Реферат: Холодильные машины

Основныевиды холодильных машин

Холодильник –аппарат для хранения, охлаждения и замораживания пищевых скоропортящихсяпродуктов. Современные бытовые холодильники, имеющие великолепный дизайн икомфорт, рассчитаны на любое домашнее хозяйство. Они обеспечены различнымиустройствами и приспособлениями, которые облегчают работу хозяйкам. Так,холодильники оборудованы системой «No Frost», которая не позволяет образоватьсяинею, а, следовательно, исключает мороку с разморозкой. Вентиляцияпредусмотрена не только в холодильнике, но и в морозильной камере. Контрольвлажности и регулировка температуры позволяют создать оптимальные условия дляхранения овощей и фруктов. В большинстве современных холодильников неиспользуются фреоны, разрушающие озоновый слой. Срок хранения продуктов при отключенииэнергии в этих холодильниках доходит до полутора суток.

Основноефункциональное свойство холодильника – способность сохранять определенноеколичество охлажденных и замороженных продуктов в течение определенноговремени. Количество сохраняемых продуктов определяется общим объемом камеры,объемом испарителя и коэффициентом использования этих объемов.

Компрессионныехолодильники имеют камеры емкостью от 120 до 350 дм3, емкостьюиспарителей от 11 до 29 дм3; абсорбционные холодильники – от 30 до120 дм3, объем испарителя не превышает 7 дм3. Исключениесоставляет двухкамерный холодильник Кристалл-9, емкость которого составляет 200дм3.

Количествопродуктов, размещаемых в холодильниках, при одинаковом объеме камер может бытьразлично в зависимости от расстояния между полками, наличия съемных полок,оформления дверцы, наличия специальных сосудов для хранения (прямоугольнойформы).

Срокихранения продуктов зависят от температуры внутри холодильника. Нормируетсятемпература стенок испарителя (в °С): для компрессионных –6; –12; –18; дляабсорбционных –6, т.е. в компрессионных холодильниках возможно более длительноехранение продуктов. Важно учитывать и время достижения установленнойтемпературы. В компрессионных холодильниках оно составляет несколько минут, в абсорбционных– несколько часов.

Экономичность– важное свойство холодильника. Ее можно характеризовать общим расходом электроэнергиив кВт • ч/сут и удельным расходом на 1 дм3 объема камеры.

Кэргономическим свойствам холодильников относят удобство эксплуатации,гигиеничность, уровень шума. Удобство эксплуатации заключается в удобствеустановки холодильника, открывания дверцы, закладки и извлечения продуктов,удобстве ухода. Удобство установки зависит от площади, занимаемойхолодильником, угла открывания дверцы, возможности перенавески дверцы с правойстороны на левую. Удобство открывания дверцы зависит от формы ручки иконструкции запора. Дверцы с магнитными запорами открываются с меньшим усилием.Удобство закладки и размещения продуктов зависит от наличия освещения,конструкции полок (подвижные, переставные, малые), расстояния между ними,глубины холодильной камеры, оформления внутренней панели дверцы. Например,дверца холодильника ЗИЛ-63 моделиKШ-260 имеет не толькополки, но и закрываемые отсеки для масла, сыра и ячейки для яиц. На дверцехолодильника Ока-6 установлены штофы для напитков, которые наливаются в стаканпутем нажатия кнопки в нише, находящейся на наружной стороне дверцы.

Уход за холодильникомупрощается, если имеется полуавтоматическая или автоматическая системаоттаивания. В последнем случае талая вода удаляется через отверстие в заднейстенке.

Гигиеничностьхолодильника определяется отсутствием запаха (который издают некоторыетеплоизоляционные материалы) и легкостью очистки стенок и дна камеры.Предпочтительнее камеры из стального эмалированного листа.

Уровень шумапо стандарту довольно высок, но для большинства марок он не превышает 30дБА.Абсорбционные холодильники работают бесшумно.

Эстетическиесвойства холодильников определяются пропорциями корпуса, его отделкой идекоративными деталями. Зрительно хорошо воспринимаются шкафы высотой 140–160 см.Важно оформление ручки, исполнение названия марки.

Надежностьхолодильников характеризуется безотказностью, ремонтопригодностью,долговечностью и сохраняемостью. Холодильники относят к ремонтируемым изделиям.Безотказность зависит от качества технологического исполнения. Хорошозарекомендовали себя холодильникимарок ЗИЛ, Ока, Бирюса, Минск. Срокслужбы компрессионных холодильников 15 лет, абсорбционных – 25 лет.

Непрерывныйрост реальных доходов населения нашей страны обуславливает увеличивающийсяспрос на холодильники. Холодильники создают большие удобства в быту, поэтомупроизводство их увеличивается из года в год.

Среднийгодовой прирост выпуска бытовых холодильников с 1955 по 1968 г. составлял 26%.При средней долговечности бытовых холодильников 15 лет для полногоудовлетворения спроса населения, с учетом его прироста, оптимальный (стабильный)уровень производства был определен в 5,5 млн. штук в год. При этом 4 млн.холодильников в год заменялись вследствие физического и морального износасуществующего парка и примерно 1,5 млн. приобретались населением.

В 1971 г.было выпущено 4557 тысяч холодильников.

1 января 1977года было создано производственное объединение «Атлант», в состав которого вошли:Минский завод холодильников (головное предприятие), Смоленский завод холодильников(РСФСР), Алитусский завод холодильников и Мажейкяйский завод компрессоров (ЛитовскаяССР). Доля экспорта в общем выпуске холодильников в 1977 году составлял 51,5%,а к 1978 году в 16 стран было поставлено 60,3% холодильников от всего выпуска.

1995 год –начало перехода ЗАО «Атлант» – первого среди родственных предприятий стран СНГ,на выпуск озонобезопасной продукции, что соответствует международным требованиямпротокола Монреальской конвенции от 1 января 1989 года, который практически завершенв первой половине 1996 года в связи с окончанием подготовительного периода,необходимого для подготовки предприятий сервиса в странах СНГ по обслуживанию озонобезопаснойпродукции.

Высококвалифицированныйинженерный персонал ЗАО «Атлант» имеет в своем распоряжении самое современное оборудование,в том числе систему «Pro-enginner», что способствует проектированию новых моделей внаикратчайшие сроки и новейших технологий.

Сегодня ЗАО «Атлант»представляет собой многопрофильное производство, позволяющее производить бытовыеприборы и промышленное оборудование. Владея передовыми технологиями попроизводству оснастки компрессоров, холодильников и морозильников, (литьевые формы,твердосплавные штампы, специальное технологическое оборудование и др.), проводябольшую работу по подготовке производства электроплит и литьевых машин в Барановичах,ЗАО «Атлант» сегодня выпускает 800000 холодильников и морозильников, 1,5 миллионакомпрессоров в год, а также другие товары народного потребления. Завод выпускаетэкологически чистые, озонобезопасные однокамерные и двухкамерные модели холодильникови морозильников. Все аппараты выполнены в фирменном стиле, отличаются мягкими иплавными формами, оригинальным цветовым решением, экономичностью и бесшумностьюпри работе, наличием удобных полок и сосудов для хранения различных продуктов ит.п.

Отмаленького предприятия по изготовлению несложных предметов домашнего обихода докрупнейшего производителя бытовой техники и технологического оборудования современногомирового уровня, обеспечившего выпуск более 16 миллионов холодильников и морозильников53 моделей – такой путь пройден ЗАО «Атлант», продукция которого приносит радостьлюдям более чем в 40 странах мира.

По мереудовлетворения спроса и роста национального дохода страны технический уровеньотечественных холодильников будет постоянно возрастать. В связи с этимнеобходимо улучшать подготовку и увеличивать число высококвалифицированныхспециалистов как по производству, так и по ремонту холодильников.

Бытовые холодильныеприборы служат главным образом для хранения скоропортящихся пищевых продуктов вохлажденном или замороженном состоянии и для получения небольшого количествапищевого льда. Основными признаками классификации бытовых холодильных приборовявляются: назначение, способ получения холода, способ установки, число камер,способность работать при максимальных температурах окружающей среды, функциональныевозможности, конструктивное исполнение.

По назначениюхолодильные приборы подразделяются на: холодильники, морозильники и холодильники-морозильники.

По способу полученияхолода различают компрессионные, абсорбционные и термоэлектрические бытовыехолодильники. В маркировке холодильников типы холодильных агрегатовобозначаются первыми заглавными буквами: К–компрессионные, А–абсорбционные, Т –термоэлектрические (сейчас ЗАО «Атлант» их не выпускает).

По местуустановки различают напольные, настенные, настольные, блочно-встраиваемые.

По областиприменения различают стационарные (кухонные и комнатные), передвижные(автомобильные) и переносные (термостаты) бытовые холодильники.

По способу установкихолодильные приборы подразделяются на: напольные типа шкаф (Ш), напольные типа стол(С) и напольные типа ларь (Л).

По числу камерхолодильные приборы подразделяются: с одной камерой, с двумя камерами (Д), с тремякамерами (Т). Однокамерные холодильники обычно имеют небольшое морозильноеотделение, образованное стенками коробчатого испарителя. Температурные режимыморозильного отделения и холодильной камеры в однокамерных холодильниках взаимозависимыи регулируются одной ручкой терморегулятора.

Двухкамерныехолодильники в одном шкафу имеют две изолированные друг от друга камеры:морозильную и холодильную. Каждая камера имеет дверь и свой температурныйрежим, регулируемый терморегулятором. В упрощенном варианте двухкамерногохолодильника морозильная камера отделяется от холодильной специальной съемнойперегородкой – поддоном. Поддон используется также для удаления воды послеоттаивания снежного покрова со стенок испарителя. В днище поддона делаетсяотверстие, закрываемое регулируемой заслонкой. При этом необходимыйтемпературный режим холодильной камеры при одном положении ручки терморегулятораустанавливается заслонкой, которая регулирует естественную циркуляцию воздуха итемпературу внутри шкафа.

По способностиработать при максимальных температурах окружающей среды холодильные приборы подразделяютсяна классы: расширенного умеренного – SN; умеренного – N; субтропического – ST; тропического – T. Значения температуры окружающейсреды при эксплуатации холодильного прибора указаны в таблице 1.

В зависимостиот выполняемых функций холодильники подразделяют на шесть групп сложности, морозильникина две (0 и 1). Группы сложности холодильных приборов приведены в таблице 2.

По конструктивномуисполнению холодильные приборы подразделяются на следующие типы:

КШ –холодильники однокамерные в виде шкафа;

КС –холодильники однокамерные в виде стола;

КШД –холодильники двухкамерные в виде шкафа;

КШТ –холодильники трехкамерные в виде шкафа;

МКШ –морозильники в виде шкафа;

КШМХ –холодильники-морозильники комбинированные в виде шкафа.

Помеждународным стандартам холодильники классифицируются:

Холодильники* – отделение с низкой температурой, применяемое для краткосрочного

Хранения замороженныхпищевых продуктов (сроком около недели).

Температура -6 °С.

Холодильники** – отделение с низкой температурой, применяемое для хранения замороженныхпищевых продуктов сроком средней продолжительности (около одного месяца).Температура -12 °С.

Холодильники*** – отделение с низкой температурой, применяемое для хранения замороженных продуктовв течение длительного срока (около трех месяцев), а также мороженого и других подобныхпродуктов.

Температура-18 °С.

Холодильники**** – холодильник / морозильник **** – этот символ указывает на возможностьхранения замороженных продуктов при низкой температуре в течение длительного времени,а также замораживать свежие продукты.

Еслиморозильное отделение не имеет маркировки звездочкой, тополучениеуказанных температур не гарантируется.

Первыекомпрессионные холодильники были изобретены немецким инженером Линде в 1875 г.и использовались для технических целей. Первые бытовые холодильники этого типапоявились у нас в стране в конце 30-х годов. Небольшое количество их под маркойХТЗ-120 в виде напольного шкафа было выпущено Харьковским тракторным заводомимени Орджоникидзе. По конструктивным показателям холодильник был на уровнелучших образцов того времени. Однако наладить массовое производство холодильниковпомешала Великая Отечественная война и послевоенный период восстановленияразрушенного народного хозяйства. В 1950 г. производство компрессионныххолодильников освоил Московский автомобильный завод имени И.А. Лихачева. Сэтого времени в стране началось производство компрессионных холодильников намногих машиностроительных заводах.

Компрессионныехолодильные агрегаты бытовых холодильников с целью увеличения срока службы и сокращениярасхода электроэнергии проектируются на холодопроизводительность, значительнопревышающую сумму всех теплопритоков в холодильную камеру. Поэтому в нормальныхусловиях они обеспечивают требуемый уровень охлаждения прерывистым режимомработы. При этом требуемая цикличность работы холодильного агрегатаобеспечивается терморегулятором.

В процессеработы холодильника на стенках испарителя собирается сконденсированная влага ввиде снежного покрова (снеговой шубы). Для периодического удаления (оттаивания)снеговой шубы бытовые холодильники снабжаются соответствующими устройствамиручного, полуавтоматического или автоматического действия.

Теплоизоляциейзаполняют все свободное пространство между стенками холодильной камеры икорпусом, а также между внутренней облицовочной накладкой и обечайкой двери.При плотно закрытой двери теплоизоляция значительно ограничивает теплопритоки вхолодильную камеру. Для обеспечения плотного и герметичного закрывания двери повсему периметру внутренней облицовочной накладки устанавливается специальныйэластичный уплотнитель в виде открытого баллона особого профиля. Необходимаяплотность прилегания уплотнителя по всему периметру двери обеспечиваетсяспециальными механическими или магнитными затворами.

Холодильныеагрегаты бытовых холодильников выполняют роль холодильных машин, т.е. служатдля отвода тепла из холодильной камеры и передачи его в более теплую окружающуюсреду. Агрегат может быть демонтирован из шкафа и заменен другим,предназначенным для холодильников данного типа. Конструкции отдельных узлов идеталей холодильных агрегатов различных холодильников с одной холодильнойкамерой и дверцей могут несколько отличаться друг от друга.

Холодильныйпроцесс осуществляется следующим образом. При работе мотор-компрессора жидкий хладагентиз конденсатора по капиллярной трубке подается в испаритель. При этом давлениеи температура жидкого хладагента понижаются за счет ограниченной пропускнойспособности капиллярной трубки и охлаждения холодными парами хладагента,идущими навстречу по всасывающей трубке из испарителя. При температуре -10 ¸ -20 °С и давлении 0¸1 ати жидкий хладагент виспарителе кипит, поглощая тепло из холодильной камеры. Чтобы обеспечитьпостоянное кипение хладагента в испарителе при определенном давлении, холодныепары его отсасываются компрессором через всасывающую трубку. При движении паровк компрессору температура их повышается за счет теплообмена с теплым жидкимхладагентом, движущимся по капиллярной трубке, и окружающей средой. При входе вкожух мотор-компрессора температура паров равна примерно 15° С.

Так кактемпература обмоток электродвигателя и цилиндра компрессора значительно выше 15 °С,то они охлаждаются парами хладагента, что улучшает условия работыэлектродвигателя и компрессора в герметичном кожухе. Подогретые пары хладагентанагнетаются компрессором в конденсатор, который охлаждается воздухом окружающейсреды. При этом давление паров повышается до 8–11 ати в зависимости оттемпературы окружающей среды. При таком давлении температура конденсациинасыщенных паров хладагента становится выше температуры окружающего воздуха,поэтому в последних витках конденсатора пары хладагента превращаются вжидкость. Процесс конденсации паров сопровождается выделением тепла, котороеотдается окружающему воздуху. Жидкий хладагент, имеющий температуру на 10–15 °Свыше температуры окружающей среды, проходит через фильтр, совмещенный сосушительным патроном, и далее по капиллярной трубке вновь поступает виспаритель. Описанный круговой холодильный процесс работы агрегата повторяется покаработает мотор-компрессор.

Широкоераспространение имеют двухкамерные холодильники с раздельным регулированиемтемпературных режимов холодильной и морозильной камер. В этих холодильникахиногда применяют два автономных холодильных агрегата для обеих камер. Однако чащеиспользуют один холодильный агрегат с одним общим компрессором, но с двумяиспарителями. Испарители могут соединяться последовательно и параллельно.Верхний испаритель коробчатой формы предназначается для охлаждения морозильнойкамеры, а нижний плоский – для холодильной. Принцип работы такого холодильногоагрегата ничем не отличается от вышеописанного.

Порасположению мотор-компрессора в шкафу холодильника различают компрессионныехолодильные агрегаты верхнего и нижнего расположения. Агрегаты верхнегорасположения конструктивно выполняются более компактно, но с точки зрения общейкомпоновки в напольных холодильниках они неудобны. Поэтому агрегаты с верхнимрасположением мотор-компрессора применяются в настенных холодильниках.

Агрегаты снижним расположением мотор-компрессора, хотя и уступают первым по компактности,в напольных холодильниках обеспечивают уменьшение габаритов шкафа и болееудобную компоновку холодильной камеры.

Условиядлительной эксплуатации бытовых холодильников и специфические свойствахладагента налагают на конструкцию и изготовление компрессионного холодильногоагрегата определенные требования. Основными из этих требований являются:надежная герметичность, отсутствие в системе агрегата воздуха, воды имеханических примесей (загрязнений).

Необходимостьнадежной герметичности агрегата вызывается длительным сроком эксплуатациихолодильника, а также следующим обстоятельством. Компрессионные холодильныеагрегаты бытовых холодильников заполняются сравнительно небольшим количеством(140¸400 г.) фреона-12. Поэтому даже незначительная утечка фреонасущественно сказывается на холодопроизводительности и экономичности агрегата.Кроме того, фреон-12 способен проникать через мельчайшие поры в металле.

Надежнаягерметичность холодильного агрегата обеспечивается тщательным изготовлениемотдельных его деталей и узлов, плотным неразъемным соединением их сваркой илитвердой пайкой, а также тщательным контролем. Контроль герметичностихолодильного агрегата при изготовлении или ремонте осуществляется многократно иразличными способами. Предварительная проверка герметичности отдельных узлов исобранного агрегата осуществляется обычно методом опрессовки. В проверяемыйузел или агрегат нагнетают сухой воздух или азот под давлением 10¸18 ати. Затем узелпогружают в ванну с водой и по выходящим пузырькам определяют местанеплотности, которые чаще всего бывают в соединениях. Окончательногерметичность холодильного агрегата проверяют после заправки его маслом ифреоном. Для этого используют специальный электронный течеискателъ,обнаруживающий утечку фреона до 0,5 г в год.

Наличиевоздуха в агрегате резко ухудшает его работу. Неконденсируемый воздух на выходеконденсатора перед капиллярной трубкой создает воздушную пробку, котораяпрепятствует поступлению жидкого фреона в испаритель. Вследствие этогоповышается давление в системе агрегата, что влечет за собой увеличениепотребляемой мощности и расхода электроэнергии. Наличие воздуха в агрегатеприводит также к нежелательному окислению масла и коррозии металлическихчастей.

Наличие вхолодильном агрегате воды даже в самых малых количествах (15–20 мг) можетсерьезно нарушить его работу или вывести из строя. Вследствие плохой растворимостиводы во фреоне она может замерзнуть в капиллярной трубке и прекратитьпоступление фреона в испаритель. Кроме того, вода вызывает порчу масла,коррозию деталей агрегата, особенно клапанов компрессора, разложение изоляции обмотокэлектродвигателя, засорение фильтра и т.п. Влагу из агрегата при изготовленииили ремонте удаляют путем тщательной сушки как масла и фреона, так и всегособранного агрегата. Перед сушкой все узлы агрегата обезжиривают, так какоставшееся на поверхности деталей масло при температуре свыше 100° С пригорает,образуя прочную пленку.

Сушатхолодильные агрегаты в специальных сушильных шкафах, продувая сухим воздухом.При этом вода, попавшая в агрегат, превращается в пар, который затем удаляется сухимгорячим воздухом и вакуумированием.

Механическиепримеси, попавшие в агрегат извне или образовавшиеся в нем, могут засоритькапиллярную трубку и нарушить тем самым нормальную циркуляцию хладагента.Вредное влияние попавших в холодильный агрегат влаги и механических примесейустраняется осушительным патроном и фильтром.

Надежность идолговечность работы компрессионного холодильного агрегата во многом зависит отобеспечения указанных требований. Поэтому изготовление компрессионныххолодильных агрегатов требует высокой технической культуры производства.

Техническаяхарактеристика определяет конструктивное качество, экономичность холодильника ипозволяет правильно оценить его технические достоинства и недостатки посравнению с другими холодильниками. Техническая характеристика включает в себятемпературные, конструктивные и энергетические показатели. К основнымтемпературным показателям бытовых компрессионных холодильников относятся:средняя температура в камере охлаждения и средняя температура в морозильнойкамере (отделении).

Средняятемпература в камере охлаждения, как и остальные температурные показатели,лимитируется в зависимости от климатических условий эксплуатации холодильника.

Средняятемпература в морозильном отделении однокамерного холодильника, как итемпература в морозильной камере двухкамерного холодильника, с достаточнойточностью может быть определена значением температуры в геометрическом центреотделения или камеры.

К основнымконструктивным показателям бытовых холодильников относятся: коэффициентиспользования объема шкафа, коэффициент использования емкости холодильника,суммарная площадь полок, коэффициент использования занимаемой холодильникомплощади пола и приведенный вес.

Коэффициентиспользования объема шкафа Кш определяется отношением емкостихолодильника V к объему шкафа Vш, определяемому его габаритными размерами.

Величина Кшзависит от компоновки холодильника и толщины теплоизоляции. Обычно машинноеотделение (холодильный агрегат) занимает 15–30% объема шкафа, в зависимости отрасположения мотор-компрессора и емкости холодильника. При расположениимотор-компрессора в нише шкафа со стороны задней стенки величина Кш увеличивается,однако низкое расположение дна камеры охлаждения создает некоторое неудобствопри пользовании холодильником. Объем, занимаемый стенками шкафа, зависит отприменяемого теплоизоляционного материала. Если теплоизоляция изготовлена изминерального войлока, то объем ее занимает до 40% объема шкафа.Пенополиуретановая теплоизоляция занимает лишь до 15% объема шкафа.

Коэффициентиспользования емкости холодильника Кх определяется отношением егополезной емкости Vп к полной емкости холодильной камеры V, определяемой еегабаритными размерами.

Величина Кхзависит от формы и расположения испарителя, количества и размеров полок, атакже специальных сосудов. Коэффициент использования емкости холодильникасоставляет 0,85–0,95.

Суммарнаяплощадь полок при одинаковой емкости холодильников определяет возможную степеньиспользования полезной емкости. В суммарную площадь полок включают площадь днакамеры и площади полок дверной панели, но не включают площади полок, высотапространства над которыми менее 10 см в холодильной камере и менее 5 смв дверной панели.

Кэнергетическим показателям бытовых холодильников относятся: коэффициентрабочего времени, средняя потребляемая мощность, расход электроэнергии,удельная холодопроизводительность и удельные теплопритоки.

Коэффициентрабочего времени определяется отношением рабочего времени в цикле Трк полному времени цикла Тц, включающему работу и простойхолодильного агрегата. Продолжительность (время) цикла при номинальномтемпературном режиме работы в большинстве холодильников составляет 8–12 мин,т.е. 5–8 циклов в час. Такая периодичность циклов устанавливается, исходя изобеспечения требуемой надежности и долговечности бытовых холодильников.

Потребляемая мощностьэлектродвигателем зависит от типа примененного в холодильнике электродвигателяи компрессора. При цикличной работе холодильного агрегата потребляемая мощностьизменяется в течение каждого рабочего периода цикла в зависимости от изменениянагрузки на компрессор, т.е. от соотношения давлений всасывания Рвси нагнетания Рн. соотношении давлений несколько снижается. Снижениеэто составляет примерно 10–20% в зависимости от продолжительности рабочего периодацикла.

Средняяпотребляемая мощность увеличивается с повышением напряжения питающей сети. Онатакже увеличивается на 10–15% при повороте ручки терморегулятора из крайнегоправого положения «Холод» в крайнее левое положение «Вкл» при неизменнойтемпературе наружного воздуха. Это противоречивое, на первый взгляд,обстоятельство объясняется тем, что с повышением температуры и интенсивности кипенияхладагента в испарителе коэффициент подачи компрессора (нагрузка) увеличивается.

Расходэлектроэнергии является основным показателем экономичности работы холодильника.В паспортных данных бытовых холодильников обычно указывается величинаноминального расхода электроэнергии при номинальном температурном режиме. Сповышением температуры наружного воздуха и понижением температуры в камереохлаждения увеличивается коэффициент рабочего времени и соответственно расход электроэнергии.

Основнымпоказателем надежности бытовых холодильников является параметр потока отказов.Для наиболее распространенных компрессионных холодильников параметр потокаотказов должен составлять не более 0,05, т.е. 5% за год в течение гарантийногосрока. Эта высокая цифра получена путем статистической обработки фактическихданных. Отказы компрессионных холодильников, работающих циклично, вызываютсячаще всего неисправностями элементов автоматики (терморегуляторов ипускозащитных реле), поскольку они имеют большое число срабатываний (включенийи выключении). Так, при четырех циклах работы компрессора в час терморегулятори пусковое реле за 15 лет работы срабатывают более 500 000 раз. Эта величина иопределяет требуемую долговечность.

Долговечностьбытового холодильника определяется суммарным временем его работы при нормальномрежиме и условиях эксплуатации без существенного снижения основных параметров сучетом всех экономически оправданных ремонтов. Основной рабочей группойкомпрессионных холодильников является холодильный агрегат, который с цельюувеличения срока службы холодильника работает циклично. Поэтому долговечностьхолодильного агрегата при среднем значении времени работы в цикле 0,4, исходяиз срока службы холодильника 15 лет, должна быть не менее 50 000 ч.

Бытовойхолодильник практически находится в непрерывном пользовании, поэтому идолговечность его определяется общим временем эксплуатации, т.е. установленнымсроком службы 15–20 лет.

Основную рольв повышении надежности и долговечности бытовых холодильников призваны игратьконструкторы и технологи производства, которые должны обеспечить рациональноеконструктивное решение быстроизнашивающихся элементов и качественное ихизготовление.

Объем истоимость ремонтных работ характеризуют затраты на ремонт холодильников втечение всего срока службы. На бытовые холодильники не распространяется системапланово-предупредительного ремонта (как на оборудование предприятий), поэтому ониремонтируются внепланово после каждого отказа в работе. Количество и степеньтяжести отказов зависят от типа холодильника (компрессионный илиабсорбционный), условий его эксплуатации, качества изготовления и произведенногоремонта. Ремонт компрессионных холодильников более дорогой, чем абсорбционных,так как требует применения большого количества разнообразного оборудования и высокойквалификации мастеров-ремонтников.

Безопасностьиспользования является важным требованием, предъявляемым к бытовымхолодильникам. Так как в бытовом холодильнике хранятся пищевые продукты, то материалы,из которых он изготовлен, и покрытия, соприкасающиеся с продуктами, должны бытьустойчивы к влаге, не токсичны, не должны передавать запахи продуктам. Кроме того,все материалы должны быть разрешены для использования в производствеСанитарно-эпидемиологической службой Министерства здравоохранения. Конструкциякамер и полок холодильника должна быть удобной для мойки. Холодильная камера емкостью100 л и выше должна быть хорошо освещена защищенной от возможных ударовэлектролампой. Дверь холодильника должна легко открываться толчком изнутри и запиратьсятак, чтобы дети не могли ее открыть. Холодильные агрегаты компрессионных иособенно абсорбционных холодильников, заполняемых вредным хладагентом, должныбыть герметичными и не иметь разъемных соединений.

Бытовые холодильникидолжны быть электробезопасными. Все токоведущие части должны быть надежнозащищены от случайного прикосновения, изоляция проводов должна иметь сопротивлениене менее 10 МОм и выдерживать без пробоя напряжение 1500 В в течение 1 мин.

Абсорбционныехолодильные машины, как и компрессионные, относятся к паровым, посколькупроцесс охлаждения в них осуществляется за счет парообразования хладагента приего кипении в испарителе.

Вабсорбционных холодильниках в отличие от компрессионных круговой процессосуществляется не одним рабочим веществом, а рабочей смесью веществ(раствором). Одним компонентом раствора является хладагент, другим – поглотитель(абсорбент). Причем, эти компоненты при одном и том же давлении имеютзначительную разницу в температурах кипения. Крепкий раствор хладагента вабсорбенте за счет какого-либо источника тепла выпаривается. Концентрированныепары хладагента конденсируются и подаются в испаритель, а образовавшийся послевыпаривания слабый раствор поступает в абсорбер. Образующиеся в испарителе парыхладагента также поступают в абсорбер, где они поглощаются (абсорбируются)слабым раствором. Образовавшийся в абсорбере крепкий раствор термонасосомподается в кипятильник. Таким образом, в малых абсорбционных холодильникахкруговой процесс осуществляется, как правило, за счет тепловой энергии, а немеханической, как в компрессионных. Различают абсорбционные холодильники периодическогои непрерывного действия.

В работеабсорбционных холодильников периодического действия различают два периода:период зарядки и период разрядки (рабочий). В эти два различные попродолжительности периода происходят противоположные по характеру процессы,которые вместе образуют (замкнутый) круговой холодильный цикл.

В периодзарядки холодильника к крепкому раствору подводится тепло Qв, под действием которогопроисходит процесс выпаривания концентрированного хладагента. При этомконцентрированный хладагент (пары раствора с очень малым содержаниемпоглотителя) образуется за счет значительной разницы в температурах кипенияхладагента и поглотителя. Концентрированные пары хладагента поступают впромежуточный сосуд, где они охлаждаются холодной водой, налитой во внутреннийсосуд, и конденсируются. Когда крепкий раствор почти весь выпарится, источниктепла от него отводится, а когда концентрированные пары хладагентасконденсируются в промежуточном сосуде, охлаждающая вода из внутреннего сосудасливается. На этом период зарядки абсорбционного холодильника заканчивается.Внутренний сосуд наполняется продуктами, подлежащими хранению в охлажденномсостоянии, и с этого времени начинается второй – рабочий период. В рабочийпериод концентрированный жидкий хладагент постепенно испаряется за счет тепла,поглощаемого из внутреннего сосуда. При этом температура во внутреннем сосудепонижается до определенного уровня, зависящего от количества теплопритоков вовнутренний сосуд и от температуры кипения концентрированного хладагента.

Образующиесяв процессе постепенного испарения пары концентрированного хладагента поступаютво внешний сосуд, где они поглощаются слабым раствором. Процесс абсорбциипродолжается до тех пор, пока весь жидкий хладагент испарится, а раствор опятьстанет крепким. По продолжительности рабочий период (разрядка) абсорбционного холодильникадлится в 8–10 раз больше периода зарядки.

Значительнобольшее распространение в быту получили абсорбционные холодильники непрерывногодействия. Принцип работы их заключается в следующем.

Крепкийраствор постоянно нагревается до температуры кипения каким-либо источникомтепла (электрическим, газовым и др.). Так как температура кипения хладагентазначительно ниже температуры кипения растворителя (абсорбента), то в процессевыпаривания крепкого раствора из кипятильника выходят концентрированные парыхладагента (с небольшим количеством растворителя). На пути движения кконденсатору концентрированные пары хладагента проходят специальный теплообменныйаппарат, называемый дефлегматором. В дефлегматоре происходит частичнаяконденсация концентрированных паров. При этом образовавшийся конденсат стекаетв слабый раствор, выходящий из кипятильника, а более чистые от растворителя(более концентрированные) пары хладагента поступают в конденсатор.Высококонцентрированный жидкий хладагент из конденсатора поступает виспаритель, где он закипает при отрицательной температуре, отбирая тепло изхолодильной камеры. Слабый раствор из кипятильника поступает в абсорбер, где онохлаждается окружающей средой до температуры начала абсорбции. Выходящие изиспарителя пары хладагента также поступают в абсорбер, навстречу движущемусяохлажденному слабому раствору. В абсорбере происходит процесс поглощения(абсорбции) паров хладагента слабым раствором. При этом выделяется некотороеколичество теплоты абсорбции (смешения) в окружающую среду. Образовавшийся вабсорбере крепкий раствор с помощью термонасоса подается в кипятильник.

Такаяциркуляция раствора и хладагента осуществляется непрерывно, пока работаеткипятильник и термонасос, обогреваемые одним источником тепла.

Такимобразом, в абсорбционном холодильном аппарате непрерывного действия рольвсасывающей части механического компрессора выполняется абсорбером, анагнетательной – термонасосом.

Для повышенияэффективности холодильного цикла абсорбционной холодильной машины используюттакже теплообменники, жидкостные и паровые, которые сокращаютнепроизводительные потери тепла.

Значенияконструктивных показателей абсорбционных холодильников немногим отличаются откомпрессионных. Так, коэффициенты использования шкафа и полезной емкости камерыу абсорбционных холодильников, за счет большего объема холодильного аппарата,несколько больше, чем у компрессионных. Удельные теплопритоки, илитеплопроводность шкафа, характеризующая качество теплоизоляции, у абсорбционныххолодильников обычно несколько меньшая, чем у компрессионных. Это объясняетсяменьшей холодопроизводительностью абсорбционных холодильников.

Абсорбционныехолодильники имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с компрессионными,к их числу прежде всего относятся:

–   отсутствие подвижныхчастей и, следовательно, более высокая надежность и долговечность;

–   отсутствие в холодильномаппарате разнородных и дорогих материалов, а, следовательно, более высокаятехнологичность и меньшая стоимость;

–   бесшумность в работе ивозможность использования дешевых источников тепловой энергии вместо электрической;

–   высокая работоспособностьв условиях повышенной температуры наружного воздуха (в районах тропическогоклимата) и др.

Перечисленныедостоинства и повышенные энергетические показатели абсорбционных холодильниковговорят о том, что они вполне могут конкурировать с компрессионнымихолодильниками.

Развитиехолодильной промышленности, являющейся незаменимым звеном в современной цепи производствапродуктов питания (а также во многих других областях современной деятельности человека),было обусловлено изобретением и разработкой в 30-х годах безопасных жидких хладагентов,представлявших собой галогенизированные углероды. В то время эти вещества были воспринятыс большим энтузиазмом как чудо науки, поскольку они химически инертны, негорючи (некоторые из них используются даже в качестве средств пожаротушения) малотоксичныи эффективны как хладагенты.

Список использованныхисточников

1. В.Е. Сыцко, М.Н. Миклушова. Товароведениенепродовольственных товаров. Мн.: Вышэйшая школа, – 1999 г.

2. Н.П. Косарева, Г.А. Демидова идр. Товароведение непродовольственных товаров. М.: Экономика, – 1986 г.

3. Х. Крузе. Экономия энергии при использованииуглеводородов в качестве хладагентов. Перевод ТПП РБ №4138/10, – 1996 г.

4. А.М. Петров, Б.Е. Фишман. Бытовыемашины и приборы. М., – 1973 г.

5. Г. Галозан. Развитие хладагентов.Словакия, – 1995 г.

6. И.М. Мазурин. Рециклирование хладагентов– основное условие их перспективы. М., – 1996 г.

7. Х. Йоргенсен. Опыт по использованию углеводовв бытовых холодильниках и морозильных камерах. Перевод ТПП РБ №4138/9, – 1996 г.