Динамические ПКХМ-характеристики фреонов: специфика их учета при создании низкотемпературных холодильных камер

Производство низкотемпературных, малогабаритных камер с объемом 1-3 кубометров, в которых применяется парокомпрессионное холодильное оборудование для холодогенерации, работающее на многокомпонентных фреоновых смесях, можно считать очень перспективным направлением.

Производство низкотемпературных, малогабаритных камер с объемом 1-3 кубометров, в которых применяется парокомпрессионное холодильное оборудование для холодогенерации, работающее на многокомпонентных фреоновых смесях, можно считать очень перспективным направлением.

Все дело в том, что внедрение подобных установок позволяет в перспективе практически полностью отказаться от сложно устроенных и громоздких каскадных систем компрессоров и холодильных агрегатов, которые используют холод от испарения азота в жидком виде.

Камеры низкотемпературного типа с ПКХМ, функционирующие на фреоновых смесях, можно задействовать в новых технологических сферах, включая нанотехнологические разработки, криомедицинские исследования, криозакаливание разного рода материалов, а также современная биология и т. п. В настоящее время спрос на такое оборудование на отечественном рынке холодильной техники удовлетворяется по преимуществу импортными поставщиками.

Несколько слов о развитии подобных технологий на отечественном технологическом рынке

За несколько последних лет активных разработок, отечественными умельцами были созданы образцы ПКХМ-камер низкотемпературного типа на хладоновых смесях, которые имеют рабочий объем от 100 до 450 литров. При этом допустимый термостатический уровень в таких компрессорах может составлять от – 40 до – 150 градусов Цельсия.

Еще одно достаточно актуальное направление в развитии подобных технологий заключается в разработке камер, которые позволяют не только хранить, но и охлаждать содержимое с заданной степенью интенсивности, то есть за определенный промежуток времени. Для того чтобы решить данную задачу в полной мере и более эффективно требуется более тщательное исследование динамических ПКХМ-характеристик при работе с фреоновыми смесями.

В данном случае скорость процессов охлаждения зависит от того, какой производительностью обладает охлаждающая техника в различных температурных режимах воздуха, циркулирующего в камере с определенным рабочим объемом.

Таким образом, получается, что основным объектом исследования, который позволит более эффективно решать обозначенные выше задачи является зависимость холодильной производительности от рабочей температуры воздушных масс.

Какие наработки уже имеются в данном направлении?

В ходе упомянутых ранее научных исканий и многочисленных тестирований, с учетом всех недостатков имеющихся систем, были разработаны холодильные агрегаты, которые способны работать на многокомпонентных фреоновых смесях со специфической гидравликой.

Смазочное масло такого компрессора по большей части сохраняется в жидкой форме в жидкостном сепараторе, после чего оно возвращается в компрессорную установку без прохождения через испаритель и главный дросселирующий элемент. Таким образом, предотвращается замерзание масла в условиях низкотемпературных режимов охлаждения. Это, в свою очередь, способствует повышению надежности всей холодильной системы.

Если говорить об устройстве перепускной линии, то в условиях превышенных значений нагнетания соленоидный вентиль срабатывает на открытие, пропуская часть холодильного агента в ресивер. Таким образом, ограничивается нагнетательное давление во время пуска, а это в свою очередь позволяет использовать рабочие смеси фреона в компрессоре с большим содержанием компонентов с низкотемпературными показателями кипения.

Все это, в конечном счете, позволяет на низких температурных уровнях получать большую степень производительности. В рамках специально созданного экспериментального стенда был проведен ряд экспериментов, которые подтвердили высокую эффективность подобных нововведений.

По материалам: http://domxoloda.ru/freon/