Изучение устройства и исследование параметров холодильников компрессионного типа (стр. 3 )

Испаритель является теплообменным аппаратом, посредством которого тепло из холодильной камеры передается хладагенту. В отечественных компрессионных холодильниках применяют алюминиевые прокатно-сварные испарители, которые представляют собой соответствующим образом изогнутые двойные листы, в середине которых имеются каналы для прохождения хладагента.

Испарители выпускают различной конструкции. Широкое распространение в холодильниках ранних выпусков имели испарители, изготовленные в виде перевёрнутой буквы П, часто вытянутой во всю ширину камеры, с полкой для продуктов. В современных холодильниках с морозильными отделениями во всю ширину камеры испарители делают в виде вытянутой буквы О или перевёрнутой буквы С (рис. 4). Испаритель крепят к потолку или боковым стенкам камеры.

а) б) в)

Рис. 4. Испарители: а) в виде перевернутой буквы П; б) О-образной

формы; в) листотрубный (вид снизу)

В настоящее время в некоторых моделях двухкамерных холодильников применяют листотрубные секционные испарители, плоские, расположенные на задней стенке камеры холодильника или устанавливаемые горизонтально (в этом случае испаритель одновременно является полкой). Все более широкое применение находят испарители, выполненные неразборными совместно с теплоизоляцией шкафа и защищенные со стороны камер холодильника пластмассовым покрытием.

В холодильниках ранних выпусков («ЗИЛ-Москва», «Саратов-2» и др.) применялись стальные испарители из двух сваренных листов нержавеющей стали. Стальные испарители отличаются относительно небольшими размерами и большой прочностью.

Конденсатор – плоский змеевик, изготовленный из стальной или медной трубки с внутренним диаметром 3-4 мм. Он является теплообменным аппаратом, посредством которого тепло от хладагента передается в окружающую среду. По конструктивному исполнению конденсаторы делят на листотрубные и ребристотрубные (рис. 5). У последних к змеевику с двух сторон приварены точечной сваркой или припаяны проволочные ребра, которые имеют форму прямолинейных стальных проволок толщиной 1-1,5 мм. Лист в листотрубных конденсаторах и ребра в ребристотрубных конденсаторах служат для увеличения поверхности теплоотдачи конденсатора.

а) б) в)

Рис. 5. Конденсаторы: а) с проволочным оребрением (ребристотрубный); б) листотрубный; в) прокатно-сварной

В некоторых типах бытовых холодильников нашли также применение алюминиевые прокатно-сварные конденсаторы.

Капиллярная трубка представляет собой медный трубопровод с внутренним диаметром около 0,8 мм и длиной в среднем 2...5 м, соединяющий стороны высокого и низкого давления в системе агрегата. При работе агрегата капиллярная трубка создает необходимый перепад давления между хладагентом, поступающим в испаритель, и хладагентом, находящимся в конденсаторе.

Фильтр-осушительный патрон предназначен для поглощения влаги при ее появлении в системе агрегата в процессе эксплуатации холодильника и предохранения капиллярной трубки от засорения. Фильтр-осушитель представляет собой металлический корпус (патрон), в котором между двумя сетчатыми фильтрами находится твердое вещество, активно поглощающее воду (рис. 6). Такое вещество называется адсорбентом. В герметичных агрегатах в качестве адсорбента используют синтетический цеолит. Синтетический цеолит обладает хорошей влагопоглотительной способностью, которая сохраняется даже при повышении температуры до 60°С. Высокая водопоглотительная способность цеолита позволяет устанавливать осушительный патрон в наиболее желательном месте в агрегате – перед капиллярной трубкой.

Рис. 6. Фильтр - осушительный патрон: 1 – обойма сетки; 2 – корпус патрона; 3 – адсорбент; 4 –сетка фильтра

Устройство холодильного шкафа

Шкаф холодильника состоит из следующих элементов: корпус, холодильная камера, дверь и теплоизоляция.

Корпус шкафа изготавливают из листовой стали толщиной 0,8-1 мм методом штамповки и сварки. Покрытие корпуса производят методом химического фосфатирования с окраской наружных поверхностей белой эмалью МЛ-283 или другой эмалью, аналогичной по качеству.

Холодильную камеру (внутренний шкаф) изготавливают из листовой стали толщиной 0,8-1 мм с последующим горячим эмалированием силикатной титановой эмалью или из ударопрочного полистирола толщиной 0,6-3,0 мм методом вакуумного формования. Применяют полистирол различных марок и пластик АВС.

Холодильная камера и корпус разделены теплоизоляцией, которая препятствует естественному притоку тепла из окружающей среды в холодильную камеру и низкотемпературное отделение. Для теплоизоляции в холодильниках применяют пенополистирол и пенополиуретан.

Дверь холодильного шкафа состоит из тонколистовой стали и внутренней панели, разделенных теплоизоляцией. Внутренняя панель с уплотнителем для герметизации холодильного шкафа при закрытой двери холодильника изготовлены из ударопрочного полистирола марки Б-3 или ПВФ методом вакуум-формования. Толщина листа 2-3 мм. Для плотного закрывания двери применяют различные затворы: магнитные, механические и др. Наиболее распространенны магнитные затворы, выполненные в виде небольших по длине брусочков или длинных полос.

Технические параметры компрессионных холодильников

Основными параметрами компрессионных холодильников являются: температура в холодильной и низкотемпературной (морозильной) камерах, потребляемая мощность, коэффициент рабочего времени, расход электроэнергии, уровень звуковой мощности.

Расход электроэнергии является одной из основных эксплуатационных характеристик холодильников. Требования, предъявляемые к расходу электроэнергии, а также температурам в камерах холодильников в соответствии с ГОСТ 16317-87, даны в приложении.

Холодильные агрегаты работают циклично, периодически включаясь и выключаясь. В зависимости от различных факторов (температур в камерах, окружающей среды, загрузки холодильника продуктами и др.) продолжительность циклов для каждого холодильника различна и соответствует 4-8 циклам в час.

Соотношение рабочей и нерабочей части цикла характеризуется коэффициентом рабочего времени:

(1)

где В – коэффициент рабочего времени;

tр – время работы в цикле;

tп – время простоя в цикле;

tц – суммарное время цикла.

Потребляемая мощность холодильника не является величиной постоянной и зависит от температурного режима работы холодильника и условий эксплуатации. В течение рабочей части цикла потребляемая мощность также изменяется.

Определение расхода электроэнергии холодильника электрическим счетчиком в соответствии с ГОСТ 16317-87 требует длительного времени (более 18 ч), поэтому на практике он определяется путем замера потребляемой мощности и коэффициента рабочего времени в установившемся режиме работы холодильника:

E=24× N× B, (2)

где Е – расход электроэнергии в сутки, кВт×ч/сут;

N – потребляемая мощность, кВт;

В – коэффициент рабочего времени.

Расчетное значение суточного расхода электроэнергии холодильника ЕР, кВт×ч/сут, определяется по следующей формуле:

ЕР=ЕТ (1+Е¢), (3)

где ЕТ – расход электроэнергии по табличным данным ГОСТ 16317-87 (см. приложение);

Е¢ – коэффициент, зависящий от объема низкотемпературного отделения (НТО).

Коэффициент ,

где V1 – объем НТО, дм3;

V – общий объем холодильника, дм3;

А – минимальный объем НТО в соответствии с ГОСТ 16317-87 (для холодильников до V=180 дм3 А=7%, для V=180…300 дм3 А=9%; для V свыше 300 дм3 А=10%).

Уровень звуковой мощности холодильников в зависимости от высоты над уровнем моря не должен превышать 55-57 дБА.

Устройство и работа переносного стенда для проверки компрессионных холодильников

Переносной стенд (рис. 7) проверки бытовых компрессионных холодильников типа СХ-1 предназначен для проверки холодильников на дому и в ремонтной мастерской по следующим параметрам:

·  потребляемая мощность;

·  потребляемый ток;

·  коэффициент рабочего времени;

·  температура в 3 точках холодильного шкафа.

На приборной панели стенда смонтированы: вольтметр, амперметр, микроамперметр, ваттметр, счетчик импульсов 8, тумблер 10 для включения питания схемы, тумблер 2 для включения мультивибратора, переключатель 3 термосопротивлений, кнопка 4, предохранители 5, штепсельная розетка 1, электрошнур 9 с термосопротивлениями.

Внутри находятся: выпрямитель, мультивибратор, реле тока, усилитель, измерительный мост и коммутационная аппаратура.

Приступая к работе на стенде, необходимо произвести внешний осмотр стенда и приборной панели. Установить тумблер 10 в нейтральное положение, а тумблер 2 – в положение "Откл".

Вставить шнур с термосопротивлениями в холодильный шкаф. Включить в розетку электросети соединительный шнур. Поставить тумблер 10 в положение 127 или 220 В (в зависимости от напряжения сети), а тумблер 2 – в положение "Вкл".

После включения вилки холодильника в розетку стенда электродвигатель компрессора должен запуститься. Во время работы компрессора нажимают на кнопку 4 и по ваттметру и амперметру определяют потребляемую мощность и ток.

Определение коэффициента рабочего времени холодильника

На приборной панели стенда расположены счётчики импульсов СОВ (счётчик общего времени) и СРВ (счётчик рабочего времени). Счётчик включается тумблером 2. Когда двигатель компрессора работает, то отсчёт импульсов ведут оба счётчика. В период, когда двигатель компрессора отключен, отсчёт ведёт только счётчик СОВ.

Рис. 7. Переносной стенд СХ-1: 1 — штепсельная розетка включения холодильника; 2 — тумблер для включения мультивибратора; 3 — переключатель термосопротивлений; 4 — кнопка; 5 — предохранители; 6 — корпус; 7 — приборная панель; 8 — счетчик импульсов; 9 — электрошнур с термосопротивлениями; 10 — тумблер для включения стенда.