Циркуляционное кольцо хладоносителя может быть закрытым или открытым в зависимости от типа применяемых испарителей и охлаждающих приборов. У аппаратов открытого типа есть контакт хладоносителя с атмосферой.
Автор: PromHolod
5.2.3. Узел испарительной системы непосредственного охлаждения
В отличие от компрессорного и конденсаторного узлов узел испарительной системы имеет несколько принципиально разных решений. В основу каждого из вариантов положен способ подачи хладагента в испарительную систему, а именно: подача хладагента под действием разности давлений конденсации и кипения; подача под напором столба жидкости; подача под напором, создаваемым насосом. Таким образом, способ подачи определяет и название схемы холодильной установки непосредственного охлаждения. Первых Два способа подачи образуют группу безнасосных схем, при последнем способе подачи схемы называются насосными. Классификация схем холодильных установок с непосредственным и рассольным охлаждением представлена на рис. 67.
Continue reading «5.2.3. Узел испарительной системы непосредственного охлаждения»
5.2.2. Узел конденсатора и регулирующей станции
Конденсаторный узел предназначен для конденсации пара и сбора жидкого холодильного агента. Основному процессу конденсации сопутствуют сбор и удаление неконденсирующихся газов (в основном воздуха) и сбор и удаление масла (на аммиачных установках). На рис. 66 представлен узел конденсатора и регулирующей станции установки, работающей на три температуры кипения — t01 , t02 , t03 , причем температура t03 получается в цикле двухступенчатого сжатия. В системе могут быть один или группа параллельно включенных конденсаторов и линейных ресиверов.
Пар холодильного агента от маслоотделителей поступает в верхнюю зону конденсатора, а образовавшаяся жидкость стекает в линейный ресивер. Для обеспечения свободного слива жидкости линейный ресивер устанавливается ниже конденсатора, а паровые зоны конденсатора и линейного ресивера соединяются уравнительной линией 11у. Вентили уравнительной линии должны быть открыты. На малых холодильных установках для упрощения схемы уравнительная линия отсутствует.
Обеспечение надежного стока жидкости из конденсатора является одним из условий его эффективной работы, так как при затапливании конденсатора часть его теплообменной поверхности не работает.
Линейный ресивер выполняет следующие функции:
является сборником конденсата;
компенсирует неравномерность подачи жидкого хладагента в испарительную систему при колебаниях тепловой нагрузки;
создает запас хладагента на случай возможных утечек его из системы;
вмещает хладагент из всей испарительной системы в случае ее ремонта;
имеет гидравлический затвор на выходе жидкости из ресивера, что предотвращает попадание пара высокого давления в испарительную систему.
Контроль за уровнем жидкости в ресивере ведется по указателю уровня (визуальному или автоматическому).
Обслуживающему персоналу следует помнить, что наблюдение за уровнем жидкости в линейном ресивере является одним из условий эффективной и безопасной работы установки. Повышение уровня жидкости в линейном ресивере свидетельствует об уменьшении ее количества в испарительной системе и наоборот. Стабильность уровня в ресивере при работающей установке является показателем хорошо отрегулированной подачи в испарительную систему, когда соблюдается баланс между количеством жидкости, подаваемой в испарительную систему, тепловой нагрузкой и производительностью компрессоров. Перед остановкой холодильной установки необходимо добиться повышения уровня жидкости в линейном ресивере (закрытием вентилей на регулирующей станции). Это обеспечит более безопасные условия для последующего пуска установки. Нормальное рабочее заполнение линейного ресивера 50 % объема. Недопустимо переполнение свыше 80 % или понижение уровня ниже 20 % объема, так как в первом случае возникает опасность взрыва ресивера из-за отсутствия паровой зоны, а во втором случае возможен прорыв паров высокого давления к РВ через гидрозатвор.
Для контроля давления в конденсаторе и ресивере устанавливаются манометры. В случае повышения давления выше допустимого парообразный хладагент может быть автоматически выпущен в атмосферу через-сдвоенные предохранительные клапаны ПК с переключающим вентилем. От ПК выведены трубы (линия 11а) наружу выше конька крыши здания. У каждого из аппаратов на аммиачных установках имеются маслоотстойники, откуда масло выпускается в маслосборник. Несконденсированные газы, скапливающиеся в конденсаторе и ресивере, отводятся через воздухо-спускные вентили в линию выпуска воздуха (линия 11+3) к воздухоотделителям. На рис. 66 показано подключение автоматического воздухоотделителя АВ-4.
Коллекторы регулирующей станции 4 являются распределителями жидкого хладагента по объектам охлаждения. При ручном регулировании подачи хладагента на регулирующей станции устанавливаются ручные РВ, при применении автоматических регуляторов коллекторы могут быть только распределительными коллекторами, где при помощи запорных вентилей можно прекращать подачу хладагента на ту или иную группу объектов охлаждения. На коллекторе регулирующей станции есть вентиль для слива или пополнения системы хладагентом из баллонов или цистерн, а также вентиль, соединяющий регулирующую станцию с дренажным ресивером.
5.2.1. Узел подключения компрессоров
Схемы узла подключения компрессоров холодильных установок имеют много общих закономерностей и различаются в основном количеством единиц подключенного оборудования и ступеней сжатия компрессоров, количеством рабочих температур кипения.
5.2. Схемы холодильных установок
Принципиальные схемы холодильных машин, рассмотренные выше, включают только основное оборудование, предназначенное для производства искусственного холода. Такие схемы дают четкое представление о принципе действия холодильных машин. Практически любая реальная холодильная установка, кроме основного оборудования, включает вспомогательное, предназначенное для повышения эффективности и безопасности ее работы. Схема холодильной установки, дающая представление о наличии компрессоров, теплообменных аппаратов, приборов автоматики и других элементов оборудования, необходимых для ее нормальной эксплуатации, а также об их взаимном расположении, называется функциональной схемой.
5.1.5. Значение диаграммы холодильных агентов для анализа работы холодильной установки и ее обслуживания
Выше были рассмотрены различные циклы холодильных машин и определены основные характеристики цикла, а именно: удельная холодопроизводительность, удельная работа компрессора, удельная тепловая нагрузка на конденсатор и холодильный коэффициент или КПД, цикла. Сравнение этих показателей дает возможность судить об эффективности работы данных циклов. Так, увеличение холодопроизводительности и холодильного коэффициента является положительным фактором, а повышение нагрузки на конденсатор или работы сжатия — отрицательным.
5.1.4. Схемы двухступенчатых холодильных машин и их изображения в диаграмме i — lgP
Для получения низких температур в охлаждаемых объектах необходимы низкие температуры кипения t0, т. е. в испарителе приходится поддерживать и низкое давление P0. Это приводит к увеличению значения отношения давлений Рк / Р0 и к трем нежелательным явлениям: увеличению температуры нагнетания компрессора, возрастанию объемных потерь в компрессоре и увеличению дроссельных потерь в регулирующем вентиле, что вызывает уменьшение холодопроизводительности установки. Для современных быстроходных аммиачных поршневых компрессоров температура нагнетания хладагента не должна превышать 160 °С, так как дальнейшее ее повышение приводит к нарушению нормальной смазки, вызывает пригорание масла и его самовозгорание.
5.1.3. Схема холодильной машины с регенеративным теплообменником и её изображение в диаграмме i — lgP
Для холодильных установок, работающих на хладонах R-12 и R-22, характерно наличие в схеме (рис. 58) регенеративного теплообменника ТО, в котором происходит теплообмен между жидкостью, поступающей из конденсатора КД к регулирующему вентилю РВ, и паром, поступающим из испарителя И к компрессору КМ. Проходя через теплообменник, холодный всасываемый пар поглощает теплоту от жидкости и перегревается, а жидкость при этом переохлаждается. Переохлаждение жидкости перед РВ является положительным процессом, так как снижает дроссельные потери, увеличивая тем самым удельную холодопроизводительность хладагента.
5.1.2. Принципиальная схема паровой холодильной машины и ее изображение в диаграмме
При описании принципа действия паровой холодильной машины различают теоретический и действительный циклы.
Теоретическим считается цикл, при котором пар хладагента из испарителя засасывается в компрессор в состоянии насыщения при температуре и давлении кипения, а жидкость из конденсатора поступает в регулирующий вентиль в состоянии насыщения при температуре и давлении конденсации. Кроме того, считается, что в системе нет потерь давления из-за сопротивления трубопроводов и аппаратов, а процесс сжатия в компрессоре — адиабатический (без теплообмена с окружающей средой).
5.1.1. Диаграммы холодильных агентов
Эксплуатация холодильной установки невозможна без правильного понимания термодинамических процессов, происходящих в ней. Изучение отдельных процессов, входящих в цикл паровой компрессионной машины, а также связи между ними, их взаимного влияния друг на друга может быть значительно упрощено при использовании термодинамических диаграмм холодильных агентов. Умение пользоваться диаграммами необходимо также для контроля и анализа параметров действующих холодильных установок; настройки приборов автоматического контроля и регулирования; расчета и подбора холодильного оборудования при реконструкции и расширении действующих установок.