Паровые и воздушные холодильные машины

Холодильная машина — это комплект аппаратов и трубопроводов, осуществляющих холодильный цикл. В паровых компрессорных машинах в качестве холодильных агентов применяют жидкости с низкими температурами кипения при атмосферном давлении.

Основные элементы паровой компрессорной машины — испаритель, компрессор, конденсатор и регулирующий вентиль, соединенные между собой трубопроводами. Испаритель — это теплообменный аппарат, предназначенный для охлаждения какой-либо среды. В нем находится жидкий холодильный агент, имеющий низкие температуры кипения и давления. Температура кипения холодильного агента должна быть на несколько.

Наряду с многоступенчатыми машинами для получения низких температур применяют так называемые каскадные машины. Во многих случаях, особенно для получения температур ниже — 70 ’С, использовать эти машины более целесообразно, чем многоступенчатые. Каскадная холодильная машина представляет собой систему двух или нескольких холодильных машин-каскадов, работающих в разных температурных пределах и, как правило, с различными холодильными агентами. В каждой из входящих в систему холодильных машин совершается свой холодильный цикл — одно- или двухступенчатый. Связующими звеньями отдельных каскадов служат теплообменные аппараты — испарители-конденсаторы. Для одного каскада такой аппарат выполняет роль испарителя, а для другого, работающего на уровне более низких температур, — роль конденсатора.

В испарителе нижней ступени каскада кипит холодильный агент, отнимая тепло от охлаждаемой среды. Пар засасывается компрессором, сжимается и направляется в водяной холодильник и далее в испаритель, где сжижается в результате охлаждения кипящим холодильным агентом испарителя верхней ступени каскада. Жидкость дросселируется в регулирующем вентиле и снова поступает в испаритель. В верхней ступени каскада также проходит цикл работы одноступенчатой холодильной машины, но в более высоком интервале температур. В испарителе верхнего каскада кипит холодильный агент, отнимая тепло от конденсирующего холодильного агента нижней ступени каскада. Для этого температура кипения верхнего каскада поддерживается на 5... 6 градусов С ниже температуры конденсации нижнего каскада. Пары, сжатые в компрессоре, выталкиваются в конденсатор. Жидкость, полученная в конденсаторе, дросселируется в регулирующем вентиле и возвращается в испаритель.

Испаритель верхнего каскада служит одновременно конденсатором нижнего каскада. В верхнем каскаде пары фреона-22 компрессором, отсасываются из испарительной части испарителя — конденсатора, подвергаясь по пути перегреву в теплообменнике, сжатые в компрессоре пары фреона 22 через маслоотделитель, снабженный автоматическим клапаном для перепуска масла в картер компрессора, подаются в конденсатор. Жидкий фреон после конденсатора проходит фильтр — осушитель фреона, змеевик теплообменника, где он охлаждается парами фреона, идущими из испарителя, и через регулирующую станцию поступает в межтрубное пространство испарителя-конденсатора. Для опорожнения системы служит дренажный ресивер. Нижний каскад работает по аналогичной схеме. В схеме нижнего каскада предусмотрена расширительная емкость, в которую поступают пары фреона при остановке машины.