sarft.spb.ru - курсовики, дипломы, рефераты, курсовые, дипломные, лабораторные работы, экзаменационные билеты, методички, шпаргалки.

Планировка должна соответствовать принятой в проекте схеме технологического процесса, обеспечивать выполнение технологических условий обработки продуктов.

Планировка должна способствовать уменьшению первоначальных затрат на строительство предприятия (применение типовых и стандартных конструкций; сокращение площади вспомогательных помещений, уменьшить кол-во камер, место размещения лифтов и лестничных площадок)

Планировка должна обеспечивать эффективную работу предприятия (уменьшение теплопритоков)

Планировка должна учитывать особенности принятой системы охлаждения

Планировка должна отвечать требованиям правил техники безопасности и пожарной безопасности

Планировка должна обеспечить возможность расширения предприятия

Для многоэтажных холодильников правильным путем, избавляющих от опасных последствий вздутия грунта, явл. отказ от расположения низкотемпературных помещений непосредственно на грунте; низкотемп-ые помещения можно размещать выше первого этажа или делать подвалы (в них делаются камеры с температурой не менее – 2). Для одноэтажных холодильников применяют подогрев пола охлаждаемых помещений. Широко применяют электрический подогрев пола (эл-ие обогреватели, выполненные из стальных прудков диаметром 8-12 мм, укладывают в бетонную подушку, которая лежит на грунте, концы спаивают, чтобы осуществлялось напряжение). Темп-ра автоматически поддерживается 1-2 градуса. Этот способ относительно дорогой, потому что увеличиваются эксплуатационные затраты, за счет того, что идет большой расход электроэнергии. Так же можно применять обогрев грунта жидким теплоносителем (кот. не замерзает при –2 ), который подается спец насосом по трубам, уложенным в бетонную плиту и нагреваемый горячим паром хладагента или конденсирующимся х/а). Этот способ более экономичный. Еще одним способом защиты грунта явл. отрыв пола одноэтажного хол-ка от земли. Такой хол-к строится на низких железобетонных столбиках и под хол-ком образуется проветриваемое подполье.

Теплоизоляционные материалы должны иметь:

низкую способность проводить теплоту, характеризующаяся λ (коэфф. Теплопроводности)

малую объемную массу материала

низкую поглощаемость влажного пара и жидкости

температуростойкость и морозостойкость

должны быть горючими

должны быть химически инертными по отношению с контактирующими материалами

не должны иметь запаха и поглощать его

должны быть защищены от грызунов

должны хорошо резаться

должны быть приемлемы по цене

Сущ-ет ограничение (пенополиуретан, пенополистерол, пенополивинилхлорид, а так же смолы) λ = 0,03 – 0,045 Вт/мК

Неограниченные материалы (фольга, а так же минеральная, шлаковая и стеклянная вата) λ = 0,047 Вт/мК

Пароизоляционные материалы:

имеют высокое сопротивление к паропроницанию

не поглощать влагу, что предупреждает гниение и повышает долговечность

температуроустойчивость (не быть хрупкими при влиянии температуры

не иметь запаха

Основной материал: битум (битумный лак, битумная мастика), полиэтилен, битумные материалы с ограниченной основой (рубероид, пергамин)

Материалы с неограниченной основой: гидроизол, фольгоизол, стеклоизол, стеклорубероид)

Требования:

1. изоляционная конструкция должна быть экономичной. Нужно стремиться к min приведенным затратам, кот. зависят от толщины теплоизоляции и коэфф. теплопередачи.

2. и. к. должна обеспечивать необходимый перепад между темп-ой пов-ти и темп-ой окружающего воздуха. Этот температурный перепад определяется технологическими требованиями к темп-ре внутренней поверхности ограждения или необходимостью воспрепятствовать конденсации влаги на наружной пов-ти ограждения с теплой стороны.

3. непрерывность как теплоизоляционного, так и пароизоляционного слоев

4. изоляционная конструкция должна по возможности дополнять недостающие свойства теплоизоляционного материала.

Большенство теплоизоляционных материалов поглощает, как парообразную, так и капелную воду, поэтому они становятся влажными. Это может происходить за счет конденсации внутри ограждения водяного пара, перемещающегося через ограждение под действием разности парциальных давлений (конденсация начинается тогда, когда перегретый пар на пути движения встречает слои ограждения с темп-рой, при которой он становится насыщенным. В большинстве случаев используют сэндвич панели (в кот. теплоизоляционный материал находится между 2-мя металлическими пластинами).

Определение строительной площади холодильника:

Fстр = Fгр/βF , где βF коэфф. использования площади (зависит от размеров помещения)

Fгр – Vгр/hгр – грузовая площадь, где

hгр = hстр - hп - hпр - грузовая высота (штабеля)

hстр - строительная высота;

hп - высота покрытия;

hпр - высота продуха

Vгр = G /g – грузовой объем, где

G – вместимость помещения;

g – норма загрузки

Площадь всего холодильника

Fхол = ∑ Fстр/ηхол ,

где ηхол – коэфф. использования площади всего предприятия.

Расчет теплопритоков состоит в последовательном расчете количества теплоты, которое поступает в охлаждаемое помещение от каждого из источников теплоты, которые могут оказать влияние на установление и поддержание заданного режима в охлаждаемом объекте. Основной целью явл. нахождение для каждого охлаждаемого помещения производительности охлаждаемых приборов, достаточной для отвода все поступившей теплоты и поддержания требуемых параметров в охлаждаемых помещениях. Все теплопритоки не постоянны во времени. Теплопритоки Q1 от ограждения и Q3 от вентиляции зависят от сезонных условий. Величина Q2 (jn грузов) зависит от поступления грузов

Общий теплоприток:

Q = Q1+Q2+Q3+Q4

Q1 = Q1т + Q1с – теплоприток от ограждений

Q1т = F(tн – tпм)/R – теплопередача через ограждения вследствие наличия разности темп-ур tн окружающей среды и tпм воздуха внутри помещения

Q1c = kFΔt – поглощение наружной поверхностью ограждений теплоты солнечной радиации.

Q2 = Q2гр + Q2тары

Q3 – теплоприток от вентиляции

Q4 = Q4’ + Q4’’ + Q4’’’ – эксплуатационный

Q4’ – от освещения

Q4’’ – от людей

Q4’’’ – от двигателей

Теплоприток через ограждения

Теплота от окружающей среды проникает внутрь охлаждаемых помещений в результате действия двух процессов: теплопередачи через ограждения вследствие разности темп-ур tн и tпм и поглощение наружной поверхностью ограждений теплоты солнечной радиации

Q1 = Q1т + Q1с

Q1т = F(tн – tпм)/R

F – площадь теплопередающей поверхности

R – термическое сопротивление ограждений

Q1c = kFΔt

Теплоприток от продуктов (грузов) при их хол. обработке

Q2 = Q2гр + Q2тары

Теплоприток от груза

EMBED Equation.3

E – вместимость камеры,

i1 и i2 – энтальпии в начале и в конце процесса

R – коэфф. Неравномерности тепловой нагрузки

τ – продолжительность хол. обработки

Теплоприток от тары:

EMBED Equation.3

m – масса тары, поступающей вместе с грузом

Ст – теплоемкость материала тары

Δt - разность начальной и конечной темп-ур тары

τ – время холодильной обработки груза и тары.

Вентиляция – замена воздуха в помещении свежим наружным воздухом. Подаваемый в охлаждаемое помещение воздух должен сначала быть охлажден до темп-ры в этом помещении. Теплота, отводимая от наружного воздуха при этой обработке и составляет теплоприток (Q3) от вентиляции

Q3 = 20 n ρпм (iн – iпм) 103 / 3600

n – число людей, одновременно находящихся в помещении

ρпм – плотность воздуха в помещении

iн – энтальпия наружного воздуха при расчетных условиях

iпм – энтальпия воздуха в помещении

20 м3 час – необходимо подавать наружный воздух на 1-го работника.

Эксплуатационные теплопритоки:

Q4 = Q4’ + Q4’’ + Q4’’’ – эксплуатационный

Q4’ = Nсв ηодн – от освещения

Nсв – мощность светильника; ηодн – коэфф. Одновременности включения света

Q4’’=350 n – от людей

Q4’’’= ηодн ∑(Nдв 103) – от двигателей

Температура кипения должна быть ниже температуры помещения. Выбор темп-ры кипения определяется численными значениями наименьших приведенных затрат Зпр. Чем меньше разность темп-ур Δt между охлаждаемой средой и темп-ой кипения, тем выше темп-ра кипения и меньше энергетические и другие затраты на производство холода. Если уменьшить Δt, то увеличится площадь пов-ти охлаждаемых приборов:

Fо = Qоб / [ Ko (tпм – to)]

Поэтому установили оптимальную разность темп-ур:

Для батарей: Δtопт = 8 – 10 К

Для ВО: Δtопт = 6 –8 К

В испарителях для охлаждения жидкостей Δtопт = 4 – 6 К

Темп-ра кипения для систем непосредственного охлаждения:

to = tпм – (6-10) К

Для того чтобы отвести теплоту и влагу из охлаждаемых помещений устанавливают теплообменные аппараты, которые наз. охлаждающие приборы (в них теплота передается охлаждающей среде) Бывает непосредственное охлаждение. Теплота забираемая охлаждаемыми приборами придается кипящему в них х/а (испарители). Охлаждение хладоносителем. Теплота в охлаждающихся приборах передается промежуточной среде – хладоносителю, с помощью кот. она переносится к х/а, кот. находится в испарителе. Установка с непосредственным охлаждением требует меньших затрат энергии. При охлаждении хладоносителем появляется доп. разность температур в испарителе ts – ta (4 – 6 K), кот. вызывает понижение темп-ры кипения до tо . Еще при охлаждении хладоносителем появляется доп. расход энергии, обусловленный работой насоса и доп нагрузкой на КМ. Некоторые хладоносители могут вызывать коррозию Me, что сокращает долговечность.

Рис.1 – непосредственное охл.

Рис. 2 – охл-е хладоносителем (косвенное).

Применяют когда: непоср-ое нельзя по условиям безопасности; необходим контакт хладо-ля с воздухом (для увлажнения очистки воздуха в помещении); при транспортировке на длит. расстояния в непосредственном –потери р во всас. трубопроводе; заправка х/а дорогая; утечка х/а поведет к изменению качества сред; резкое возрастание тепловой нагрузки на охл-мые приборы – может вызвать недопустиое повышение р х/а в аппарате.

Батарейное охлаждение должно обеспечить отвод всех теплопритоков, протекающих в помещение, чтобы средняя темп-ра воздуха в помещении оставалась постоянной. Для эффективности батарейное охл-е ставят на пути теплопритоков. Батареи размещают по всей площади помещения со сторон с наибольшими теплопритоками, чтобы их закрыть. Батареи лучше размещать вверху, чтобы они создавали холодную воздушную завесу. Потолочные батареи обеспечиают более равномерное охл-е, но создаются трудности с оттайкой инея с поверхности. Применние потолочных батарей в помещениях с положит-ми темп-ми не желательно, т.к. может происходить оттайка инея и будет стекать на продукты. Нельзя допускать, чтобы происходило испарение влаги с неупакованных продуктов, это может произойти тогда, когда темп-ра пов-ти батареи ниже точки росы воздуха в помещении, что ведет к установлению влажности воздуха в помещении, меньше, чем 100%

Сущность канального, бесканального и одноканального воздухораспределения. Самая распространенная канальная система - это равномерное распределение воздуха, достигающееся большим кол-ом окон в нагнет. канале, из кот. выходит воздух со скоростью 1-2 м/с. большая скорость наблюдается только в близи окон нагнет. канала, а по всему помещению скорость движения воздуха чуть-чуть превышает скорость естественной циркуляции. Каналы занимают большую долю объема помещения и тем самым ухудшают его использование. В канальной системе идет большой расход энергии (из-за преодолении сопротивлений в самих каналах и из-за подачи в помещение большого кол-ва воздуха). В бесканальной системе (с сосредоточенной подачей воздуха) применяются вертикальные ВО (воздух всасывается в ВО, охлаждается и вентилятором через сопло подается в помещение)

Герметичный поршневой КМ нагнетает пар х/а в КД змеевикового типа, охлаждаемый воздухом, сконденсировав-шийся пар проходит через фильтр-осушитель, затем через капиллярную трубку (выполняет роль т/о и дроссельного вентиля), затем х/а поступает сначала в 1-ый испаритель НТК, где выкипает часть жидкости, затем во 2-ой испаритель КХ, где жидкий х/а выкипает при той же темп-ре. Различные темп-ры в камерах получаются за счет различных площадей.

Водоаммиачный пар образ-ся при кипении раствора (в генераторе 3) проходит ч/з ректификатор (4), где уменьшается содержание водяного пара в смеси, при отводе теплоты к воздуху. Аммиачный пар направляется в КД (5). После КД жидкий х/а идет в исп (6) и далее аммиачный пар соприкасается с водородом и идет аммиачно-водородная газовая смесь через газовый т/о (8), а далее направляется в абсорбер (9), где происходит разделение и, получившийся крепкий водоаммиачный раствор ч/з жидкостной т/о идет в кипятильник (1), где замыкается кольцо.

Вагонная секция состоит из 5-ти вагонов. Сущ-ет центральный (средний вагон, кот. явл-ся силовым и бытовым, в кот. находится пульт управления за др. вагонными хол. установками (их по 2-е в каждом вагоне) и помещение для обслуживания персонала. В каждом вагоне имеется по 2 компрессорно-конденсаторного агрегата (в состав кот. входит бессальниковый КМ, воздушный КД, линейный ресивер, теплообменник, фильтр-осушитель, ТРВ. Контрольно-измерительные приборы и т.д.) Этот агрегат может обеспечивать темп-he в помещении от + 10 до – 20 С при наружной темп-ре от + 40 до – 40 С. Работает от дизель-генератора

Сущ-ет 3 типа авторефрижераторов.

1. для внутрегородних перевозок (0,5 – 1,5 т)

2. фургоны, преспособленные для межрегиональных перевозок (2,5 – 5 т)

3. полуприцепы, предназначенные для дальних перевозок внутри страны и заграницу (8 – 22 т)

Изотермические авто применяются для перевозок предварительно охлажденных (или замороженных) продуктов в таких условиях, что повышение темп-ры за время погрузки, выгрузки и транспортировки не отразится на качестве продукта.

Авто с машинным охлаждением. Хол. установка включает в себя бессальниковый КМ, воздушный КД, линейный ресивер, теплообменник, ТРВ, регулятор давления, пульт управления, контрольно-измерительные приборы и приборы систем автоматизации

Контроль за авторефрижератором выведен в кабину (темп-ный режим). Холодильный агрегат и тепловой двигатель для автономного привода КМ располагается на передней части кузова, а ВО в самом кузове.

В зависимости от холодопроизводительности и грузоподъемности применяют различные типы привода: от вала двигателя, от дизель-генератора, от бортовой сети.

Хол. установка работает автоматически. Оттаивание осуществляется горячим паром х/а. Оно начинается по команде реле разности давлений. Теплоизоляция: сэндвич панели

Недостаток: нарушение герметичности и потери х/а за счет вибраций.

В контейнерах груз может перевозиться разными видами транспорта (морской, железнодорожный, автомобильный). Контейнеры используют для перевозок на дальние расстояния, когда имеется встречный поток грузов. Контейнер состоит из теплоизолированного кузова с дверью и машинного отделения. Самые распространенные контейнеры – с машинным охлаж-ем. Сущ-ют контейнеры с индивидуальным приводом от дизель-генератора (для наземного транспорта). В случаи привода от теплового двигателя электродвигатель работает как генератор, дающий ток для работы вентиляторов, КД и ВО. Есть контейнеры со встроенной холодильно-нагревательной установкой без дизель-генератора. Хол. установка имеет повышенную коррозионную стойкость, пыле- и влагозащищенность, виброустойчивость и прочность.

КМ в основном бессальниковые поршневые, воздушный КД. Для морских контейнеров есть водяное охлаждение ресивера-КД-ра. Водяное охлаждение улучшает условия работы КМ и уменьшает тепловыделения в трюме. Хол. установка контейнеров работают автоматически. Оттаиванием руководит реле разноти давлений, контролирующее разность давлений воздуха до и после ВО. При перевозке мороженных гр. работают две хол. машины, охлажденных – одна.

Водный транспорт делится на морской и речной

Морской транспорт по большей части обслуживает рыбную промышленность. Эти суда делятся на добывающие (ловят и обрабатывают), обрабатывающие (произв. готовую продукцию) и приемно-транспортные (транспортируют в порт).

Судовые хол. установки делятся: на производственные, обеспечивающие проведение производственных (технологических) процессов – охлаждение и хранение свежевыловленной рыбы, получение льда для охлаждения рыбы, замораживания, хранение соленой рыбы и рыбопродуктов.

Судовые хол. установки должны быть: коррозионно-стойкими, просты в обращении (возможность проведения ремонтных работ); устойчивость к качкам и вибрациям. Работают на R12 и R22 (R407C). Каждый охлаждаемый объект имеет индивидуальную хол. машину, кот. подключается к другой в случае отказа. Охлаждение скороморозильных аппаратов обычно непосредственное, охлаждение трюмов – косвенное.

Льдогенераторы – устройства, предназначенные для производства исскуственного льда. Бывают периодичного (состоит из 2-х циклов), намораживающего и оттаивающего непрерывного действия (лед отрезают от поверхности, к которой он примерз, что не требует затрат времени и энергии на оттаивание).Льдогенераторы бывают расольные или непосредственного охлаждения. Бывают блочного льда, цилиндрического ( это вертикальный аппарат с кипением х/а в межтрубном пространстве и на внутренней пов-ти образ. лед) и т.д.

Снегогенератор – устройство для получения снега и льда.

Аккумуляторы холода позволяют уменьшить суточную тепловую нагрузку и холодопроизводительность.

Применяют 2 способа получения льда: путем намораживания на охлаждаемой поверхности и путем накопления льда в объеме аппарата, получившего льдогенератором.

1 – компрессора; 2 – отделители жидкости; 3 – всасывающий трубопровод; 4 – фильтр; 5 – нагнетательный трубопровод; 6 – щит с измерительными приборами; 7 – оттаивательный трубопровод; 8 – маслоотделитель; 1’ – 4’ – запорные вентеля.

Пар из каждой испарительной системы проходит через отделитель жидкости 2 и по отдельному для каждой to трубопроводу поступает в общий всас. трубопровод (3). Фильтр (4) - для очистки поступающего пара от механических загрязнений. Сжатый пар по нагнет. тр-ду (5) идет в КД через маслоотделитель (8), предназначенный для очистки пара х/а от масла. Масло выпускается из маслоотделителя по машинному трубопроводу (9) в маслособиратель. Манометры, прикрепленные на щите (6) необходимы для контроля давления в испарительных системах, кот соединены с отделителем жидкости.

1 – отделитель жидкости; 2 – КМ ступени низкого давления; 3,9 – маслоотделители; 4 – промежуточный сосуд; 5 – КМ ступени высокого давления; 6,7 – коллекторы; 8 – жидкостная линия; 1,2 – запорные вентили

4 – для охлаждения жидкости, поступающей из КД и пара, поступающего из КМ низкой ступени

1 – винтовой КМ; 2 – маслоотделитель; 3 – насос; 4 – маслоохладитель

Схема «экономайзер» включения винтового КМ с охлаждением масла хладогентом.

В маслоохладитель (4) подается жидкий х/а из линейного ресивера. Пар, с темп-ой кипения всасывается тем же КМ, работающим по схеме «экономайзер». Такое исполнение позволяет повысиь эффективность одноступенчатого цикла за счет промежуточного отбора пара и уменьшения дроссельных потерь, благодаря переохлаждению жидкого хладагента.

Схема включения центробежного КМ с 2-хступенчатым дросселированием:

1 – центробежный КМ;

2 – КД; 3 – отделитель жидкости; 4,5 – поплавковые регуляторы уровня; 6 – испаритель.

Жидкость из КД поступает через поплавковый регулятор жидкости (4) на первое дросселирование, затем в отделитель жидкости (3). Поступившая жидкость дросселируется вторично через поплавковый регулятор непрямого действия (5), после дросселирования поступает в испаритель. Образовавшийся при первом дросселировании пар всасывается в полость среднего колеса центробежного КМ (1), где смешивается с перегретым паром, выходящим из предыдущего колеса, осуществляет промежуточное охлаждение, что уменьшает затрачиваемую работу на сжатие пара в последующих колесах.

СВ – солиноидный вентиль; Для оттаивания открывается СВ2 и закрывается СВ1. Сжатый КМ-ом пар направляется на обогрев поддона, а затем поступает в ВО, где охлаждаясь отдает теплоту на плавления инея. Охлажденный (влажный) пар направляется в отделитель жидкости, а затем всасывается в КМ. Капли конденсата остаются в нижней части отделителя жидкости. Регулятор давления «после себя» ставится для того, чтобы давления всасывания при оттаивании не было очень высоким, а это может привести к перегрузке двигателя КМ. Эта схема так же может быть использована для многоиспарительной системы

Этот способ под действием разности давлений конденсации и кипения требует точного дозирования подаваемой жидкости в каждый охлаждающий прибор. Отделитель жидкости выполняет защитную функцию, т.е. обеспечивает безопасность работы системы. Жидкий х/а после отделителя жидкости идет в ЗР1 (защитный ресивер) или ЗР2, когда ЗР1 наполняется на 80%, то жидкость из него выдавливается в РК (распределительный коллектор). Т.к. при этом ЗР1 будет отсоединен от ОЖ, то к ОЖ присоединяют ЗР2. СВ (соленоидный вентиль) служит для регулировки тем-ры в охлаждаемых объектах, он прекращает подачу х/а. РТ – реле темп-ры , кот. сигнализирует установившуюся tпм.

1,4,6 – отделители жидкости; 2 – защитный ресивер; 3 – змеевиковые батареи; 5 – регулятор уровня; 7 – кожухотрубный испаритель.

Расположение ОЖ (1,6) вверху, что позволяет создать циркуляцию в охлаждающих приборах. Задачей ОЖ явл. затопить охлаждающий прибор (испаритель) и обеспечить в нем влажный процесс. При использовании батарей (3) (кипение х/а внутри труб) РУ (5) поддерживает уровень в испарителе, а избыточная жидкость, выброшенная с паром, отделяется в ОЖ (6) и вновь направляется в испаритель. Защитный ОЖ (1) используется в том случае, если батареи (3) и испаритель (7) удалены от машинного отделения, в нем жидкость, идущая с паром отделяется и направляетс в ЗР (2).

Схема удаления жидкости из дренажного ресивера с центробежным насосом.

Жидкость из защитного ресивера 1 забирается центробежным насосом 2 и подается к коллектору 3. После заполнения защитного ресивера включают насос, открывают вентиль 2’ и закрывают 1’, через который шла жидкость из КД или линейного ресивера.

1 – дренажный ресивер; 2 – циркуляционный ресивер; 3 – насос; 4 – отделитель жидкости; 5 – пристенные батареи; 6 – птолочные батареи; 1’ – 5’ – запорные вентили; РУ – реле уровня; СВ – соленоидный вентиль.

В этой схеме использован горизонтальный циркуляционный ресивер. Уровень жидкости в циркуляционном ресивере автоматически удерживается регулятором уровня низкого давления (РУ или СВ). Если использовать ЦР с ОЖ, то подачу жидкости через регулирующий вентиль производят не в ресивер, а в ОЖ (через 5’). За счет насоса 3 идет параллельное распределение жидкости по охлаждающим приборам. Узел этажных коллекторов связан с пристенными (5) и потолочными (6) батареями. Трудность заключается в том, что при параллельной циркуляции жидкости необходимо создать одинаковую циркуляцию в каждом охлаждающем приборе. Жидкий х/а , забираемый насосом (3) из ЦР (2), подается в жидкостную линию и из нее раздается потребителям. Для регулирования системы применяют вентили 1’ на жидкостном коллекторе (ЖК) и вентили 2’ и 3’ перед батареями.

1 – дренажный ресивер; 2 – циркуляционный ресивер; 3 – насос; 4 – распределительный коллектор; 5 – пристенная батарея; 6 – потолочная батарея; 1’ – 3’ – вентили; РУ – реле уровня; СВ – соленоидный вентиль.

В этой схеме использован вертикальный циркуляционный ресивер. Уровень жидкости в циркуляционном ресивере автоматически удерживается РУ. За счет насоса 3 идет параллельное распределение жидкости по охлаждающим помещениям. Подача осущ-ся с помощью коллектора (4), кот. связан с пристенными и потолочными батареями. Жидкий х/а , забираемый насосом (3) из ЦР (2), подается в жидкостную линию и из нее раздается потребителям. Для регулирования системы применяют вентили 1’ на жидкостном коллекторе (ЖК) и вентили 2’ и 3’ перед батареями.

1 – КД; 2 – КМ ступени высокого давления; 3, 4 – КМ ступени низкого давления; 5,6 – циркуляционные ресиверы; 7 – компаундный ресивер; 8 – линейный ресивер.

Компрессорные агрегаты 3 и 4, поддерживающие темп-ры t02 и t03 всасывают пар из циркуляционного ресивера 6 и 5 и нагнетают в КР (7) для охлаждения. КМ СВД (2) всасывает пар из КР (7), поддерживая темп-ру t01 и нагнетает в КД (1), где пар конденсируется. Образовавшийся конденсат стекает в ЛР (8). Жидкий х/а из ЛР (8) дросселируется в регулирующем вентиле до р01 и поступает в КР (7). Затем дросселируется 2-ой раз в регул-ем вентиле и поступает в ЦР (6) с давлением р02 и в (5) с р03 . Затем, с помощью центробежного насоса, попадает в охлаждаемые объекты с темп-рами tпм1, tпм2 и tпм3. Достоинства явл. уменьшение числа аппаратов (промсосудов), сокращение длины трубопровода, кол-ва арматуры, приборов автоматики.

Трубопровод подбирается по внутреннему диаметру

EMBED Equation.3

V – объемный расход в-ва, протекающего по трубе;

ω - скорость в-ва (у каждого в-ва разная)

Полученный диаметр округляют до ближайшего стандартного, расчет диаметра уточняют по численному значению падения давления в трубопроводе из условия, что оно не должно превышать допустимое

Δр = Δрl + Δрм.с.

Δр1 = (λтр l ω2ρ) / (2dвн) – падение давления, обусловленное трением в трубах

λтр – коэфф. Трения по длине трубы; l – длина трубопровода;

ρ - плотность в-ва;

Δрм.с.= ∑ ξ ρ ω2 / 2 - потери давления на преодоление местного сопротивления; ξ - коэфф. местного сопротивления

Вместимость ресивера

Vp = Vp.o. + Vп.ж. + Vп.п.

Vp.o – вместимость рабочего или остаточного заполнения ресивера жидким х/а; Vп.ж. – вместимость, необходимая для приема жидкого х/а, кот. может сливаться из испарителя; Vп.п. – вместимость парового пространства.

Так же вместимость ресиверов можно выразить через вместимости охлаждающих приборов.

EMBED Equation.3

Vб, Vв/о – вместимость труб, батарей и ВО-ей; K – их коэфф-ты

Все охлаждающие приборы 3 и 4 разных объектов могут работать в насосной схеме при темп-ре кипения t02 (более низкая темп-ра кипения – при относит-но небольших нагрузках; t01 – более высокая). В этом случае жидкий хладогент в Охл-ие приборы (3) подается насосом (2) через жидкостной коллектор (ЖК) и вентиль 1’, вентиль 2’ закрыт, вентиль 3’ на паровой линии должен быть открыт. Если в объекте с охлаждающим прибором (3) нужно иметь более высокие темп-ры, то не желательно создавать необходимую темп-ру в помещении путем уменьшения охл-щей пов-ти. В таком случае в хол-их пр-ах t01 поддерживают при помощи регулятора давлений «до себя». Для этого – закрыть вентиль 3’ и открыть 4’. Пар через общий паровой коллектор ПК и циркуляционный ресивер (1) всасывается в КМ низкой t02 . Питание жидким х/а не может теперь осуществляться тем же насосом (2) (из-за более высокого давления в ОП (3), чем в ОП (4)), а обычно выполняется NHD/ Для этого закрывают вентиль 1’ и открывают 2’.

Схема с охлаждающими приборами открытого типа и испарителем закрытого типа. Испаритель закрытого типа можно установить на любом уровне по отношению к охлаждающим приборам, но при условии наличия сборного бака, расположенного ниже приборов и имеющего вместимость, достаточную для приема всего сливающегося хладоносителя.

Подобную схему применяют в установках кондиционирования воздуха при использовании форсуночных промывных камер . Для охлаждения воды, являющейся в данном случае хладоносителем, использован кожухотрубный испаритель 1, в который отепленная вода подается насосом 2 из отделения теплой воды А сборного бака 3. В это отделение сливается вода из кондиционеров 5, расположенных на разных уровнях, но выше бака 3. Холодная вода из испарителя подается в отделение холодной воды Б сборного бака и из него насосами 4 направляется к потребителям. Отдельный насос для каждого кондиционера позволяет обеспечить каждому потребителю необходимую (различную) температуру воды. Перед насосами 4 ставят смесительные трехходовые вентили 1', в которых к холодной воде может подмешиваться отепленная вода из поддона воздухоохладителя. Количество подмешиваемой воды устанавливается автоматически в зависимости от температуры воздуха, выходящего из воздухоохладителя, или воздуха кондиционируемого помещения с помощью реле температуры РТ.

Рассмотренной схеме присущи все недостатки, свойственные предыдущей схеме, кроме возможности размещения испарителя на любой отметке по высоте.

Пример подобной схемы показан на рис. 6.29, где также предполагается расположение охлаждающих приборов на нескольких уровнях. Хладоноситель подается в охлаждающие приборы 4 снизу, благодаря чему при остановке насоса 3 хладоноситель из приборов не сливается, что позволяет отказаться от дополнительного бака. Кроме того, движение хла-доносителя снизу вверх в охлаждающих приборах совпадает с направлением движения пузырьков воздуха, что способствует отделению воздуха от хладоносителя и сбору воздуха в верхних трубах охлаждающих приборов.

Для выпуска воздуха из батарей в верхней точке обратного трубопровода в каждом охлаждаемом помещении устанавливают вентиль или кран небольшого диаметра (6 - 10 мм). Задвижка 1' служит для выпуска рассола из бака испарителя в сливной бак. Испаритель 1 имеет охлаждающий змеевик 2.

По сравнению с первой из рассмотренных схем в данном случае имеются существенные достоинства: не нужен дополнительный бак; возможно любое взаимное расположение охлаждающих приборов и испарителя; значительно уменьшается скорость декон-центрации раствора; уменьшается коррозия труб и аппаратов.

Остаются, однако, и некоторые существенные недостатки, свойственные рассмотренным схемам: при расположении охлаждающих приборов выше испарителя требуется дополнительный расход энергии на подъем жидкости до верхней точки системы; необходимо применять специальные меры для обеспечения равномерной раздачи хладоносителя по потребителям, так как гидравлическое сопротивление на пути к отдельным охлаждаемым объектам, как правило, не одинаково. Такую схему из-за ее простоты применяют в небольших установках.

Рекомендуется для многоэтажного холодильника. Здесь имеются три напорных магистральных трубопровода: / — подающий (прямой), // — обратный, /// — компенсационный. Наличие трех трубопроводов обеспечивает равномерную раздачу хла-доносителя по охлаждаемым объектам. Для предотвращения переполнения расширительного бака из него выводят переливной трубопровод 5. Задвижка 1' служит для выпуска хладоносителя из системы в сливной бак. Из него же насос 1 может забирать хладоноситель при пополнении системы; в этом случае задвижка 3' должна быть закрыта, а заполнение системы контролируется стоком жидкости по трубопроводу 5. Важным достоинством закрытых систем является относительно малый расход энергии на работу насоса в связи с тем, что в таких системах не нужен напор на подачу жидкости к верхней точке системы, так как столб жидкости в подающем трубопроводе уравновешивается столбом в компенсационном трубопроводе. Др. достоинства.: независимость расположения испарителя 2 от расположения охлаждающих приборов; значительно меньшая скорость коррозии и деконцентрации хладоносителя; возможность расположения оборудования в машинном отделении, так как отсутствуют причины, вызывающие его загрязнение, хорошее удаление воздуха, расширительный бак выполняет роль воздухоотделителя. Чтобы избежать при пуске насоса подъема уровня хладоносителя в расширительном баке и переливания из него, следует устанавливать расширительный бак в точке нулевого избыточного давления в системе.

1-насос; 2-испаритель;3 – расширительный бак; 4 – охл-ие приборы; 5-переливная трубка; 1’ – 3’ – запорные задвижки

Закрытая двухтрубная схема с аккумулятором холода 5, в котором в периоды малой нагрузки накапливается холод путем постепенного понижения температуры хладоносителя ниже обычной рабочей температуры. Бак аккумулятора холода выполняет функции и расширительного бака; для этого охлаждающие приборы должны находиться ниже уровня жидкости в аккумуляторе 5. В одной системе потребители (охлаждающие приборы) 8 и 9 могут получать хладоноситель различных температур в зависимости от технологической потребности. Насос 3 подает хладоноситель через испаритель 4 в подающую линию /, а из охлаждающих приборов хладоноситель поступает в обратную линию //, из которой через задвижку 4' и коллектор 2 он вновь забирается насосом. Если в охлаждающие приборы 8 нужно подавать хладоноситель более высокой температуры, то можно, прикрывая вручную или автоматически задвижку 8' и открывая 7, т. е. смешивая холодный и отепленный хладоносители в смесительном коллекторе 7, добиться желаемой температуры хладоносителя или объекта. При выключении объектов целиком или частично насос 3 будет забирать хладоноситель из верхней зоны бака аккумулятора через задвижку 6'. Холодный рассол будет подаваться в нижнюю зону бака через задвижку 5'. При остановке компрессора потребители могут питаться хладоносителем из аккумулятора. Насосы 6 будут брать холодный хладоноситель через задвижку 5' по линии / и возвращать отепленный хладоноситель по линии // через задвижку 6'. Сливной бак 1 располагают ниже уровня пола, а его вместимость должна быть достаточной, чтобы принять хладоно-ситель из всех охлаждающих приборов (аппаратов) и трубопроводов. (1-сливной бак; 2,7-колекторы; 3,6-насосы; 4-испаритель; 5-аккамулятор; 8,9-охл. приб.; 1’-8’-запорные задвижки)

1,2 — трубы; 3 — отделитель жидкости; 4 — охлаждающий

прибор; 6 — насос (цифры в кружках соответствуют точкам

на диаграмме)

Так как аммиак — легкокипящее вещество, то, для того чтобы избежать кипения в охлаждающих приборах, аммиак должен оставаться в них в переохлажденном виде. В схеме это достигается тем, что аммиак перед насосом 5 находится под давлением значительного столба жидкости h (10—15м). Жидкий аммиак из отделителя жидкости 3 поступает к насосу примерно при той же t₀, но т.к. давление на входе в насос составляет p_Q + hpg, то жидкость оказывается переохлажденной (точка 2). В охлаждаю

щем приборе 4 аммиак, получая теплоту от объекта, нагревается на 1 —3 К. Чтобы аммиак не вышел из состояния переохлаждения при таком подводе теплоты, кратность циркуляции должна быть примерно 80 - 100. В результате нагревания, а также падения давления из-за трения аммиак на некоторой высоте h при температуре t_K = t_Q + At становится насыщенным, и происходит его вскипание за счет полученной теплоты, в результате чего жидкий аммиак вновь охлаждается до темп-ры t₀.

Т.к. кратность циркуляции очень велика, то из общего количества циркулирующего аммиака испаряется около 1% общей массы. Испарившийся хладагент по трубопроводу 2 идет в КМ, а жидкость идет на циркуляцию. Жидкость пополняется через регулирующий вентиль РВ по трубопроводу 1. применение аммиака улучшает теплоотдачу и уменьшает расход энергии на работу насоса. В данной схеме более легкое расположение жидкости по батареям и секциям, т.к. движется однофазная жидкость.

1 — конденсатор; 2 — ресивер; 3 — насос; 4 — охлаждаемое помещение

Аммиак, хотя и кипит в охлаждающих приборах, является хладоносителем, и система характеризуется дополнительной разностью температур, свойственной охлаждению хладоносителем и вызывающей энергетические потери. Аммиак использован для того, чтобы не заполнять систему дорогостоящим хладоном. Аммиак в жидком состоянии насосом 3 подается из ресивера 2 в охлаждающие приборы помещения 4; здесь аммиак кипит, а образовавшийся пар поступает в конденсатор-испаритель 1, где аммиак конденсируется, отдавая теплоту конденсации кипящему хладону. Эта система не является каскадной, так как теоретически оба процесса фазового превращения аммиака (кипение в охлаждающих приборах 4 и конденсация в конденсаторе-испарителе 1) происходят при одном давлении. В действительности давление кипения выше давления конденсации на значение потерь напора на пути пара из испарителя.

Так как теплота парообразования хладагента значительно больше разности теплосодержаний жидкого хладоносителя при температуре входа в охлаждающие приборы и температуре выхода из них, то одним из преимуществ рассматриваемой системы является значительно меньшая затрата энергии на работу насоса по сравнению с другим хладоносителем.

Возврат масла выполняется различно в зависимости от конструкции испарителя. Это проще всего решается в незатопленных испарителях (змеевикового типа с верхней подачей). Жидкий хладагент подается из регулирующего вентиля в верхнюю трубу, а пар вместе с остаточной жидкостью (масло с растворенным хладагентом) отводится из нижней трубы. В небольших хладоновых установках испаритель целесообразно располагать выше КМ для упрощения стока масла. Во всех случаях для направленного движения масла трубопроводы следует прокладывать с уклоном в сторону движения пара.

Если испаритель располагается ниже компрессора, подъем масла осуществляется при помощи гидравлического затвора (масло-подъемной петли). При использовании затопленных испарителей применяют два вида возврата масла: самодействующий (нерегулируемый), осуществляемый благодаря удалению масла в виде пены или мелких капель вместе с паром, всасываемым компрессором из испарителя; принудительный (регулируемый), выполняемый отбором части жидкого раствора из испарителя. В других затопленных аппаратах и в системах, где хладагенты ограниченно растворяющиеся в маслах и имеющие плотность выше плотности масла - масло не может удалиться из нижней часnи аппарата, а осуществляется регулируемый отбор смеси масла с жидким хладогентом. Отбор осуществляют из жидкостной линии отделителя жидкости. Смесь поступает в т/о, кот. хладагент из смеси испаряется в результате теплообмена с жидкостью, идущей в испаритель. Необходимо предусмотреть сток масла из труб, чтобы не вызвать гидравлический удар при пуске КМ. Из-за трудностей возврата масла предусматривают маслоотделители.

Воздух попадает в систему: при недостаточно тщательном его удалении; воздух проникает в КМ, аппараты и трубопроводы через течи соединений.

Воздух скапливается в КД и линейном ресивере и вызывает повышение в нем общего давления

Воздух ухудшает теплопередачу от конденсирующегося пара к стенке трубы в связи с образованием газовой пленки у поверхности КД,. Убирать воздух необходимо из КД и ресивера. Используют воздухоотделитель.. I группа: воздухоотделители с непрерывным процессом удаления воздуха из самого ВОТД-ля. Более эффективный ВОТД, в кот. паровоздушная смесь проходит тонким слоем около охлаждающей поверхности (наиболее простой явл. конструкция двухтрубного ВОТД, их размещают над линейным ресивером)Недостаток ВООТД непрерывного действия: трудности автоматизации выпуска воздуха (ВООТД должен включаться в работу при появлении воздуха в системе). При отборе воздуха в КД смесь надо отбирать в наиболее холодной его зоне, т.к. в холодной зоне больше % содержания воздуха. Пар хладагента из ВООТД должен отводиться на сторону самого низкого давления установки. II группа: ВООТД с периодическим процессом удаления воздуха.

EMBED Word.Picture.8