1. Ciclo de refrigeração por compressão de vapor

Os quatro componentes principais do sistema de refrigeração incluem: Compressor de refrigeração, Condensador, dispositivo de estrangulamento (como válvula de expansão, etc.), Evaporador. Os quatro componentes principais e o refrigerante constituem as condições essenciais para realizar o ciclo de refrigeração.

Compressor

Os tipos comuns de câmaras frias são principalmente o tipo de pistão, tipo de parafuso, tipo de scroll, tipo de rotor, etc., podendo escolher o tipo adequado conforme a escala da câmara fria e as necessidades de refrigeração.

Condensador

A função principal é resfriar e condensar o vapor superaquecido expulso pelo compressor em líquido de alta pressão. De acordo com o meio de resfriamento, divide-se principalmente nas duas categorias seguintes:

Condensador por água: O vapor de refrigerante completa a condensação dentro da carcaça e fora dos tubos, enquanto a água de resfriamento circula dentro dos tubos, geralmente com entrada inferior e saída superior. Possui um coeficiente de transferência de calor elevado, bom efeito de condensação, e geralmente trabalha em conjunto com bomba de água e torre de resfriamento.

Condensador por ar: Utiliza o ar como meio de resfriamento, acelerando o fluxo de ar através de ventiladores para intensificar o efeito de troca de calor. É adequado para cenários com dificuldade de fornecimento de água ou onde não é conveniente instalar equipamentos como torres de resfriamento, com um efeito de condensação ligeiramente inferior ao do condensador por água.

Dispositivo de estrangulamento

A função principal é o estrangulamento e a redução de pressão, garantindo a diferença de pressão entre o condensador e o evaporador, fazendo com que o refrigerante evapore e absorva calor no evaporador em estado de baixa pressão (baixa temperatura); ao mesmo tempo, pode ajustar flexivelmente o fluxo de refrigerante conforme a variação da carga térmica do evaporador, garantindo a estabilidade do efeito de refrigeração. Os tipos comuns de dispositivos de estrangulamento: válvula de expansão termostática de equilíbrio interno, válvula de expansão termostática de equilíbrio externo, tubo capilar, válvula de expansão eletrônica.

Evaporador

O refrigerante líquido após o estrangulamento vaporiza e absorve calor no evaporador (mantendo estado de baixa temperatura e baixa pressão), reduzindo assim a temperatura do meio a ser resfriado e alcançando o objetivo de refrigeração. Os tipos e características comuns são os seguintes:

Tubos de refrigeração: Estrutura simples, fácil de fabricar, mas com coeficiente de transferência de calor baixo e dificuldade no retorno de óleo.

Ventilador de refrigeração: Geralmente do tipo não saturado, com quantidade de líquido carregada reduzida, facilitando o retorno de óleo, com pequenas perdas de frio e velocidade de resfriamento rápida.

Os equipamentos auxiliares do sistema de câmara fria incluem principalmente: separador de óleo, separador de gás e líquido, filtro secador, válvula solenóide, recipiente de armazenamento, coletor de óleo, resfriador intermediário, regulador de pressão de evaporação. Cada equipamento trabalha em conjunto para garantir o funcionamento estável e eficiente do sistema.

Separador de óleo

Função: Instalado na linha de descarga, separa o óleo de refrigeração misturado no refrigerante, fazendo com que o óleo de refrigeração retorne diretamente ao cárter do compressor, reduzindo a quantidade de óleo de refrigeração introduzida no sistema de refrigeração, evitando afetar o efeito de transferência de calor do trocador de calor e prolongando a vida útil do equipamento.

Cenários de aplicação: Sistemas de refrigeração de média e baixa temperatura, além de sistemas de refrigeração com linhas de alimentação de líquido e linhas de aspiração longas.

Separador de gás e líquido

Função: Antes que o gás de refrigerante de baixa temperatura e baixa pressão entre na válvula de aspiração do compressor, separa o líquido de refrigerante não completamente evaporado no evaporador do sistema de refrigeração, evitando o ciclo úmido (golpe hidráulico) no compressor e protegendo o compressor de danos.

Cenários de aplicação: Sistemas de refrigeração em condições de média e baixa temperatura.

Filtro secador

Função: Absorve a umidade no refrigerante líquido, filtra as sujidades e impurezas no refrigerante, evitando que a umidade e as impurezas causem entupimento das tubagens do sistema e corrosão dos componentes, garantindo o fluxo suave do refrigerante.

Local de instalação: Geralmente instalado na saída de refrigerante do recipiente de armazenamento e do condensador por água.

Tipos comuns: Dividem-se principalmente em três tipos: tipo de filtragem de umidade, tipo de filtragem de impurezas, tipo de filtragem de substâncias ácidas.

Válvula solenóide

Função: Quando o compressor para de funcionar, a válvula solenóide fecha automaticamente, evitando que o refrigerante do lado de alta pressão entre no sistema de baixa pressão; quando o compressor reinicia, evita o golpe hidráulico causado por desequilíbrio de pressão do sistema, protegendo o compressor.

Local de instalação: A 100 mm a 200 mm da válvula de expansão termostática.

Recipiente de armazenamento

Função: Quando as condições de refrigeração mudam ou a capacidade de refrigeração é ajustada, equilibra e estabiliza o fluxo de refrigerante no sistema, garantindo o funcionamento normal e estável do dispositivo de refrigeração.

Requisito de volume: Seu volume deve ser capaz de acomodar todo o refrigerante no sistema, com a capacidade máxima de armazenamento não excedendo 80% do volume do recipiente.

Coletor de óleo

Função: Principalmente utilizado em sistemas de refrigeração paralelos, coleta o óleo de refrigeração separado por cada separador de óleo, garantindo o funcionamento normal de cada separador de óleo, e envia o óleo de refrigeração coletado de volta para cada compressor, mantendo a necessidade de lubrificação do compressor.

Regulador de pressão de evaporação

Função: O núcleo é manter a pressão interna do evaporador constante, podendo ajustar automaticamente a abertura conforme a variação da carga do evaporador. Como o regulador é equipado com uma mola de compensação (com área igual à do assento da válvula), as variações de pressão na saída não afetam o estado de abertura e fechamento.

Características estruturais: Possui uma conexão para manômetro, podendo ser utilizado para definir a pressão de evaporação desejada, facilitando a regulação precisa.

Resfriador intermediário

Função: Principalmente aplicado em sistemas de baixa temperatura do ciclo de refrigeração por compressão de dois estágios ou múltiplos estágios, resfria o vapor superaquecido expulso pelo estágio de baixa pressão, estabiliza a pressão intermediária, reduz a razão de compressão do sistema, melhora a eficiência de refrigeração e protege o compressor.