Sprężarka chłodnicza to urządzenie odpowiedzialne za sprężanie i pompowanie pary czynnika chłodniczego w powiązanym sprzęcie. Szeroko rozpowszechniony w klimatyzacji, jednostkach przemysłowych. Ale najczęściej jest używany w przemyśle i w zamrażarkach. Ze względu na szereg cech, sprzęt dzieli się na kilka odmian.
Typ urządzenia
W tej kategorii są trzy grupy. Pierwsza obejmuje sprężarkę tłokową agregatu chłodniczego. Rozważmy pokrótce zasadę jego działania. Gaz w takich jednostkach jest sprężany przez tłok. Gdy opada, czynnik chłodniczy dostaje się do przestrzeni roboczej sprężarki. Po podniesieniu z urządzenia wydobywa się para. Obrotowa sprężarka chłodnicza napędzana jest klaksonem. Dzięki tej części wtryskiwane jest ciśnienie. Klakson znajduje się przed płytą sprężarki. Za tą częścią powstaje podciśnienie, które zapewnia cyrkulację czynnika chłodniczego przez układ chłodzenia. Odśrodkowe sprężarki chłodniczemaszyny pracują ze sprężaniem gazu pod wpływem siły odśrodkowej. Powstaje w wyniku obracania się łopatek wirnika. Pod ciśnieniem czynnik chłodniczy dostaje się do dyfuzora, gdzie jego prędkość spada ze względu na zwiększenie powierzchni przepływu. Efektem tego jest zamiana energii kinetycznej na energię potencjalną, a to z kolei zapewnia wzrost ciśnienia w układzie.
Cechy uszczelnienia
Urządzenia chłodnicze z otwartym widokiem są zaprojektowane tak, aby silnik elektryczny znajdował się na zewnątrz obudowy. Silnik jest połączony ze sprężarką bezpośrednio lub poprzez przekładnię. Półhermetyczne urządzenia chłodnicze montuje się inaczej. Sprężarki znajdują się w kontenerach, w tym samym miejscu co silnik elektryczny. Połączenie jest bezpośrednie. Uszczelniona jednostka została zaprojektowana tak, aby silnik elektryczny znajdował się w szczelnie zamkniętej i jednoczęściowej obudowie.
Klasyfikacja według typu transmisji
W mechanizmie korbowym ruchy obrotowe wału korbowego są zamieniane na ruchy posuwisto-zwrotne tłoka. Pod wpływem różnicy ciśnień gaz wnika do komory. Gdy tłok osiągnie najniższe położenie, zawór zamyka się i system rozpoczyna proces ssania. Sprężarka agregatu chłodniczego może być obsługiwana przez mechanizm kołyskowy. To urządzenie ma dźwignię. W nim ruchy obrotowe stają się ruchem posuwisto-zwrotnym, a następnie odwrotnie. Wewnątrz mechanizmu porusza się kamień kołyskowy. Jest wyposażonyprosta lub łukowata szczelina.
Klasyfikacja według typu czynnika chłodniczego
Sprężarka chłodnicza może działać na amoniak. Związek ten poddawany jest kompresji adiabatycznej, dzięki której temperatura dochodzi do 105 stopni Celsjusza. Taka instalacja wymaga dodatkowego wyposażenia. W tym celu odpowiedni jest płaszcz chłodzący, który obniży temperaturę w systemie. W systemach freonowych gazem roboczym jest freon. Po skompresowaniu jego temperatura wynosi 45 stopni. Wiele z tych typów jednostek wykorzystuje chłodzenie powietrzem.
Inna klasyfikacja
Sprężarka chłodnicza jest wybierana zgodnie z zastosowaniem. W zamrażarkach płytowych o dużej pojemności, a także w konstrukcjach z kilkoma takimi jednostkami stosuje się urządzenia, w których układ cyrkulacyjny zapewnia pompa. Dzięki wymuszonemu przepływowi cieczy przez płytę taki system ma dobrą wymianę ciepła. A to ułatwia osiągnięcie turbulencji. Recyrkulacja przez pompę zapewnia taki sam czas zamrażania w całym urządzeniu.
W systemach wtórnych, zamiast czynników chłodniczych, najczęściej stosuje się solankę chlorku wapnia lub trichloroetylen. Taki system wymaga dość wysokich nakładów kapitałowych, dlatego jego zastosowanie ogranicza się do instalacji na statkach. Sprężarka chłodnicza w agregacie wyposażonym w cyrkulację grawitacyjną pozwala uzyskać wydajną i kompaktowązamrażanie z wymaganym czasem zamrażania. Doskonałe zarówno do systemów zamrażarek pojedynczych o średniej, jak i dużej pojemności. Odbiornik pośredni można zamontować bezpośrednio na zamrażarce płytowej. Poziome zamrażarki płytowe muszą rozmrażać płyty zamrażarki raz lub dwa razy dziennie. Ta potrzeba wzrasta, jeśli operator nie wyleje na nie płynu. Ale jest też alternatywa. Takie konstrukcje agregatu chłodniczego mogą być wyposażone w system odszraniania lub odszraniania. Jeżeli produkty zawierające wodę są przechowywane w tego typu urządzeniach w opakowaniach kartonowych, zaleca się zadbanie o funkcję rozmrażania. W płytach poziomych ten system jest pożądany, ale w zamrażarkach płytowych pionowych jego obecność jest obowiązkowa. Aby usunąć gotowe bloki z takiego urządzenia, należy je wstępnie rozmrozić.
Śrubowe sprężarki chłodnicze
Obecnie urządzenia do zamrażania są często wyposażone w tego typu jednostki wypełnione olejem. Gdy dostarczany jest olej, przepływ pary między kanałami jest zmniejszony. Niewątpliwą zaletą takich jednostek jest możliwość redukcji hałasu.
Zasada działania
Kiedy śruby zaczną się obracać, po stronie wyjściowej zębów, wgłębienia między nimi są stopniowo zwalniane z zazębienia. Proces rozpoczyna się od końca ssania. Wnęki (wnęki) są wypełnione parą ze względu na ich rozrzedzenie, któredostaje się tam z rury ssącej przez okno. Gdy tylko wnęki na przeciwległym końcu wirników zostaną całkowicie uwolnione od znajdujących się w nich zębów, wnęka ssąca osiąga swoją maksymalną objętość. Podczas przechodzenia przez okno ssania wnęki są oddzielane od komory ssania. Krążący olej jest dostarczany do tej części obudowy, w której wnęka między wirnikami przestała komunikować się ze stroną ssącą. Gdy ząb napędzanego wirnika opada do wnęki wirnika wiodącego, zmniejsza się objętość przestrzeni zajmowanej przez gaz. W rezultacie rozpocznie się kompresja pary. Ten proces we wnęce będzie trwał, dopóki gaz nie dotrze do krawędzi okienka wyładowania.
Wydajność urządzenia
Wewnętrzna kompresja tych sprężarek jest stała. Jest on równy stosunkowi ciśnienia końcowego w izolowanej wnęce roboczej do ciśnienia w momencie odcięcia jej od przewodu ssawnego w tej samej wnęce. Sprężarka śrubowa różni się od sprężarki tłokowej tym, że ta ostatnia jest wyposażona w zawór samoczynny. Ale w pierwszym, wartość wewnętrznego sprężania pary zmienia się w zależności od wielkości okna wtrysku. Liczą się nie tylko wymiary, ale także lokalizacja. Ciśnienie tłoczenia to odczyt po stronie tłocznej sprężarki. Jego poziom zależy od temperatury wody chłodzącej skraplacz. Może nie odpowiadać wewnętrznemu ciśnieniu kompresji. Gdy wewnętrzny stopień sprężania p1 staje się niższy niż po stronie tłocznej sprężarki p2, wtedywystępuje „sprężenie poza geometrią” pary do ciśnienia wylotowego. Jeśli przeciwnie, jest wyższy niż p2, to gaz we wnękach wirników rozszerza się i ciśnienie zaczyna spadać. Sprężarka pracująca w tych trybach zużywa znacznie więcej energii.
