. Электронагреватель:

а – устройство: 1 – металлическая гильза; 2 – нихромовая спираль; 3 – песок; 4 – втулка спирали; 5 – фарфоровые бусы;

б – схема включения

Электронагреватель холодильного агрегата изготовлен из нихромовой проволоки сплава Х20Н80‑Н‑1–0.25, 0 0,25, завитой в спираль 2 (рис. 2, а) с нанизанными на нее фарфоровыми втулками 4. Спираль вставлена в металлическую гильзу 1, изготовленную из трубы. Свободное пространство между втулками спирали и внутренней поверхностью гильзы заполнено песком 3. Длина гильзы 200–250 мм, диаметр 20–25 мм. С одной стороны гильза наглухо закрыта. В открытую часть гильзы вложен нагревательный элемент, располагающийся на участке длиной 150 мм, от краев гильзы он находится на расстоянии 5 мм. Через колпачок с отверстиями концы спирали, изолированные фарфоровыми бусами 5, выведены из металлической гильзы. Концы спирали присоединяются к переключателю мощности или к терморегулятору.

В зависимости от объема холодильника электронагреватели различаются до мощности, количеству ступеней – 1,2 или 3 (рис. 2, б), а также по напряжению. Так, одноступенчатый электронагреватель холодильника «Кристалл‑4» имеет мощность 125 Вт; двухступенчатый электронагреватель в двухкамерном холодильнике «Кристалл‑9» имеет две ступени мощностей – 200 и 70 Вт. В холодильниках старых моделей устанавливались двух – и трехсекционные нагреватели, рассчитанные соответственно на два или три, переключения мощности.