Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

От

Конденсатора

I

II

К регулирую-

Щеи^танции

РИС. 2. Узел подключения двухступенча­тых компрессоров:

І Г

/’ — отделитель жидкости; 2 — компрессор низкой ступени; 3 — маслоотделитель; 4 — промежуточный сосуд; 5 — регу­лирующий вентиль; 6 — соленоидный вен­тиль; 7 — компрессор высокой ступени

Применяют также схемы дпух — ступенчатого сжатия, в которых циркуляционные ресиверы, рабо­тающие при более высоком давле­нии кипения, выполняют одновре­менно функцию промежуточного сосуда. Такие схемы называют ком — паудными. В них промежуточный сосуд может быть как со змеевиком, так и без змеевика (рис. 3, а, б).

Преимущества компаундних схем по сравнению с обычными двухступенчатыми схемами с инди­видуальными промежуточными со­судами: меньшее число аппаратов и запорной арматуры, меньшие ме­таллоемкость системы и занимае­мая площадь компрессорного цеха, более простое обслуживание холо­дильной установки. Однако такие схемы имеют термодинамические недостатки, так как промежуточное давление в них отличается, как пра­вило, от оптимального.

Масло отделяется от хладагента на нагнетательной стороне комп­рессора с помощью индивидуально­го маслоотделителя, которым укомплектован каждый компрес­сор, и автоматически перепускается из маслоотделителя в его картер.

Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

J

От компрессора

РИС. 3. Компауидные схемы с двумя тем­пературами кипения:

А — со змеевиковым промежуточным со­судом; б — с промежуточным сосудом без змеевика; 1 — линейный ресивер; 2 — конденсатор; 3 — компрессор высокой ступени; 4 — циркуляционный ресивер; 5 — промежуточный сосуд — циркуля­ционный ресивер; 6 — компрессор низкой ступени; 7 — регулирующий вентиль; 8 — аммиачный насос

При установке общего маслоот­делителя масло из него выпускает­ся в маслосборник (рис. 4). Фильт­ры на всасывающих линиях защи­щают компрессоры от механиче­ских загрязнений.

К к о tide» сатору

Ш

Ш

РИС. 4. Схема подключения маслосбор­ника:

/ — маслоотделитель; 2 — маслосборник

Пар хладагента из маслоотдели­теля направляется в конденсатор. Образовавшийся в конденсаторе

Масло из аппаратоб

Жидкий хладагент сливается в ли­нейный ресивер. Конденсатор раз­мещают над линейным ресивером, чтобы жидкий хладагент сливался в него самотеком (рис. 5). Паровая уравнительная линия служит для уравнивания давлений в обоих ап­паратах.

Уровень жидкого хладагента в линейном ресивере служит гидрав­лическим затвором, препятствую­щим проникновению парообразного хладагента к регулирующему вен­тилю.

Жидкий хладагент из линейного ресивера подается к регулирующей станции, состоящей из коллекторов с регулирующими и запорными вен­тилями. Через нее осуществляется раздача жидкого хладагента по потребителям. На регулирующей станции имеется также вентиль для первоначального заполнения систе­мы хладагентом и периодического пополнения в процессе эксплуата­ции.

Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

РИС. 5. Схема подключении кожухогруб — ного конденсатора к линейному ресиверу:

1 — конденсатор; 2 — линейный ресивер; 3 — уравнительная линия

Децентрализованная система хладоснабжения холодильников со­стоит из нескольких блочных авто­матизированных холодильных ма­шин (или агрегатов), обслуживаю­щих каждая свой охлаждаемый объект.

В децентрализованной системе схема охлаждения прямоточная безнасосная (рис. б). Хладагент, обычно фреон, подается в каждый прибор охлаждения (испаритель) с помощью терморегулирующего вентиля (ТРВ). Степень его откры­тия регулируется автоматически в зависимости от величины перегрева пара на выходе из испарителя, что, в свою очередь, зависит от тепловой нагрузки на него.

На холодильниках с децентра­лизованной системой хладоснабже­ния машинное отделение не требу­ется. Автономно работающие хо­лодильные машины можно распо­лагать под навесом, на открытых площадках у здания холодильника, в вестибюлях, коридорах.

Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

Схемы непосредственного охлаждения с расположением компрессора:

А — ннже приборов охлаждения; б — выше приборов охлаждении; 1 — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — фильтр-осуши­тель; 4 — регенеративный теплообмен­ник; 5 — термобаллон ТРВ; 6 — ТРВ; 7 — прибор охлаждения; 8 — гидравличе­ский затвор (сифон)

По сравнению с централизован­ной системой у децентрализован­ной есть ряд преимуществ: быстро­та монтажа, более короткая протя­женность трубопроводов, меньшее число запорной и распределительной
арматуры. Применение воздушных конденсаторов позволяет эконо­мить пресную охлаждающую воду и сократить расход электроэнергии вследствие полной автоматизации, отсутствия насосов для хладаген­тов и воды. Кроме того,’при экс­плуатации благодаря полной авто­матизации требуется меньше пер­сонала для обслуживания децент­рализованной системы.

Блочные холодильные машины работают, как правило, на фреонах. С такими основными свойствами фреонов, как большая текучесть, практическая нерастворимость в воде, хорошая растворимость в смазочных маслах, связаны особен­ности проектирования, монтажа и экспуатации фреоновых систем ох­лаждения. Главные требования: обеспечение высокой степени гер­метичности системы, предотвраще­ние попадания влаги в нее, органи­зация непрерывной циркуляции масло-фреоновой смеси и возврата масла из испарителя в компрессор.

Проще всего возвращать масло из прямоточных испарителей (ох­лаждающих батарей или воздухо­охладителей) при верхней подаче в них жидкого хладагента. При сте — кании масло-фреоновой смеси по испарителю сверху вниз фреон выкипает. Пар фреона и масло с остатками неиспарнвшегося фрео­на движутся в одном направлении. Возврату масла в картер компрес­сора способствует регенеративный теплообменник, который обеспечи­вает доиспарение фреона из масла и необходимый перегрев пара за счет теплоты переохлаждаемого хладагента, выходящего из конден­сатора.

Таким образом, регенеративный теплообменник, помимо улучшения характеристик термодинамическо­го цикла холодильной машины (на R12 и R502), повышения рабочих коэффициентов компрессора, пред­отвращает «влажный ход» комп­рессора.

Применение регенеративного теплообменника позволяет умень­шить перегрев пара в испарителе и таким образом повысить эффек­тивность его работы.

Равномерное распределение по секциям многосекцнонного испари­теля (воздухоохладителя) жидкого хладагента при верхней подаче обеспечивается с помощью спе­циальных распределителей («пау­ков»), устанавливаемых после ТРВ (рис. 7, а). Это позволяет получить одинаковые гидравлические сопро­тивления на входе в каждую сек­цию. По величине они оказывают­ся значительно больше сопротивле­ний в каждой секции.

При наличии нескольких охлаж­даемых объектов питание испари­телей в каждом объекте осущест­вляется индивидуальными ТРВ (рис. 7, б).

Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

Н компрессору

Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

РИС. 7. Принципиальные схемы подачи фреона а испарители:

А — многосекцнонный испаритель (возду­хоохладитель) с верхней подачей; б — па­раллельно работающие змеевиковые испа­рители; / — регенеративный теплообмен­ник; 2 — ТРВ; 3 — многосекцион­ный испаритель; 4 — распределитель жид­кого хладагента (спаук*)

При необходимости подъема масла в начале вертикального уча­стка трубопровода делают масло-
.подъемную петлю в виде гидравли­ческого затвора (сифона). Масло периодически скапливается в петле и перекрывает проход пару, возни­кает разность давлений, позволяю­щая поднять скопившуюся порцию масла на высоту примерно 3 м. Маслоподъемные петли выполняют на трубопроводах малого диаметра и с малым радиусом изгиба, чтобы порция поднимаемого масла была сравнительно невелика. В против­ном случае возникает опасность поломки клапанов компрессора или гидравлического удара.

Во фреоновых холодильных ус­тановках с промежуточным хладо­носителем и закрытыми (кожухо — трубиыми) испарителями фреон обычно кипит в межтрубном прост­ранстве. При отсасывании пара из верхней части испарителя масло будет в нем накапливаться. По­этому возврат масла осуществляет­ся путем отвода из испарителя жид­кого хладагента. Проще всего отби­рать масло из испарителя вместе с влажным паром, поддерживая от­носительно высокий уровень жид­кого хладагента в испарителе (рис. 8, а). В регенеративном теп­лообменнике происходит доиспзре­ние жидкого хладагента и отделе­ние от него масла.

Указанный способ возврата масла требует достаточно высокой и стабильной тепловой нагрузки на испаритель. При ее уменьшении ин­тенсивность кипения хладагента в испарителе падает, из него отсасы­вается сухой пар. Его скорость мо­жет оказаться недостаточной дли уноса капель жидкого хладагента, и возврат масла прекратится.

Чтобы обеспечить надежный возврат из испарители масла неза­висимо от величины тепловой наг­рузки, применяют регулируемый возврат его путем отбора неболь­шого количества жидкого хлад­агента (не более 5 % от его расхо­да) из верхнего слоя, наиболее «бо­гатого» маслом (рис. 8,6). Огве — денный из испарителя жидкий хладагент поступает в регенератив­ный теплообменник, где доиспарн — ется. Установленный па линии от­бора электромагнитный (соленоид­ный) вентиль закрывается одно­временно с остановкой компрес­сора.

■ Транспортировка масла по па­ровым трубопроводам фреоновых машин возможна лишь при опреде­ленной скорости пара. Она должна быть не меньше 8,0 м/с и вертикаль­ных нагнетательных трубоироио — дах, 4,5 м/с — и горизонтальных всасывающих с уклоном (3—5%) по ходу пара, 3,5 м/с — в горизон­тальных нагнетательных. В местах присоединения вертикальных груб к горизонтальным применяют пере­вернутые сифоны (грифоны), чтобы масло не стекало обратно.

Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

^уууП н «агрессору От рссийера

Схемы холодильных установок с парокомпрессионными холодильными машинами

РИС. 8. Схемы питання фреоном кожу — хотрубных испарителей:

А — нерегулируемый вознрат масла, 6 — регулируемый аозарат масла; / — кожу — хотрубмый испаритель; ‘2 — ТРВ; 3 — руч­ной регулирующий вентиль; 4 — регенера­тивный теплообменник; 5 — соленоидный вентиль, 6 — поплавковый регулирующий вентиль

К ком­прессе — +РУ От ви — нейнойо pe — tf cuSepa

При параллельной работе двух компрессоров на один испаритель их всасывающие трубопроводы присоединяют к общему магист­ральному трубопроводу с помощью перевернутых сифонов (сверху), чтобы при остановке одного из компрессоров не произошло опас­ного накапливания масла на входе в неработающий компрессор (что может привести к гидравлическому удару при его пуске).

Большую опасность для фреоно­вых холодильных установок пред­ставляет вода, остающаяся в систе­ме после монтажа и проникающая в нее в процессе эксплуатации. Вода не растворяется во фреонах и при температурах ниже 0 ° С замерзает. Образуемые ледяные пробки заку­поривают регулирующие вентили и нарушают работу холодильной ус­тановки. Присутствие влаги в си­стеме, заполненной фреоном и сма­зочным маслом, приводит к обра­зованию в компрессоре, работаю­щем при высоких температурах, ми­неральных и органических кислот, которые разрушающе действуют на летали компрессора и, в первую очередь, на изоляцию встроенного электродвигателя.

Для удаления влаги на жид­костном трубопроводе перед регу­лирующим вентилем устанавлива­ют фильтр-осушитель. Он представ­ляет собой цилиндрический сосуд, внутри которого между двумя сет­ками находится адсорбент, погло­щающий влагу. В качестве ад­сорбентов используют силикагель, активированную окись алюминия, а в последнее время — цеолиты. Все эти материалы имеют пори­стую, очень развитую поверхность. Адсорбирующая способность, сни­жающаяся в процессе эксплуата­ции, восстанавливается регенера­цией при высоких температурах.

В малых автоматизированных фреоновых холодильных установ­ках фнльтр-осушитель постоянно включен в работу. В средних и крупных установках он работает пе­риодически, особенно в первые дни после первоначального пуска холо­дильной установки.

Posted in К холодильной технике


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *