(A-S),w którym czynnikiem chłodniczym jest dwutlenek

Politechnika Gdańska
Chłodnictwo
Temat: Budowa i zasada działania hermetycznego agregatu
chłodniczego Audiffren-Singrun (A-S),w którym czynnikiem
chłodniczym jest dwutlenek węgla
wykonał : Kamil Kłek
wydział : Mechaniczny
Spis treści
1.Historia próŜniowych urządzeń chłodniczych
2.Budowa i cech charakterystyczne chłodziarek szafkowych
3.Charakterystyka,budowa i zasada działania agregatu
Audiffren- Singrun
4.Podsumowanie
5.Bibliografia
!111
1.Historia próŜniowych urządzeń chłodniczych
Najprawdopodobniej najstarsze urządzenia chłodnicze były urządzeniami
próŜniowymi .Uzyskanie w nich próŜni pozwalało na wrzenie czynnika w odpowiednio
niskiej temperaturze .W urządzeniu skonstruowanym w 1850 roku przez Edmunda C. Carra
(rys.1)jako czynnik chłodniczy zastosowano kwas siarkowy-jego zadaniem była adsorbcja par
wody co zapewniało lepsze parametry pracy w porównaniu z urządzeniami próŜniowymi w
których czynnikiem chłodniczym była woda.
Urządzenie te mogło pracować w bezpośrednim systemie chłodzenia oraz w pośrednim
systemie chłodzenia w którym czynnikiem pośredniczącym była solanka.
Niska sprawność tego typu urządzeń w porównaniu z urządzeniami chłodniczymi w których
czynnikiem roboczym był amoniak ,dwutlenek węgla czy dwutlenek siarki spowodowało
zmniejszenie zainteresowania tego typu rozwiązaniami urządzeń chłodniczych.
Innym urządzeniem chłodniczym dziewiętnastego wieku było agregat chłodniczy
skonstruowany prze Jacoba Perkinsa (rys.2(2)). Czynnikiem chłodniczym w tym napędzanym
ręcznie urządzeniu był eter etylowy.
Zmechanizowaną formę tego urządzenia przedstawił James Harrison rys.3(2)
Te urządzenie stanowi przykład jednego z pierwszych agregatów spręŜarkowych .Było to
urządzenie w pełni udane i prawdopodobnie jako pierwsze zostało zastosowane w przemyśle
przetwórczym.
2.Budowa i cechy charakterystyczne chłodziarek
szafkowych.
Parowniki chłodziarek szafkowych umieszczone są w specjalnej szafie w której
przechowuje się chłodzone produkty .Największy rozwój tego typu chłodziarek przypada na
lata 40-te i 50-te dwudziestego wieku .Szafkowe agregaty chłodnicze były urządzeniami o
małym skutku chłodzenia .Skonstruowano je tak ,Ŝe dogląd ich został sprowadzony do
minimum ,bez potrzeby korzystania z obsługi technicznej.
Znalazły one szerokie zastosowanie w handlu towarami ulegającymi szybkiemu psuciu się ,a
mianowicie w przemysłach wędliniarskim ,mleczarskim ,cukierniczym.
Chłodziarki szafkowe znalazły równieŜ zastosowanie w domach prywatnych wypierając z
uŜytku tzw. lodówki pokojowe-wypełniane lodem naturalnym lub sztucznym ,uzaleŜnione od
regularnej dostawy lodu .Lodówki pokojowe nie były w stanie zapewnić odpowiednich
temperatur czy Ŝądanego stopnia suchości powietrza.
Chłodziarki szafkowe miały tradycyjną budowę i składały się między innymi ze
spręŜarki tłokowej lub obrotowej ,skraplacza wodnego lub powietrznego ,parownika ,zaworu
regulacyjnego oraz aparatów wpływających na bezpieczeństwo biegu i utrzymanie stałej
temperatury(automatyka).
3. Charakterystyka ,budowa i zasada działania
agregatu Audiffren- Singrun
Agregat Audiffren – Singrun (rys. 3(3)) został skonstruowany w 1905 roku przez Abbe
Audiffrena w Epinal we Francji .Na skale przemysłową zaczęto produkować go od 1908 roku
.Audiffren-Singrun naleŜy zarówno do grupy szafkowych agregatów chłodniczych jak i
próŜniowych urządzeń chłodniczych opisanych w poprzednich rozdziałach.
Czynnikiem chłodniczym w A-S był dwutlenek węgla. Agregat jest wyposaŜony w dwa
kuliste bębny mające charakter obudowy ,które osadzone są na jednym wale napędzanym z
silnika przez przekładnie pasową .
r
1-bęben pierwszy
2-przeciwciężąr
3-woda chłodząca 1-bęben pierwszy
2-przeciwciężąr
3-woda chłodząca
4-odolejacz
4a-skrobak
rys
Pierwszy bęben (1),umieszczony w zbiorniku z wodą chłodzącą ,pełni rolę skraplacza
,natomiast drugi z bębnów (7),umieszczony w zbiorniku z solanką ,pełni rolę parownika
.SpręŜarka tłokowa z odolejaczem (4) oraz przeciwcięŜarem (2) zawieszona jest na wale
w tulejach .Tłok stanowi całość z tłoczyskiem ,co wymusza wahadłowy ruch cylindra
.Zastosowanie odpowiedniego przeciwcięŜaru sprawia ,Ŝe cylinder spręŜarki zawsze jest
skierowany do dołu .W celu uniknięcia zaworów ssawnych oraz tłocznych zastosowano
szczeliny ssawne i tłoczne ,otwierane i zamykane w zaleŜności od kąta obrotu wału .Pary
czynnika chłodniczego zasysane są poprzez otwór wydrąŜony w wale(9) do szczelin
ssawnych spręŜarki .Po spręŜeniu są one wytłaczane do przestrzeni bębna (1) i pod wpływem
siły odśrodkowej ,przepływają przez odolejacz (4) .Gorące pary stykając się z zimnymi
ściankami bębna 1 ulegają skropleniu i na skutek oddziaływania siły odśrodkowej zbierają się
w jego zewnętrznej części (6).Działanie odolejacza polega na zbieraniu oleju z powierzchni
skroplin przy pomocy skrobaka (4a).Odolejone skropliny na skutek wysokiego ciśnienia
przepływają przewodem (10) do sąsiedniego ,współobracającego się bębna (7),pełniącego
rolę parownika .Dławienie czynnika odbywa się w otworze o niewielkiej średnicy
znajdującym się u wylotu kanału wydrąŜonego w wale.
Agregaty chłodnicze tego typu produkowane były w wielu odmianach róŜniących się
od siebie szczegółami rozwiązań konstrukcyjnych .Konstrukcja agregatu przedstawionego na
rys.4(1) róŜni się od tradycyjnej wersji A-S tym ,Ŝe zastosowano w nim natrysk wodny
intensyfikujący proces wymiany ciepła przy skraplaniu oraz chłodzący spręŜarkę .Ponadto
zasilanie parownika odbywało się z zawory pływakowego .Agregat ten znalazł zastosowanie
w chłodniach do wyrobu lodu oraz w zakładach gastronomicznych do chłodzenia lad ,bufetów
lub gablot.
Rys.4
4. Podsumowanie
Zasadniczą przyczyną dla której omawiane konstrukcję przestały być stosowane było
wprowadzenie na szeroką skalę fluorowcopochodnych czynników chłodniczych oraz rozwój
automatyki chłodniczej .Jedną z powaŜniejszych wad A-S był fakt iŜ były one znacznie
cięŜsze niŜ urządzenia amoniakalne .Wirniki były wykonane z brązu co dodatkowo
zwiększało koszt urządzenia .Zaletami A-S były głównie zwarta konstrukcja i niezawodność
.Jeden z agregatów zainstalowanych w Mediolanie działał ponad 140000 godzin(ponad 16
lat).W celu uzyskania w pełni hermetycznego urządzenia w późniejszych latach do napędu
agregatu zastosowano silnik elektryczny montowany we wspólnej obudowie .Mimo prób
usprawnienia agregatu , Audiffren – Singrun po zakończeniu Drugiej Wojny Światowej
został wyparty z rynku przez inne urządzenia chłodnicze.
5.Literatura
1.Butrymowicz D.: Szafkowe agregaty chłodnicze ,Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna
,Vol. 2 ,No. 4 ,str. 161-163,1995.
2. Butrymowicz D.: Najstarsze urządzenia chłodnicze ,Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna
,Vol. 4 ,No. 5 ,str. 205-206,1995.
3. Butrymowicz D.: Agregat A-S raz jeszcze ,Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna ,No. 6
,str. 264-267,1996.]
4.Stefanowski B.:Chłodnictwo,PWT,Warszawa,1952