Как работают холодильные машины

Как работают холодильные машины

Каждая жидкость имеет свою температуру кипения. Но, понижая давление над жидко­стью, можно достигнуть понижения температуры кипения. При кипении жидкость — ее называют холодильным агентом — отнимает тепло у охлаждаемого тела. Эффект охлаждения за счет кипения жидкости используется в паровых холодильных машинах.

Наибольшее распространение получили компрессионные холодильные маши­ны. Машины эти состоят из четырех основных узлов: испарителя, компрессора, конденсатора и регулирующего вентиля. Узлы соединены трубками и представляют собой единую гер­метичную систему, заполненную легкокипящим холодильным агентом.

Испаритель, в виде змеевика или ребристой батареи, расположен непосредственно в шкафу или в камере, где хранятся продукты. Холо­дильный агент кипит в испарителе при низкой температуре (минус 15—20°), охлаждая при этом воздух в камере примерно до 0°.

Компрессор отсасывает пары из испарителя, обеспечивая в нем низкое давление, и сжимает эти пары, направляя их в конденсатор. На сжатие паров затрачивается работа, и они нагреваются выше температуры окружающей среды. В конденсаторе пары охлаждаются воз­духом (или водой) и снова превращаются в жидкость (конденсируются). Затем жидкий холо­дильный агент проходит через маленькое отвер­стие регулирующего вентиля. Давление жидко­сти при этом падает, и она снова поступает в испаритель, где за счет кипения охлаждает шкаф или камеру.

В качестве холодильных агентов применяют аммиак, фреон-12 и др.

Фреон-12 находит применение в небольших машинах, которые охлаждают шкафы, прилавки и камеры в магазинах, столовых и ресторанах. Аммиак же используют для крупных промыш­ленных холодильных машин.

Наряду с компрессионными существуют и другие типы паровых холодильных машин: эжекторные и абсорбционные.

В эжекторных машинах для отвода паров из испарителя используется подсасывающий эф­фект струи пара, которая с большой скоростью проходит через узкое отверстие сопла эжектора. В непосредственной близости около струи па­ра, имеющей большую скорость, создается ва­куум. Поэтому пары из испарителя по трубке поступают в камору эжектора.

В абсорбционных машинах отвод паров из испарителя осуществляется за счет растворения и поглощения их жидкостью в специаль­ном аппарате — абсорбере. Насыщенный рас­твор сжимают насосом, а затем подогревают (в генераторе). Пары из раствора при этом вы­деляются. Слабый раствор поступает обратно в абсорбер, а пары — в конденсатор. Там, охлаждаясь, они превращаются в жидкость, которая, проходя через регулирующий вен­тиль, снова поступает в испаритель.

В последние годы в холодильное дело все настойчивее и успешнее вторгается техника полупроводников (об этом, а также о других областях применения полупроводников под­робно рассказано в ст. «Полупроводники в технике»).