Холодильные машины: принцип работы, устройство и применение

Холодильные машины широко используются в различных областях промышленности. Они предназначены для отвода тепла от объектов, температура которых должна быть ниже, чем у окружающей среды. Низшим порогом является минус 150 градусов, а высшим – плюс 10.

Устройства применяют для охлаждения продуктов питания и жидкостей (например, шкафы для шоковой заморозки, холодильные машины чиллеры). Существует оборудование для охлаждения пластмасс, используемое в химической промышленности и других сферах.

Принцип работы устройств не отличается сложностью. Холодильные машины и установки в своей работе используют принцип теплового насоса, который переносит тепловую энергию от отдатчика к теплоприемнику. В большинстве случаев в роли теплоотдатчика выступает окружающая среда.

Когда же речь идет об устройствах, отводящих тепло, то окружающая среда является приемником и выполняет охлаждающую функцию. При этом понижение температуры производится за счет того, что у охлаждаемого тела забирается энергия и передается принимающему объекту. Следовательно, правильнее сказать, что холодильные машины предназначаются для переноса механической или тепловой энергии, а не для охлаждения системы.

Процесс переноса энергии становится возможным благодаря применению специальных хладагентов, которые способны закипать при отрицательной температуре внешней среды.

Холодильные машины состоят из восьми основных элементов, главными из которых выступают конденсатор, испаритель и компрессор. Первый производит всасывание паров хладагента при низком давлении и температуре. Затем в нем через сжатие паров происходит повышение данных показателей, после чего хладагент попадает в компрессор. Важнейшими характеристиками компрессора являются объем рабочего хладагента и степень сжатия. В конденсаторе происходит охлаждение нагретых паров, в результате чего энергия передается в окружающую среду (в воду или воздух).

Через испаритель пропускается рабочая среда (жидкость или другой элемент), а также пары хладагента. Кроме этого, в состав устройства входят вентилятор, регулятор потока, реверсивный и соленоидный клапан.

Среди всех используемых для охлаждения устройств наибольший интерес представляют холодильные комплектные машины. Это оборудование, которое подобрано специальным образом, учитывая цели его использования.

Например, применяют устройства для шоковой заморозки продуктов, позволяющие сохранить потребительские свойства товаров; приспособления для охлаждения жидкостей, предназначенных для химической деятельности, и т.д. Такие машины монтируются в месте размещения холодильной камеры и дополнительно могут оснащаться различными компонентами, которые расширяют функционал устройств.

Спросом также пользуются такие холодильные машины, как генераторы чешуйчатого льда. Они применяются в мясной, рыбной, хлебобулочной и колбасной индустрии. Камеры и шкафы для заморозки (шоковой) позволяют хранить пельмени, рыбу, мясо, овощи, ягоды и фрукты.