Tehnica frigului artificial

Vaporizatorul din componenţa unei instalaţii frigorifice este un schimbător de căldură în care agentul frigorific se vaporizează datorită căldurii preluate de la mediul răcit.

Vaporizatoarele pentru răcirea lichidelor (bere, lapte, sucuri de fructe, agenţi intermediari de răcire) realizează răcirea acestora prin imersia suprafeţei de schimb de căldură în lichid sau prin circulaţia lichidului supus răcirii în interiorul aparatului.

Cele mai vechi tipuri de vaporizatoare din această categorie sunt cele imersate, construite sub formă de serpentine sau grătar. Aceste vaporizatoare, de tip deschis, se imersează în bazine în care lichidul (de obicei agentul intermediar de răcire) circulă datorită acţiunii unor agitatoare.

Vaporizatoarele multitubulare orizontale sunt cele mai utilizate vaporizatoarele de tip închis. Construcţia lor diferă funcţie de agentul frigorific vehiculat.

Vaporizatoarele multitubulare orizontale pentru amoniac (figura 1) se compun dintr-o manta cilindrică 3, prevăzută cu colector de vapori 5 pe racordul de aspiraţie al compresorului şi colector de ulei 7 la partea inferioară. Ţevile 4 din interiorul mantalei sunt fixate în plăcile tubulare 2. Vaporizarea agentului (amoniacului) se realizează în spaţiul intratubular. Lichidul răcit circulă în interiorul ţevilor. Vaporizatorul mai are în componenţă racordurile de evacuare a lichidului răcit 1 şi de alimentare 6, precum şi racordul de alimentare a agentului frigorific lichid 8.

În cazul folosirii acestui tip de vaporizator pentru agent frigorific freon, acesta circulă prin ţevi şi lichidul răcit printre ţevi.

Figura 1 – Vaporizatorul multitubular orizontal pentru amoniac

V.2. Condensatorul

Condensatorul din componenţa unei instalaţii frigorifice este un schimbător de căldură în interiorul căruia vaporii de agent supraîncălzit se răcesc până la saturaţie şi, apoi, se condensează prin cedarea căldurii unui agent de răcire (aer, apă sau mixt).

În figura 2 este dat exemplul unui condensator multitubular orizontal răcit cu apă, compus dintr-o manta cilindrică 3, prevăzută cu colectoarele de agent (amoniac) în stare lichidă 8 şi de ulei 7 la partea inferioară. Ţevile 4 din interiorul mantalei sunt fixate în plăcile tubulare 2. Condensatorul mai este prevăzut cu racordurile de evacuare a apei 1 şi de alimentare 6, precum şi racordul de alimentare a agentului frigorific (amoniac) 5.

Figura 2 – Condensator multitubular orizontal pentru amoniac

V.3. Compresorul

Compresorul constituie componenta principală a sistemelor frigorifice cu comprimare mecanică de vapori.

Compresorul aspiră vaporii de agent frigorific din vaporizator, îi comprimă şi îi refulează la presiunea ridicată din condensator. Adică, compresorul creează condiţiile pentru transferul căldurii de la agentul frigorific la mediul ambiant şi circulaţia acestuia în instalaţia frigorifică.

În instalaţiile frigorifice se utilizează următoarele tipuri de compresoare:

- volumice cu piston (cu mişcare alternativă);

- volumice rotative (cu lamele în rotor, cu piston rulant, elicoidale, spirale etc.);

- centrifugale (turbocompresoare).

Compresorul volumic măreşte presiunea vaporilor de agent prin reducerea volumului spaţiului de comprimare şi consum de lucru mecanic la arbore.

Compresorul centrifugal este aparatul în care lucrul mecanic consumat la arbore se transmite de către rotorul cu palete curentului de agent frigorific, crescându-i astfel presiunea şi energia cinetică.