В холодильниках воздух охлаждается специальным составом: В холодильниках воздух охлаждается специальным составом, протекающим по трубам. Почему эти трубы (испаритель) помещают в верхней части холодильника?…

Устройство холодильника. Описание мастера

Прибор, поддерживающий низкую температуру в специальной камере с теплоизоляцией, называется холодильником. Принцип его работы заключается в применении холодильной машины, транспортирующей тепло из рабочей камеры во внешнюю среду. Если у вас возникнут проблему с холодильником и вы проживаете в Саратове, обратитесь в нашу фирму. Ремонт холодильника в Саратове  не проблема, если им занимаются специалисты компании «ХолодРемонт», на всю выполненную работу даем гарантию.

Устройство компрессионного холодильника

В составе холодильников компрессионного типа присутствует компрессор, способствующий циркуляции хладагента путем преобразования электрической энергии в механическую. В данный момент такие холодильные аппараты пользуются наибольшей популярностью. Они отличаются сравнительно невысокой ценой, безопасностью в эксплуатации и долговечностью. В роли хладагента обычно используются фреоны либо изобутан.

К основным элементам, составляющим холодильник, относятся компрессор, испаритель, конденсатор, датчик-реле температуры, терморегулирующий вентиль, хладагент, пусковое и тепловое реле, электронный блок управления.

Мотор-компрессор

В состав мотор-компрессора входит электромотор и компрессор. Двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую, что приводит в действие компрессор. Располагается зачастую в нижней задней части холодильника.

Компрессор предназначен для создания требуемой разности давлений. Хладагент (вещество, предназначенное для переноса тепла из испарителя в конденсатор) в парообразном состоянии поступает из испарителя в компрессор, откуда перенаправляется в конденсатор. В устройстве бытовых холодильников используются герметичные поршневые мотор-компрессоры.

Конструкция таких деталей предполагает расположение электродвигателя во внутренней части корпуса компрессора. Такое расположение электродвигателя предотвращает возможность утечки хладагента сквозь уплотнение вала. Тем самым уменьшая возможность дальнейшего ремонта холодильника.

С целью поглощения вибраций, возникающих во время работы, используется подвеска компрессора. Подвеска, в свою очередь, бывает внутренней (двигатель компрессора подвешивается внутри корпуса) и внешней (корпус компрессора подвешивается на пружине). В современных моделях бытовых холодильников в основном используется внутренняя подвеска, так как она значительно эффективнее способна поглощать вибрации компрессора, чем наружная. Смазывают компрессор специальными рефрижераторными маслами, способными хорошо взаимодействовать с хладагентом.

В зависимости от предназначения, бытовые холодильники могут быть оборудованы одним или двумя компрессорами.

Конденсатор холодильника

Основное назначение конденсатора – передача тепловой энергии в окружающую среду. В большинстве случаев конденсатор располагается на задней стенке холодильника с наружной стороны. Выглядит он как изогнутая в виде змейки металлическая трубка. Для более эффективного отвода тепла трубка соединена с объемной ребристой поверхностью.

В конденсатор поступает нагретый за счет сжатия хладагент. Отдавая тепло в окружающую среду, хладагент остывает и конденсируется, преобразовываясь в жидкое агрегатное состояние и поступает в капилляр. В большинстве бытовых холодильников используются ребристо-трубные конденсаторы. Тепло от конденсаторов отводится естественным путем, посредством конвенции либо радиации. В таких устройствах для оребрения используют стальной лист с прорезями либо стальную проволоку.

Для обдува конденсатора с принудительным охлаждением используют вентиляторы.

Испаритель холодильника

Основное назначение испарителя – забор тепла из внутреннего пространства холодильника. Внешне он представляет собой трубку, соединенную с металлической пластиной. Испаритель холодильной камеры располагается на ее задней стенке, испаритель морозильной камеры в большинстве случаев совмещается с ее корпусом.

Посредством ТРВ либо капилляра под давлением жидкий хладагент поступает в испаритель. В испарителе давление резко уменьшается, за счет чего происходит испарение жидкости из хладагента. Охлаждение внутреннего пространства холодильника происходит за счет того, что хладагент забирает тепло из внутренних стенок испарителя.

Иными словами, хладагент под влиянием высокого давления в конденсаторе переходит в жидкое состояние (конденсируется) и выделяет тепло. Хладагент вскипает, попадая в испарителе в условия низкого давления. Постепенно поглощая тепловую энергию, он трансформируется в газообразное агрегатное состояние.

ТРВ (терморегулируемый расширительные вентиль)

ТРВ (терморегулируемый расширительные вентиль) предназначен для создания требуемой разности давлений между испарителем и конденсатором, необходимой для осуществления цикла теплопередачи. Он позволяет максимально заполнить внутреннее пространство испарителя нагретым хладагентом. В большинстве холодильников ТРВ заменяет капилляр (тонкая металлическая трубка небольшого диаметра).

По мере того как снижается тепловая нагрузка на испаритель, изменяется степень пропускного сечения ТРВ. При снижении температуры в камере, автоматически снижается количество циркулирующего хладагента. Капилляр, функционируя не способен изменять свое сечение, но в свою очередь, дросселирует определенный объем хладагента.

Важную роль в работе холодильника играет степень чистоты хладагента. Наличие в его составе примесей или воды способно привести к повреждению компрессора либо засорению капилляра. Вода в хладагент может проникнуть во время заправки холодильника или попасть через неплотности в поверхности компрессора. Очень важно во время заправки вакуумировать контур и соблюдать герметичность. Практически в каждом холодильнике устанавливается перед капилляром фильтр-осушитель, для защиты хладагента от попадания влаги. К образованию примесей может привести коррозия внутренней поверхности стенок трубопроводов.

Некоторые конструкции холодильников предусматривают также и наличие теплообменника, предназначенного для регулирования температуры на выходе из испарителя и из конденсатора. Результатом его работы является то, что к дросселю подается уже остывший хладагент, способный в испарителе охладиться еще сильнее. В свою очередь, хладагент, поступая из испарителя, нагревается перед поступлением в конденсатор и компрессор. Использование теплообменника способствует увеличению производительности холодильника и предотвращает проникновение хладагента в жидком состоянии в компрессор.

Реле

Пусковое реле предназначено для запуска мотора кратковременной подачей питающего напряжения на его пусковую обмотку. Для защиты от перегрузок используют тепловое реле. Обе детали размещают непосредственно рядом с компрессором.

Датчик-реле температуры

Основная функция терморегуляторов – поддержание требуемой температуры в камерах холодильника. Его относят к основным узлам системы контролирования температурного режима. Терморегуляторы способны функционировать в заданном диапазоне температур (корректируются котировочными винтами и механическим регулятором).

Когда температура в камере начинает превышать верхнюю заданную границу, реле включает мотор компрессора и наоборот – при понижении температуры оно отключает мотор.

Капиллярная трубка

В состав терморегулятора входят электрические контактные подгруппы, управление которыми осуществляет манометрический датчик. Для контроля температуры в камере холодильника, датчик снабжается капиллярной трубкой, часть которой располагается внутри камеры.

В последних моделях холодильников функцию регулирования температуры выполняют электронные системы управления. Контроль над уровнем температуры обеспечивается за счет датчиков-термисторов, способных зависимо от температуры окружающей среды изменять уровень своего внутреннего сопротивления. Точность таких приборов значительно выше, чем стандартных терморегуляторов.

Электронный блок управления

В различных моделях холодильников комплектация, расположение и внешний вид электронного модуля может отличаться. В большинстве случаев он состоит из четырех элементов – платы управления (на ней располагается микропроцессор), индикации, кабеля, соединяющего платы между собой (10-ти или 20-ти канального), температурных датчиков.

Главным элементом электронного блока управления является микропроцессор. Именно он выполняет управление над всеми узлами холодильника. Данный ремонт холодильника лучше доверить мастеру.

Основные типы холодильников

Тип холодильника определяется, отталкиваясь от нескольких параметров. Так, в зависимости от сферы назначения различают морозильники, холодильники и холодильники-морозильники. В зависимости от способа получения холода – абсорбционные и компрессионные. По способу установки – напольные по типу шкаф либо стол. В зависимости от числа камер холодильники подразделяются на одно-, двух- или трехкамерные.

Наибольшей популярностью на мировом и отечественном рынках пользуются двухкамерные холодильники. В основном они состоят из холодильной и морозильной камер.

Холодильник Side-by-side

Самая большая камера у холодильников «Side-by-side». Их конструкция предполагает расположение по бокам морозильной и холодильной камер, причем каждая из них закрывается отдельной дверью. В холодильниках типа «Combi» объем морозильной камеры может составлять до половины общего полезного объема. В большинстве случаев морозильная камера в таких устройствах располагается ниже холодильного отделения.

В зависимости от способа размораживания различают холодильники с ручным, автоматическим либо полуавтоматическим размораживанием. В ручном размораживании нуждаются холодильники старого образца. Некоторые модели холодильников оснащены специальным реле оттаивания, способным отключать питание компрессора. Обратно включается компрессор после того, как внутри холодильника установится температура, близкая к комнатной. Этого времени достаточно для оттаивания ледяной шубы.

Большая часть современных холодильников обладает функцией автоматического размораживания морозильной камеры. Избыточная влага со стенок испарителя стекает по специальному желобу в лоток, расположенный на крышке компрессора. Из лотка вода постепенно испаряется под воздействием тепловой энергии, исходящей от корпуса компрессора. Процесс размораживания цикличен и не нуждается в постороннем вмешательстве либо контроле.

Зона нулевой температуры

Трехкамерные холодильники оборудованы кроме морозильной и холодильной камер, еще и зоной нулевой температуры. Некоторые производители оснащают такую зону возможностью выполнять функции какой-либо из камер, посредством понижения либо повышения в ней температуры.

Также холодильники могут обладать статической либо динамической системой охлаждения. В статических системах воздух либо неподвижен, либо перемещается посредством естественной конвенции. Применяется в основном во многих бюджетных холодильниках. В динамической системе воздух циркулирует под действием вентилятора. Такая система получила название «No Frost» и позволяет добиться равномерного распределения температуры по всей площади камеры и быстрое восстановление заданной температуры после ее повышения. Главное преимущество такой системы – при работе холодильника на стенках камеры не образовывается иней.

Устройство и принцип действия абсорбционного холодильника

В холодильниках абсорбционного типа рабочая камера охлаждается за счет испарения хладагента, циркулирующего в водном растворе. В основном, в качестве хладагента используют аммиак. До 1000 единиц объема аммиака способно раствориться в одной единице объема воды. Концентрированный аммиачный раствор из абсорбера перетекает в генератор (десорбер), затем в дефлегматор, где расщепляется на аммиак и воду. В конденсаторе происходит сжижение газообразного аммиака, после чего он снова подается в испаритель, а очищенная вода – в абсорбер.

Циркуляцию воды могут обеспечить устройства, функционирующие без подвижных элементов, к примеру, струйные насосы. Нормальное функционирование системы холодильника также обеспечивает добавление газа, инертного к компонентам системы. Он позволяет добиться одинакового давления во всей системе.

Кроме аммиака и воды в абсорбционных холодильниках также могут быть использованы и другие пары веществ – ацетилен, раствор бромистого лития либо ацетон.

Одними из явных преимуществ холодильников такого типа является бесшумность, возможность функционирования за счет нагрева прямым сжиганием топлива. К недостаткам таких агрегатов относят краткий эксплуатационный срок, чувствительность к расположению на поверхности пола, низкие показатели хладопроизводительности. Еще один недостаток – наличие в системе горючего водорода и ядовитого аммиака. В обычных квартирах такие устройства используются редко, в основном – в кемпингах, либо загородных домах, где наблюдаются перебои с электричеством.

Иногда встречаются термоэлектрические холодильники, либо устройства, работающие на вихревых охладителях. Из-за сложностей в эксплуатации, дороговизны и других нюансов большого распространения такие холодильники не получили.

Основные элементы холодильного шкафа

Конструкция холодильного шкафа представляет собой сочетание множества различных элементов. Так, его стенки состоят из двух частей, между которыми укладываются теплоизоляционные материалы. Энергопотребление холодильника зависит от качества теплоизоляции.

Для размещения продуктов используются полки. Могут быть стеклянные либо решетчатые.

Дверца холодильника также состоит из нескольких слоев. Предотвратить проникновение теплого воздуха через неплотности между дверью и корпусом холодильника помогает уплотнитель. В современных моделях он оборудован магнитной вставкой. На дверцах тоже располагаются полки для продуктов. Дверной проем в морозильных камерах иногда может быть оснащен электрическим нагревателем – это предохраняет ее от выпадения конденсата.

С целью освещения холодильной камеры используются осветительные приборы небольшой мощности, способные срабатывать при открывании дверцы. В некоторых моделях холодильников предусмотрено наличие сигнализации открытия двери. В соответствии с таймером, через определенный промежуток времени сигнализация срабатывает. Это необходимо для предотвращения таких случаев, когда холодильник забывают закрыть.

 

помоги ответить на вопросы по физике(просто ответить) – Учеба и наука

6. Вы собрались завтракать и налили в стакан кофе. Но вас просят отлучиться на несколько минут. Чтобы кофе остался горячим, нужно налить в него молоко перед уходом или по возвращении?

7. С какой целью кусты малины в северных районах пригибают на зиму к земле?

8. Почему при варке варенья предпочитают пользоваться деревянной ложкой? 9. Что защищает от холода лучше — деревянная стенаили слой снега такой же толщины?

10. а) Почему утки и другие водоплавающие птицы могут долгое время находиться в холодной воде и при этом не переохлаждаются? б) Объясните назначение толстого слоя подкожного жира у китов, тюленей и других животных, обитающих в водах полярных морей, в) Почему животные, живущие в холодных странах, имеют более густой волосяной покров, чем животные, обитающие в жарких странах?

11. Чем можно объяснить, что некоторые виды птиц (тетерева, глухари, куропатки и др.) зарываются в снежные сугробы и там проводят иногда несколько суток?

12. В холодильниках воздух охлаждается специальным составом, протекающим по трубам. Почему эти трубы (испаритель) помещают в верхней части холодильника?

13. Почему радиаторы водяного или парового отопления чаще всего располагают в нижней части комнаты?

14. В пробирках нагревают воздух и кипятят воду. Почему рука не ощущает высокой температуры?

15. В холодных помещениях у нас прежде всего мёрзнут ноги. Чем это можно объяснить?

16. В стихотворении «Кавказ» А. С. Пушкина есть такие слова: «Орёл, с отдалённой поднявшись вершины, парит неподвижно со мной наравне». Объясните, почему орлы, ястребы, коршуны и другие крупные птицы, парящие высоко в небе, могут держаться на одной высоте, не взмахивая при этом крыльями.

17. Известен случай, когда парашютист с раскрытым парашютом, вместо того чтобы опускаться вниз, стал подниматься вверх. Как это могло произойти?

18. Растения в низких местах наиболее часто подвергаются заморозкам. Чем это объяснить?

19. Почему в утренние и ночные часы полёт на самолёте происходит спокойнее — меньше болтает и укачивает?

20. Если в весенний солнечный день выйти в поле и посмотреть вдоль поверхности вспаханного участка земли, то все предметы за ним кажутся нам колеблющимися. Почему?

21. Объясните, каким образом воздух в комнате зимой охлаждается при открытой форточке.

22. В каком случае кастрюля с горячей водой остынет быстрее — когда кастрюлю поставили на лёд или когда лёд положили на крышку кастрюли?

23. Какие участки земной поверхности нагреваются в солнечную погоду сильнее — вспаханное поле или зелёный луг; сухая или увлажнённая почва? Почему?

24. Если весной или осенью ожидается ясная ночь, са¬довники разводят костры, чтобы дым обволакивал растения. Зачем?

25. Почему в ясные зимние ночи мороз сильнее, чем и облачную погоду?

26. Почему в практике земледелия влагоёмкие глинис¬тые почвы считают холодными, а маловлагоёмкие песчаные почвы — тёплыми?

27. Почему на искусственных спутниках Земли затруднен отвод тепла от нагретых предметов?

4 основных компонента цикла охлаждения

Мы все были там. Вы входите внутрь в жаркий день, и вас милостиво встречает стена прохладного воздуха. Что ж, за это облегчение вы должны благодарить холодильный цикл. Хотя существуют десятки методов нагрева и охлаждения, основная функция остается неизменной и в той или иной форме используется в бесчисленных отраслях и процессах. Но как это работает? Этот пост ответит на этот вопрос, описав основные компоненты стандартного холодильного контура и функции каждого из них.

 

Проще говоря, задачей холодильного цикла является поглощение и отвод тепла. Как скажет вам (настойчиво) любой инструктор по HVAC, нельзя создать холод, можно просто отвести тепло. Цикл охлаждения, иногда называемый циклом теплового насоса, представляет собой способ отвода тепла от области, которую вы хотите охладить. Это достигается изменением давления рабочего хладагента (воздуха, воды, синтетических хладагентов и т.

д.) посредством цикла сжатия и расширения.

Не оставайтесь в стороне, когда дело доходит до информации о теплопередаче. Чтобы быть в курсе различных тем по этому вопросу, подпишитесь на Суперблог, наш технический блог, Приказы врача и следите за нами в LinkedIn, Twitter и YouTube.

Это, конечно, не полная картина, но основная идея такова. Теперь давайте перейдем к оборудованию, которое помогает выполнять эту работу. Конечно, в большинстве циклов есть и другие компоненты, но большинство согласится, что четыре основных элемента базового цикла таковы:

  • Компрессор
  • Конденсатор
  • Устройство расширения
  • Испаритель

Компрессор

Сжатие — это первый этап холодильного цикла, а компрессор — это часть оборудования, которая повышает давление рабочего газа. Хладагент поступает в компрессор в виде газа низкого давления и низкой температуры и выходит из компрессора в виде газа высокого давления и высокой температуры.

Типы компрессоров

Сжатие может быть достигнуто с помощью ряда различных механических процессов, поэтому сегодня в ОВКВ и холодильном оборудовании используется несколько конструкций компрессоров. Существуют и другие примеры, но некоторые популярные варианты: 

1. Поршневые компрессоры

2. Спиральные компрессоры

3. Ротационные компрессоры

Конденсатор

Конденсатор или змеевик конденсатора представляет собой один из двух типов тепла. теплообменники, используемые в основном холодильном контуре. Этот компонент снабжается высокотемпературным парообразным хладагентом под высоким давлением, выходящим из компрессора. Конденсатор отводит тепло от паров горячего хладагента до тех пор, пока они не сконденсируются в насыщенное жидкое состояние, иначе называемое конденсацией.

После конденсации хладагент представляет собой жидкость под высоким давлением и низкой температурой, после чего он направляется в расширительное устройство контура.

Устройство расширения

Эти компоненты бывают нескольких различных конструкций. Популярные конфигурации включают фиксированные отверстия, термостатические расширительные клапаны (ТРВ) или терморегулирующие клапаны (на фото выше), а также более совершенные электронные расширительные клапаны (ЭРВ). Но независимо от конфигурации работа расширительного устройства системы одинакова — создавать перепад давления после выхода хладагента из конденсатора. Это падение давления приведет к быстрому закипанию некоторого количества хладагента, в результате чего образуется двухфазная смесь.

Это быстрое изменение фазы называется миганием,

, и оно помогает подключить следующую часть оборудования в контуре, испаритель , чтобы он выполнял свои функции.

Испаритель

Испаритель является вторым теплообменником в стандартном холодильном контуре и, как и конденсатор, назван в честь своей основной функции. Он служит «конечным этапом» холодильного цикла, учитывая, что он делает то, что мы ожидаем от кондиционера — поглощает тепло.

Это происходит, когда хладагент поступает в испаритель в виде низкотемпературной жидкости под низким давлением, а вентилятор нагнетает воздух через ребра испарителя, охлаждая воздух, поглощая тепло из рассматриваемого пространства в хладагент.

После этого хладагент возвращается в компрессор, где процесс возобновляется. Вот, вкратце, как работает холодильный контур. Если у вас есть какие-либо вопросы о холодильном цикле или его компонентах и ​​о том, как они работают, позвоните нам. Уже почти 100 лет мы помогаем клиентам максимально эффективно использовать их климатическое и холодильное оборудование.

Не оставайтесь в стороне, когда дело доходит до информации о теплопередаче. Чтобы быть в курсе различных тем по этому вопросу, подпишитесь на Суперблог, наш технический блог, Приказы врача и следите за нами в LinkedIn, Twitter и YouTube.

Холодильники – Гиперучебник по физике

[закрыть]

введение

Холодильник — это любое помещение (например, коробка, шкаф или комната), температура внутри которого поддерживается значительно ниже температуры окружающей среды.

Термин «холодильник» был придуман инженером из Мэриленда Томасом Муром в 1800 году. Устройство Мура теперь будет называться «ледяной ящик» — кедровая ванна, изолированная кроличьим мехом, наполненная льдом, окружающая контейнер из листового металла. Мур разработал его как средство для перевозки масла из сельской местности Мэриленда в Вашингтон, округ Колумбия. Его принцип работы заключался в скрытой теплоте плавления, связанной с таянием льда.

Термин «кондиционирование воздуха» был придуман Стюартом Крамером в 1905 году для описания его системы регулирования температуры и влажности внутри текстильной фабрики на юге (регулирование влажности считалось более важным, чем регулирование температуры). Уиллис Кэрриер также разработал системы климат-контроля для промышленности.

Одно из первых применений кондиционирования воздуха для личного комфорта было в 1902 году, когда новое здание Нью-Йоркской фондовой биржи было оборудовано системой центрального охлаждения и отопления. Альфред Вольф, инженер из Хобокена, штат Нью-Джерси, которого считают пионером в стремлении охладить рабочую среду, помог разработать новую систему, перенеся эту многообещающую технологию с текстильных фабрик в коммерческие здания.

В 1906 году Стюарт Крамер впервые использовал термин «кондиционирование воздуха», когда исследовал способы повышения влажности воздуха на своей южной текстильной фабрике. Он сочетал увлажнение с вентиляцией, чтобы фактически «кондиционировать» и изменять воздух на фабриках, контролируя влажность, столь необходимую на текстильных фабриках.

Первым пионером, который много сделал для продвижения «контролируемого воздуха», был Уиллис Кэрриер, инженер-механик, работавший в компании Buffalo Forge Company в Буффало, штат Нью-Йорк. Последующие дочерние компании, носящие его имя, помогли преодолеть зависимость температуры от влажности, соединив теорию с практичностью. Начиная с 1902 года, он разработал распылительную систему контроля температуры и влажности. Его индукционная система для многокомнатных офисных зданий, гостиниц, квартир и больниц была еще одним из его изобретений, связанных с воздухом. Многие профессионалы отрасли и историки считают его «отцом кондиционирования воздуха».

Существует несколько основных методов охлаждения:

  1. коробка для льда (или коробка для сухого льда)
  2. системы холодного воздуха
  3. сжатие пара: текущий стандартный метод охлаждения, используемый в бытовых холодильниках, бытовых кондиционерах и тепловых насосах (идея Кельвина: охлаждать окружающую среду зимой, хранить «холод» в земле для использования летом)
  4. паропоглощение: холодильник Electrolux без движущихся частей
  5. термоэлектрический

охлаждение холодным воздухом

Врач доктор Джон Горри, Апалачикола, Флорида, 1849 год. Быстро расширяющиеся газы охлаждаются. Предназначен для охлаждения больничных палат. Горячий воздух считался «плохим», считался источником тропических болезней, отсюда и название «малярия». Умер до того, как можно было сделать коммерческие модели. Дизайн улучшен Уильямом Сименсом из Германии. Доктор Горри, возможно, также изобрел лоток для кубиков льда в его нынешнем виде.

При расширении сосуда… снизу вверх извлечение глыбы льда… становится более легким….

Для дальнейшего облегчения удаления льда с сосудов [их] дно делают немного меньше, чем верх….

принципиальная схема

индикаторная диаграмма

холодильная установка с компрессией пара

В 1834 году американский изобретатель Джейкоб Перкинс получил первый патент на парокомпрессионную холодильную систему, в которой в парокомпрессионном цикле использовался эфир.

  • Расширение Джоуля-Томсона (Кельвина)
  • Низкое давление (1,5 атм) низкая температура (от -10 до +15 °С) внутри
  • Высокое давление (7,5 атм) высокая температура (от +15 до +40 °C) снаружи

Следите за этим обсуждением, используя файл steam-compression. pdf.

Примечание: жидкости не являются идеальными газами, жидкости практически несжимаемы.

  1. компрессор
    холодный пар из испарителя сжимают, повышая его температуру и температуру кипения
    адиабатическое сжатие
    Т, б.ч. ~ P
    работа на газу
  2. конденсатор
    горячий пар из компрессора конденсируется вне холодильной камеры с выделением скрытой теплоты
    изотермическая, изобарическая конденсация (горизонтальная линия на PV-диаграмме)
    высокотемпературная
    T (горячая)
    скрытая теплота парообразования Q  (горячая)
  3. расширительный клапан ( дроссельный клапан )
    горячая жидкость из конденсатора сбрасывается, понижая ее температуру и температуру кипения
    адиабатическое, изохорное расширение (вертикальная линия на PV диаграмме)
    Т, п.н. ~ P
    работа не выполнена W  = 0
  4. испаритель
    холодная жидкость из расширительного клапана кипит внутри холодильной камеры, поглощая скрытую теплоту
    изотермическое, изобарическое кипение (горизонтальная линия на PV-диаграмме)
    низкотемпературное
    T (холодное)
    скрытая теплота парообразования Q )

индикаторная диаграмма

холодильная установка с абсорбцией пара

Оливер Эванс, США, 1805 г. , предложен, но не построен, испаренная серная кислота, абсорбированная водой.

Первая абсорбционная машина была разработана Эдмондом Карре в 1850 году с использованием воды и серной кислоты. Его брат, Фердинанд Карре, в 1859 г. разработал первую холодильную машину с аммиаком и водой. Фердинанд Карре, Франция, абсорбционный холодильник с аммиаком, 1859 г. Добился коммерческого успеха в Конфедеративных Штатах во время Гражданской войны в США, поскольку лед Союза не перевозился на юг. .

Пароабсорбционные холодильники

могут питаться от любого источника тепла: природный газ, пропан, керосин, бутан?

принципиальная схема — пароабсорбционный холодильник.pdf

  1. генератор
    водный раствор аммиака, нагретый для образования пузырьков газообразного аммиака
  2. сепаратор
    пузырьки газообразного аммиака из раствора
  3. конденсатор
    газообразный аммиак конденсируется
  4. испаритель
    аммиак жидкий испаряется
  5. поглотитель
    газообразный аммиак, абсорбированный водой

индикаторная диаграмма

производительность

не КПД, а КПД

COP real  =  Q C
Q H  −  Q C
COP ideal  =  T C
T H  –  T C

хладагенты

Эти записи – катастрофа.

Первый настоящий холодильник (в отличие от холодильника) был построен Джейкобом Перкинсом в 1834 году. В нем использовался эфир в цикле сжатия пара. Эдмонд Карре в 1850 году разработал первый пароабсорбционный холодильник с использованием воды и серной кислоты. Его брат, Фердинанд Карре, в 1859 году продемонстрировал аммиачно-водяную холодильную машину. С 1834 года в качестве хладагентов использовалось более 50 химических веществ, в том числе…

  • амины
    • метиламин
    • амин этила
  • хлориды
    • этилхлорид
    • метилхлорид/метиленхлорид
  • эфиров
    • азотистый эфир
    • серный эфир/серный (этиловый) эфир
  • галогенуглероды
    Текущий стандарт хладагентов с 1940-х годов. Смотрите комментарии ниже.
    • хлорфторуглероды (ХФУ)
    • гидрохлорфторуглероды (ГХФУ)
  • углеводороды
    В Европе, и особенно в Германии, простые углеводородные соединения используются в небольших количествах для бытовых холодильников. Из-за своей воспламеняемости и взрывоопасности они не подходят для применений, требующих больших мощностей охлаждения.
    • пропан
    • бутан/изобутан
  • соединения серы
    • диоксид серы
      Диоксид серы представляет собой тяжелый бесцветный ядовитый газ с резким раздражающим запахом, похожим на запах только что зажженной спички.
    • серная кислота
  • Разное
    • аммиак
      До 1930-х и 1940-х годов аммиак был основной рабочей жидкостью для парокомпрессионного охлаждения. В основном заброшен для домашнего использования из-за его токсичности, но все еще широко используется в промышленности. Также используется в пароабсорбционных холодильниках.
    • двуокись углерода
      Используется при более высоком давлении, чем другие жидкости.
.
Историческое введение хладагентов Источник: Радермахер и Хван, Мэрилендский университет,
год хладагент химическая формула
1830-е каучук(д) дистиллят индийского каучука
1830-е этиловый эфир CH 3 CH 2 -O-CH 2 -CH 3
1840-е метиловый эфир (R-E170) Ч. 3 -О-СН 3
1850 серная кислота H 2 SO 4 /H 2 O
1856 спирт этиловый СН 3 -СН 2 -ОН
1859 гидроксид аммония NH 3 /H 2 О
1866 цимоген (химоген) нефтяной дистиллят
1866 риголен нефтяной дистиллят
1866 двуокись углерода СО 2
1860-е аммиак (R-717) НХ 3
1860-е метиламин (R-630) CH 3 -NH 2
1860-е этиламин (R-631) СН 3 -СН 2 -НХ 2
1870 метилформиат (R-611) HCOOCH 3
1875 диоксид серы (R-764) SO 2
1878 метилхлорид (R-40) CH 3 Класс
1870-е этилхлорид (R-160) CH 3 -CH 2 Класс
1891 серная кислота, смешанная с углеводородами
1900-е годы этилбромид (R-160B1) СН 3 -СН 2 Бр
1912 четыреххлористый углерод ККл 4
1912 водяной пар (R-718) Н 2 О
1916 Эндрюс Ликвид неизвестно
1920-е изобутан (R-600a) (CH 3 ) 2 CH-CH 3
1920-е пропан (R-290) СН 3 -СН 2 -СН 3
1922 дихлорэтилен (R-1130) CHCl=CHCl
1923 бензин нефтяной дистиллят
1925 трихлорэтилен (R-1120) CHCl=CCl 2
1926 метиленхлорид (R-30) CH 2 Класс 2
1930 дихлордифторметан (R-12) ССl 2 F 2
1940-е хлорфторуглероды C x F y Cl z

Первые механические холодильники должны были быть подключены к канализационной системе для регулярной утилизации хладагента. В 19В 30-х и 1940-х годах были разработаны галогенуглеродные хладагенты (широко известные под такими торговыми названиями, как «Фреон», «Генетрон», «Изотрон» и т. д.), что дало отрасли сильный толчок на рынке бытовых товаров из-за их пригодности для использования с небольшими моторы лошадиные силы.

Самые важные члены группы были

  • трихлормонофторметан (R-11)
  • дихлордифторметан (R-12)
  • хлордифторметан (R-22)
  • дихлортетрафторэтан (R-114)
  • трихлортрифторэтан (R-113)

пауза

  • соответственно летучий
  • низкая температура кипения
  • низкое поверхностное натяжение
  • низкая вязкость
  • нереактивный (стабильный)
  • нетоксичен (однако пары могут вызывать раздражение)
  • не вызывает коррозии
  • неканцерогенный
  • негорючий

Стабильный? Да. Слишком стабильно! Остается и скапливается в атмосфере. Смещает равновесие между O 2 и О 3 в стратосфере. глобальное потепление. Производство хлорфторуглеродов (ХФУ) в развитых странах было прекращено в 1995 году.

Производство R-12 было остановлено Законом о чистом воздухе 1 ​​января 1996 года. На сегодняшний день оставшиеся запасы представляют собой продукт, который был восстановлен и восстановлен до химически чистого состояния в соответствии со стандартом ARI-700. Стандарт ARI — это, по сути, первичная спецификация. Лица, утверждающие, что запасы первичного продукта все еще доступны, вероятно, нереалистичны, поскольку большая часть запасов была истощена в 1-й год. Публичный закон Министерства обороны США запрещает покупку R-12, за исключением существующих систем, когда технический персонал определил модернизацию как запретительную. Для покупки этого продукта требуется одобрение старшего или исполнительного директора.

Торговые наименования ХФУ

торговое наименование корпорация
Арктон Империал Кемикалс
Дайфлон Дайкин Индастриз
Эскимон ????
Форан Эльф Атохем
Фреон Дюпон
Фриген Хёхст
Генетрон Сигнал союзников
торговое наименование корпорация
Галон ASP Международный
Искеон Рон-Пуленк
Изотрон Пенсильванская соль
Джеффкул Джефферсон Кемикал
Калтрон Бенкизер
Хладон ????
Укон Юнион карбид

Свойства фреона 12
(25 °C, 1 атм, если не указано иное)
собственность значение
общее название Р-12
химическое название дихлордифторметан
химическая формула ЦФ 2 С 2
молекулярная масса 120,913 и
цвет нет
запах эфироподобный
воспламеняемость не
предел воздействия на рабочем месте 1000 стр. /млн.
точка кипения −29,75 °С
температура плавления −158 °С
критическая температура 111,97 °С
критическое давление 4136 кПа
давление насыщенного пара 652 кПа
плотность, жидкость 1311 кг/м 3
плотность паров 36,83 кг/м 3
удельная теплоемкость, жидкость 971 Дж/кг К
удельная теплоемкость, пар 617 Дж/кг К
скрытая теплота парообразования 139,3 кДж/кг
теплопроводность, жидкость 0,0743 Вт/м К
теплопроводность, пар 0,00958 Вт/м К
вязкость (+15 °C) 0,20 мПа·с
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Физические свойства некоторых важных хладагентов Источник: Уильям Гампрехт, Государственный университет Кеннесо,