Методика расчета оптимальных геометрических характеристик испарителей

Профессионально спроектированное холодильное оборудование с оптимальными габаритами отличается сниженной металлоемкостью и, соотвественно, более высокой

Читать дальше...

---

Copyright © 2011, holod-proekt.com - Проектирование холодильных систем.
Все права защищены. |
Постоянная ссылка |
Комментарии: 4

Вы также можете ознакомиться с другими материалами рубрики Инфо.

Полный текст статьи

Конвертация физических величин в единицы измерения СИ

В настоящее время общепризнанной во всем мире является международная система измерений СИ (System International). Метрические единицы широко используются как в научных целях, так и в повседневной жизни почти во всех государствах. Исключением являются лишь США, Либерия и Мьянма.

Однако, довольно часто при использовании иностранной литературы (книги, справочники, брошюры, журналы) инженеру приходится сталкиваться с несистемными единицами измерения, такими как

Читать дальше...

---

Copyright © 2011, holod-proekt.com - Проектирование холодильных систем.
Все права защищены. |
Постоянная ссылка |
Комментарии: нет

Вы также можете ознакомиться с другими материалами рубрики Инфо.

Полный текст статьи

Конвертация физических величин в единицы измерения СИ

В настоящее время общепризнанной во всем мире является международная система измерений СИ (System International). Метрические единицы широко используются как в научных целях, так и в повседневной жизни почти во всех государствах. Исключением являются лишь США, Либерия и Мьянма.

Однако, довольно часто при использовании иностранной литературы (книги, справочники, брошюры, журналы) инженеру приходится сталкиваться с несистемными единицами измерения, такими как фут, градусы по Фаренгейту, фунт и др. Например, в брошюрах, предоставляемых производителем холодильного оборудования Bitzer или Cubigel, холодопроизводительность поршневых и винтовых компрессоров предоставляется в Btu/ч. Опытному специалисту при проектировании холодильных установок не составит особого труда перевести данные величины в единицы измерений системы СИ, не прибегая даже к помощи калькулятора, а вот начинающего конструктора данная задача может слегка обескуражить и в дальнейшем привести к ошибкам при техническом обслуживании холодильной системы.

В глобальной сети Интернет, при желании, можно найти множество сервисов, позволяющих в режиме online преобразовывать физические величины из одних единиц измерения в другие. Но, согласно закону Мерфи (второе название – Закон подлости :) ), перевести значения величин в метрическую систему нужно всегда в самый неподходящий момент, когда, например, нет доступа к Интернету.

Данная статья призвана:
1) восполнить пробел в знаниях начинающего инженера;
2) помочь ускорить процесс конвертации несистемных физических величин в единицы измерения системы СИ;
3) расширить кругозор знаний всякому читателю блога.

Итак, просветляемся! :)

Читать полностью: Конвертация физических величин в единицы измерения СИ

Методика расчета оптимальных геометрических характеристик испарителей

Профессионально спроектированное холодильное оборудование с оптимальными габаритами отличается сниженной металлоемкостью и, соотвественно, более высокой конкурентноспособностью в условиях рыночной экономики.

В статье предложена и детально описана методика расчета оптимальных геометрических характеристик (таких как длина трубок z и их диаметр d) теплообменных аппаратов на примере испарителя холодильной машины. 

Целью расчета является определение таких массовых скоростей холодильного агента ρ·w, которые обеспечивали бы максимальные тепловые потоки q. Соответствующие геометрические характеристики считаются оптимальными.

Для того, чтобы параметры состояния холодильного агента в точках цикла, характеризующих работу компрессора и конденсатора, оставались постоянными, температуру кипения хладагента на выходе из испарителя t₀₂ принимали постоянной, т.е. считали, что удельные холодопроизводительность компрессора и тепловая нагрузка конденсатора не зависят от массовой скорости холодильного агента ρ·w. С учетом этого допущения повышение массовой скорости ρ·w сказывается на коэффициенте теплопередачи k и температурном напоре Θ, определяющими тепловой поток q, обратным образом: если с увеличением ρ·w коэффициенты теплоотдачи при кипении α_a и теплопередачи k возрастают, то рост гидравлического сопротивления ∆P, наоборот, приводит к падению температуры кипения Δt₀ и, как следствие, Θ. Характер изменения температур сред, принимающих участие в теплообмене, приведен на рис. 1.

Рис. 1. Изменение температуры кипения t₀ и охлаждаемой среды t_w вдоль длины L трубы при разных массовых скоростях двухфазного потока ρ_а·w_a

_{Полная версия статьи:} http://holod-proekt.com/2011/10/metodika-rascheta-optimalnyh-geometricheskih-harakteristik-ispariteley/

Способы отвода теплоты к окружающей среде

Теплота конденсации хладагента холодильной установки (также как и теплота абсорбции в абсорбционной установке) должна быть передана окружающей среде. В качестве теплоотводящей среды могут быть выбраны вода или атмосферный воздух – самые доступные теплоприемники. Ранее считалось более целесообразным охлаждать конденсаторы промышленных холодильных установок, а также абсорберы абсорбционных установок водой, так как из-за более интенсивной (примерно в 1000 раз по сравнению с воздухом) теплоотдачи к воде и более значительной (почти в 3000 раз) объемной теплоемкости воды обеспечиваются компактность теплообменных аппаратов и относительно низкая их металлоемкость. Кроме того, температура воды в летнее время, как правило, ниже температуры воздуха в данной местности, и поэтому холодильная установка, имеющая конденсатор с водяным охлаждением, работает летом при более низкой температуре конденсации хладагента. Конденсаторы с воздушным охлаждением обычно применяли только в малых торговых и транспортных холодильных установках, то есть там, где по ряду причин применение воды исключалось.

При использовании воды в качестве теплоотводящей среды возможны два вида водоснабжения: проточное (разомкнутая система подачи воды) и оборотное (замкнутая система подачи воды). В разомкнутой системе (рис. 1) вода, взятая из источника водоснабжения 1 при температуре t_w1 насосом 2, используется однократно для отвода теплоты в конденсаторе и затем сбрасывается, будучи нагретой до температуры t_w2. Система проточного водоснабжения может быть применена, прежде всего, благодаря своей простоте, однако ее использование не всегда экономически оправдано, а часто и невозможно из-за вероятности загрязнения окружающей среды.

Рис. 1. Схема проточного водоснабжения: 1 - открытый водоем; 2 - насос; 3 – конденсатор.

Целесообразность использования той или иной системы водоснабжения в большой степени зависит от источника водоснабжения, количества и качества воды в нем. Иногда для водоснабжения холодильных установок воду берут из различных естественных водоемов: рек, озер, морей. Если предприятие находится вблизи таких источников, то стоимость воды оказывается низкой и ее повторное использование нецелесообразно. В некоторых случаях вода естественных водоемов может содержать большое количество растворенных солей, что приводит к образованию отложений на теплопередающей поверхности и коррозии аппаратов, охлаждаемых такой водой. В других случаях вода оказывается сильно загрязненной, что требует ее предварительной обработки или частой очистки аппаратов и, следовательно, усложняет эксплуатацию установки. Часто приходится, например, при водоснабжении химических предприятий, отказываться от разомкнутой системы с забором воды из реки, так как в теплообменных аппаратах вода может загрязняться рабочими веществами при их утечке, а санитарные требования запрещают возвращать загрязненную воду в реку.

Другим целесообразным источником водоснабжения для холодильных установок вследствие низкой температуры воды (t_w1 = 9…12 °C) являются артезианские скважины (колодцы). Но артезианская вода часто жесткая, химически агрессивная, что также приводит к образованию отложений и коррозии. В крупных населенных пунктах холодильные установки нередко снабжаются из городской водопроводной сети. Применение в таких случаях проточного водоснабжения приводит к значительным расходам. Из-за сравнительно высокой стоимости водопроводной воды иногда получается, что за воду приходится платить существенно больше, чем за электроэнергию на привод холодильного оборудования (в частности, компрессора). В некоторых случаях недостаточное поступление воды из источника (недостаточный дебит), не обеспечивающее нужд холодильной установки, лишает возможности применять проточное водоснабжение даже при хорошем качестве воды и низкой ее стоимости.

В замкнутой системе (рис. 2) вода используется многократно, так как циркулирует по замкнутому контуру и перед очередным использованием охлаждается в атмосферном охладителе 1, отдавая окружающему воздуху теплоту Q_к, полученную в конденсаторе 2 (или других аппаратах). Таким образом, в замкнутой системе вода, циркулирующая при помощи насоса 3, является промежуточным теплоносителем между хладагентом, от которого отводится теплота в аппарате, и наружным воздухом.

Рис. 2. Схема оборотного водоснабжения: 1 - атмосферный охладитель; 2 - конденсатор; 3 - насос; 4 - вентилятор; 5 – бак.

В таких охладителях вода непосредственно контактирует с окружающим воздухом и охлаждается благодаря передаче теплоты воздуху при одновременном действии конвективного теплообмена и поверхностного испарения воды в воздух. Потери воды за счет испарения (до 4 % от общего количества циркулирующей воды) компенсируются добавкой из внешнего источника. Роль лучистого теплообмена в общем количестве переданной теплоты сравнительно невелика, и поэтому влиянием этого процесса обычно пренебрегают. Однако в некоторых конструкциях охладителей лучистый теплообмен может оказывать и нежелательное действие, когда открытая поверхность воды подвергается нагреванию солнечными лучами. Таким образом, охлаждение воды происходит путем совместного действия теплообмена и массообмена при соприкосновении воды с влажным атмосферным воздухом.

Оборотное водоснабжение используют при следующих условиях:

1) высокая стоимость воды;

2) загрязненность воды в источнике водоснабжения;

3) загрязнение воды в теплообменных аппаратах установки;

4) недостаточный дебит источника водоснабжения;

5) высокая жесткость воды.

Обычно температура воды t_w1, поступающей в конденсатор после охлаждения в атмосферном охладителе, несколько выше температуры воды, забираемой из естественных источников в данной местности, в связи с чем и расчетное давление конденсации, принимаемое при проектировании установки, также должно быть выше, что повышает энергетические затраты на производство холода.

Статья полностью: Способы отвода теплоты к окружающей среде

Физические свойства влажного газа

Физические свойства влажного газа характеризуются пара­метрами его состояния, которыми являются: температура t (по сухому термометру), влагосодержание d, абсолютная γ_п и отно­сительная φ влажность, плотность γ, температура t_м по мокрому (влажному) термометру, температура t_рос точки росы, степень насыщения ψ, парциальное давление p_п водяного пара, энталь­пия I. Для определения всех величин, характеризующих состояние влажного газа, как правило, достаточно знать хотя бы два параметра.

Термодинамические свойства сухого газа и пара различны, поэтому свойства влажного газа зависят от его количественного состава.

Влажный газ можно рассматривать как смесь идеальных газов, каждый компонент которой занимает весь объем V смеси, имеет температуру T смеси и находится под своим парциальным давле­нием p_i. Согласно закону Дальтона давление смеси (влажного газа) равно сумме парциальных давлений p_с и p_п сухого газа и водяного пара:

p = p_с + p_п.                        (1)

Уравнения состояния для сухого газа, водяного пара и влаж­ного газа как идеальных газов могут быть записаны в виде:

p_с·V = G_с·R_с·T,  или  p_с = γ_с·R_с·T;               (2)

p_п·V = G_п·R_п·T,  или  p_п = γ_п·R_п·T;              (3)

p·V = G·R·T,  или  p = γ·R·T.               (4)

Весь текст статьи: Физические свойства влажного газа

Основные состояния влажного газа

В природе, строго говоря, не существует сухих газов. Такие широко применяющиеся газы, как атмосферный воздух или продукты сгорания органического топлива, всегда содержат, как известно, некоторое количество водяного пара. Но даже небольшое количество пара при определенных условиях (фазовых переходах и др.) может оказать весьма существенное влияние на термодинамические свойства влажного газа и результаты изменения его состояния.

Влажным газом (парогазовой смесью) называют смесь сухого газа с парами одной или нескольких жидкостей: воды, жидких горючих, аммиака и т. п.

Под сухим газом понимают газ, в котором не содержится моле­кул увлажняющей жидкости, т. е. такой газ, который является сильно перегретым паром низкокипящей жидкости. Сухой газ, в свою очередь, может быть смесью различных сухих газов, как, например, сухой воздух, сухая газодыхательная смесь, сухие продукты сгорания топлива и т. д.

Полная текст записи: Основные состояния влажного газа

Воздушные холодильные машины

Воздушные холодильные машины

Воздушные холодильные машины (ВХМ) относятся к компрессорным потому, что в них применен компрессор для сжатия хладагента – воздуха. Такие машины применялись еще до появления парокомпрессорных холодильных машин, в кото­рых хладагентами служат легкокипящие вещества – аммиак и углекислота и тем более фреоны.

На рис. 1 показаны принципиальная схема простейшей ВХМ, а на рис. 2 – ее теоретический цикл (цифрами 1, 2, 3 и 4 на диаграммах и на схеме установки обозначены состояния воздуха в соответствую­щих местах контура машины).

Рис. 1. Принципиальная схема простейшей воздушной холодильной машины: П –помещение; К – компрессор; Т – турбина (детандер); ПО – промежуточ­ный охладитель; М – двигатель; ЗВ – забортная вода.

Воздух из помещения П, где под­держивается температура T₁, засасывается компрессором К и сжимается от давления p₀ до давления p (процесс 1-2). При этом его температура возрастает до T₂, благодаря чему воздух затем может быть охлажден в промежуточном охладителе ПО забортной водой ЗВ (процесс 2-3). Сжатый охлажденный воздух с темпера­турой T₃ поступает в расширитель (детандер) – турбину Т, где он, расширяясь до давления p₀ (процесс 3-4), охлаждается и выходит в помещение с температурой T₄ < T₁. Подогреваясь в по­мещении при постоянном давлении р₀ от T₄ до T₁ (процесс 4-1), воздух производит его охлаждение.

Рис. 2. Теоретический цикл в v-p диаграмме (а) и s-T диаграм­ме (б) простейшей воздушной холодильной машины: процесс 1-2 – сжатие воздуха в компрессоре; процесс 2-3 – охлаждение сжатого воздуха в промежуточном охладителе; процесс 3-4 – расширение сжатого охлажденного воздуха в турбине; процесс 4-1 – подогрева воздуха в помещении.

Как видно из рис. 2, в теоретическом цикле осуществляются адиабатические процессы сжатия и расширения воздуха и изобарические процессы его охлаждения (окружающей средой – за­бортной водой) и нагревания.

Удельная холодопроизводительность воздуха q₀ = i₁ – i₄ , кДж/кг, где i₁ и i₄ – энтальпия в состояниях, характеризуемых точками 1 и 4 на диаграмме. Она пропорциональна площади c-4-1-d (рис. 2, б).

Затраченная на совершение цикла удельная работа пропорцио­нальна площади 1-2-3-4 и находится по формуле:

l = l_к.а – l_р.а ,

где l_к.а – работа компрессора (отрицательная), кДж/кг, l_к.а = i₂ – i₁ = площадь 1-2-b-a (рис. 2, а); l_р.а – работа детандера (положительная), кДж/кг, l_р.а = i₃ – i₄ = площадь 3-4-a-b.

Теоретический холодильный коэффициент обратимого цикла воздушной холодильной машины:

При p/p₀ , равном 3, 4, 6 ε_т равно 4,56; 2,05; 1,50.

На s-T диаграмме (см. рис. 2, б) показан и обратный цикл Карно 1-2'-3-4' для интервала температур T₁-T₃ в охлаждаемом помещении (T₁ = T₀ = const) и окружающей среды – охлаждаю­щей воды (T₃ = T= const). Как видно, для этого цикла холодопроизводительность больше, а затраченная работа меньше, чем в цикле воздушной холодильной машины.

Холодильный коэффициент цикла Карно для p/p₀ = 4; t₁ = -5 °C; t₂ = 120 °C; t₃ = 20 °C; t₄ = -75 °C равен ε_к = 10,7, а степень термодинамического совершенства цикла ВХМ:

т. е. очень низка.

На рис. 3 показан действительный цикл ВХМ. Он отличается от теоретического наличием потери давления в ПО (от p_д до p) и внутренних потерь в ком­прессоре и детандере – тур­бине, которые оцениваются адиабатическими (внутренними) КПД компрессора η_к.а = 0,7…0,9 и турбины η_р.а = 0,7…0,85.

Рис. 3. Действительный цикл воз­душной холодильной машины в s-T диаграмме.

Действительная удельная холодопроизводительность, кДж/кг:

q_0д = q₀ – l_р.а·(1 – η_р.а).

Она меньше теоретической q₀ на величину потерь в турбине (заштрихованная площадь а-4-4d-b).

Действительная удельная работа, кДж/кг, больше теоретиче­ской на величину потерь в компрессоре и в турбине:

Тогда действительный холодильный коэффициент:

Он намного меньше теоретического холодильного коэффициента; обычно ε_д < 1.

По экономичности в режиме кондиционирования и умеренного охлаждения ВХМ значительно уступают наиболее экономичным парокомпрессорным холодильным машинам. Потребляе­мая ими мощность в режиме кондиционирования в 2…3 раза больше, чем для ПКХМ.

Однако при температурах охлаждения -70 °C и ниже действи­тельный холодильный коэффициент ВХМ составляет ε_д = 0,46…0,58 и превышает ε_д для ПКХМ. Экономичность низкотемпературных ВХМ, которые на судах могут быть применены для замо­раживания рыбы, повышается путем введения регенерации.

Такие ВХМ внедрены в промышленное производство и эксплу­атацию в стационарной практике.

Несомненным достоинством ВХМ является отсутствие в них специального хладагента, роль которого в данном случае выпол­няет бесплатный безвредный воздух, и, хотя особо широкого практического применения ВХМ пока не нашли, они используются, например, для кондиционирования воздуха в са­молетах, автомобилях, иногда на судах, при обработке металло­изделий холодом (t₀ < -70 °C), в термобарокамерах по испыта­нию авиационных двигателей, а также в установках глубокого охлаждения для разделения газов, сжижения воздуха и получе­ния кислорода.

Для привода ВХМ может быть использовано сбросное тепло энергетических установок (в том числе и на судах).

Вихревой эффект охлаждения

Вихревой эффект охлаждения

Вихревое охлаждение впервые было предложено французским инженером Ранком в 1933 г. Теоретический анализ, опытное исследование и разработка вихревых охлаждающих уст­ройств проводились и успешно ведутся во многих исследовательских лабораториях.

Устройство, принцип действия и показатели эффективности ра­боты вихревой трубы представлены на рис. 1.

а                                                                              б

Рис. 1. Охлаждение вихревой трубой: а – устройство трубы: 1 – дроссельный клапан; 2 – горячий конец трубы; 3 – сопло; 4 – диафрагма; 5 – холодный конец трубы; б – зависимость степени охлаждения Δt_х = t – t_х и нагревания Δt_г = t_г – t от массовой доли холодного воздуха μ = G_х /G.

Предварительно сжатый и охлажденный водой воздух в ко­личестве G кг при давлении p и температуре t подается в сопло 3 (рис. 1, а), где он расширяется, охлаждается и приобретает большую скорость и кинетическую энергию. Поскольку воздух поступает в трубу тангенциально, то он в поперечном сечении трубы образует свободный вихрь, угловая скорость которого велика у оси и мала у периферии трубы. Избыток кинетической энер­гии внутренних слоев передается (трением) внешним, повышая их температуру. Этот процесс происходит настолько быстро, что вну­трение слои, отдав энергию периферийным и еще больше охла­дившись, не успевают получать от них эквивалентного возврата теплоты, т. е. в поле вихревого разделения воздуха не наступает термического равновесия.

Находясь вблизи центрального отверстия диафрагмы 4, холод­ный воздух выходит через него к правому свободному концу трубы 5, называемому холодным. Нагретые периферийные слои движутся влево к дроссельному клапану 1 и через него выходят из горячего конца трубы 2. Количества получаемого горячего G_г и холодного G_х воздуха, а следовательно, и температуры того и другого t_г и t_х регулируются степенью открытия клапана.

Охлаждение холодного потока Δt_х = t – t_х в вихревой трубе (рис. 1, б) меньше, чем в адиабатическом обратимом процессе расширения, и больше, чем при дросселировании. Как видно на графике, наибольшему охлаждению Δt_х = 45 °C соответствует p ≈ 0,5 МПа, μ = G_х /G = 0,3, что при t = 10 °C дает t_х = –35 °C. Это примерно половина разности температур в изоэнтропическом процессе расширения. Наибольшая удельная холодопроизводительность q₀ = μ·c_p·Δt_х кДж/кг достигается при μ ≈ 0,6…0,7, однако она сама по себе невысока и составляет 12,5…21 кДж/кг.

Термодинамические процессы вихревой трубы малоэффективны. На охлаждение вихревой трубой расходуется энергии примерно в 8…10 раз больше, чем воздушной машиной. Однако такой спо­соб одновременного получения холода и тепла исключительно прост (если имеется система сжатого воздуха или, например, природ­ного газа достаточного давления), поэтому он применим в тех случаях, когда необходимо получать холод и тепло периодически и в небольших количествах, а также когда простота конструкции, малые масса и габарит играют решающую роль.

Эффективность работы вихревой трубы может быть повышена за счет охлаждения водой горячего конца трубы и увеличения доли холодного воздуха μ, причем энергию окружающей среде можно полностью передавать не с горячим потоком, а в виде теп­лоты с охлаждающей водой: проточной или барботируемой горя­чим воздухом. В первом случае расход воды составляет прибли­зительно 1,5 кг на 1 кг сжатого воздуха, подаваемого в вихревую трубу, а во втором он сокращается в 100 и более раз, так как для охлаждения используется скрытая теплота парообразования воды, увлажняющей горячий воздух.

Техническое обслуживание промышленных холодильных установок

Техническое обслуживание промышленных холодильных установок

В процессе эксплуатации на холодильную установку воздействует энергия окружающей среды, включая обслуживающий и ремонтный персонал, и внутренних источников, связанных с совершением процесса сжатия хладагента и хладоносителя, а также аккумулировавших энергию. При передаче механической, электромагнитной, внутренней, химической энергии в форме работы и теплоты в элементах холодильной установки возникают процессы разной природы, сопровождающиеся действием сил, которое приводит к изменению их начальных свойств. Например, к компрессору, насосу, вентилятору подводится механическая энергия для совершения рабочего процесса. Здесь действию механической силы подвержена вся кинематическая цепочка. В результате изменяются свойства элементов холодильной установки.

Исключить нежелательное изменение свойств (старение) элементов холодильной установки нельзя. Но знание причины и сущности процессов старения позволяет использовать установку так, чтобы исправность (или только работоспособность) сохранялась в течение заданной наработки.

Процессы старения приводят к ухудшению технического состояния объекта. Но изменение свойств может носить обратимый характер, если оно связано, например, с упругой деформацией материала, отложением продуктов коррозии и разложения масла, образованием накипи, засорением фильтров и т.д. Повреждения и отказы, вызванные такими явлениями, могут быть устранены в результате выполнения комплекса относительно простых и нетрудоемких операций, называемого техническим обслуживанием.

Техническое обслуживание обычно включает контроль технического состояния объекта, операции профилактического характера (очистка, смазывание, регулирование и др.) и замену дефектных элементов.

Технический контроль, цель которого - проверка исправности (или только работоспособности) на промышленных холодильных установках, осуществляет штатный дежурный персонал, который визуально (т. е. при помощи органов чувств) и с помощью измерительных средств следит за состоянием установки, периодически регистрирует в суточном журнале (при отсутствии автоматической регистрации) режим работы и на основе значений параметров и признаков функционирования принимает решения по управлению установкой.

Компрессорные агрегаты

Техническое состояние компрессорных агрегатов контролируют путем измерения эксплуатационных параметров, визуально и с помощью технических средств по признакам функционирования, например, по наличию течей, состоянию масла, шуму, вибрации и др.

Утечку хладагента определяют с помощью индикаторов, течеискателей и газоанализаторов, а место утечки - посредством индикатора или течеискателя. Герметичность сальника проверяют по количеству капель масла, вытекающих в единицу времени.

Работа механизмов сопровождается механическими и акустическими колебаниями. Как правило, работоспособному состоянию оборудования соответствуют определенные уровни вибрации и шума.

О состоянии трущихся сопряжений (сальникового уплотнения, подшипников скольжения и качения) можно получить информацию по температуре поверхности корпуса или температуре смазочного масла.

В процессе работы смазочное масло окисляется, частично разлагается, загрязняется продуктами износа и разложения. В результате оно теряет свое качество. И по этой причине необходим контроль состояния масла с целью замены при достижении им предельно допустимого состояния, указанного в нормативно-технической документации (НТД).

Работоспособность смазочной системы характеризуется рядом признаков, указанных в НТД. Например, уровнем масла в картере поршневого и маслоотделителе винтового компрессоров, разностью давлений до и после насоса, температурами масла в картере поршневого, на входе и выходе из винтового компрессора, герметичностью насоса, состоянием масла.

Смазочные материалы

Смазочные материалы (масла), применяемые для смазки компрессоров, могут быть минеральными и синтетическими. Наиболее распространены минеральные масла на основе нефти. Основой синтетических смазочных материалов могут быть, например, алкилбензол, полигликоли, полиэфиры и другие вещества.

Масла на основе синтетических веществ имеют более высокие показатели свойств, но дороже минеральных масел. Универсальных холодильных смазочных материалов, в одинаковой степени удовлетворяющих противоречивым требованиям к маслам, пока не существует. Предпочтение отдается маслу, которое взаимно растворяется с хладагентом при прочих равных условиях.

В настоящее время применяют: минеральные масла при работе на хладагентах R717, R744, R290, R600a и новые синтетические масла на основе полиэфиров и полиалкиленгликолей при работе на гидрофторуглеродах (R134a, R32, R125), их бинарных (R507, R410A) и тройных смесях (R404A, R407C), которые растворимы в них.

Полный текст статьи Техническое обслуживание промышленных холодильных установок

Правила эксплуатации холодильного оборудования

Правила эксплуатации холодильного оборудования

Срок службы торгового холодильного оборудования и безотказность его работы зависят от соблюдения правил его эксплуатации, содержания в чистоте, использования по прямому назначению.

Основные условия бесперебойной работы холодильного оборудования следующие:

• высокое качество монтажа;
• квалифицированное техническое обслуживание;
• выполнение всех правил эксплуатации персоналом.

Монтаж, то есть подготовку к работе и пуск холодильного оборудования, должен проводить механик, имеющий удостоверение на право осуществления таких работ и обслуживания холодильных агрегатов. В период между техническим обслуживанием и ремонтами персонал торгового предприятия должен осуществлять следующее:

• контроль за состоянием агрегата, правильной его загрузкой и установкой щитков, системой отвода конденсата;
• визуальный осмотр машинного отделения, при котором проверяется герметичность трубопроводов (появление следов масла в разъемных соединениях указывает на утечку хладагента);
• ежедневную чистку и пропитку изделия после окончания работы;
• удаление снеговой ”шубы” (слоя инея толщиной более 3 мм);
• визуальный контроль за температурой в охлаждаемом объеме по термометру.

От качества выполнения персоналом этих обязанностей в значительной мере зависит надежность работы оборудования и снижение затрат на его эксплуатацию. Торговое холодильное оборудование устанавливают в сухом, наиболее холодном месте помещения. Для нормальной и экономичной работы холодильное оборудование следует устанавливать в местах, не подверженных прямому действию солнечных лучей, и как можно дальше, но не менее 2 м от отопительных приборов и других источников тепла. Не рекомендуется открывать дверцы в сторону потока теплого воздуха. При размещении оборудования необходимо, чтобы к конденсатору агрегата обеспечивался свободный доступ воздуха, поэтому он должен быть установлен на расстоянии не менее 0,2 м от стены. Оборудование со встроенным агрегатом также должно иметь свободный доступ воздуха к решеткам машинного отделения. Оборудование необходимо содержать в чистоте. Наружную его часть следует периодически протирать слегка влажной фланелью и вытирать насухо. Внутренние стенки каждую неделю необходимо промывать с мылом, затем ополаскивать чистой водой и насухо вытирать. В целях достижения минимальных потерь холода раздвижные створки витрин и прилавков, двери холодильных шкафов и камер рекомендуется открывать только в случае надобности и на короткий срок. В витринах, шкафах продукты укладывают с зазором, чтобы расстояние до стекол или стенок было не менее 10 cм. Несоблюдение этого требования отрицательно влияет на температурный режим. Чем ниже температура окружающего агрегат воздуха, тем ниже давление конденсации и, следовательно, выше холодопроизводительность установки и экономичнее ее работа. Предельно допустимая температура воздуха, окружающего холодильную машину, 25…35 °С. При более высокой температуре воздуха давление конденсации достигает установленного верхнего предела и контроллер автоматически выключает агрегат. При нарушении нормальной работы холодильного оборудования необходимо немедленно выключить электродвигатель компрессора и вызвать механика, обслуживающего холодильную установку.

При эксплуатации холодильного оборудования запрещается:

• допускать посторонних лиц к осмотру, ремонту холодильной машины и регулировке приборов автоматики;
• выполнять вышеприведенные работы своими силами;
• прикасаться к движущимся частям холодильного агрегата во время работы и автоматической остановки;
• удалять иней с испарителя механическим способом при помощи скребков, ножей и других предметов);
• загромождать холодильный агрегат и проходы посторонними предметами, затрудняющими технический осмотр и проверку его работы, а также препятствующими нормальной циркуляции воздуха, охлаждающего конденсатор;
• включать холодильную машину при снятых с агрегата, а также с вращающихся и движущихся его частей крышке магнитного пускателя, клеммной колодке электродвигателя, регулятора давления и других приборов.

Долговечная работа холодильной машины зависит от соблюдения следующих правил:

• загружать оборудование продуктами следует только по достижении нормального температурного режима;
• количество загружаемых продуктов не должно превышать допустимую норму единовременной загрузки оборудования;
• для свободного движения холодного воздуха и лучшего, равномерного охлаждения продукта их укладывают или подвешивают неплотно между собой на расстоянии oт стенок 8-10 см;
• нельзя хранить продукты на испарителях, покрывать решетчатые полки и продукты бумагой, целлофаном и т.п.;
• не допускается хранение в охлаждаемом оборудовании посторонних предметов;
• следует избегать совместного хранения разнородных продуктов, передающих друг другу запах;
• закрытые двери холодильного оборудования по всему периметру должны быть плотно прижаты к корпусу, открывать их следует как можно реже и на короткий срок;
• на испарителе не должно быть инея, между его ребрами должен свободно циркулировать холодный воздух.

Причины, негативно влияющие на работоспособность оборудования:

• использование оборудования в режиме сверхнагрузки. В первую очередь это относится к холодильным витринам, служащим для демонстрации товара, а не для его хранения. Перезагрузка витрин по уровню выкладки товара в демонстрационном объеме ведет к перенапряженному режиму работы агрегата, что уменьшает срок его службы. Высота загрузки при выкладке товара в холодильных или морозильных витринах не должна превышать отмеченного на боковине уровня;
• практически все холодильное оборудование рассчитано на работу при температуре окружающего воздуха до 25 °С. В летних условиях температура в торговых помещениях доходит до 30 °С и выше. Это также отрицательно влияет на работу агрегата. Экономия на установке дополнительных вентиляционных систем или систем кондиционирования может привести к выходу из строя холодильного оборудования.
• нерегулярность проведения профилактических работ. Это особенно характерно для весенне-летнего периода, когда тополиным пухом и пылью забивается машинное отделение.

Энтропийный анализ термодинамического цикла абсорбционного бромистолитиевого термотрансформатора

Энтропийный анализ термодинамического цикла абсорбционного бромистолитиевого термотрансформатора

В статье представлены результаты энтропийного анализа термодинамического цикла абсорбционного бромистолитиевого термотрансформатора (АБТТ), работающего в режиме получения холода. Анализ был проведён на основании Первого и Второго начал термодинамики, а также теоремы Гюи-Стодолла и позволил определить, в зависимости от условий работы машины, тепловые нагрузки аппаратов и распределение дополнительных затрат подводимой тепловой энергии, необходимой для компенсации роста энтропии в необратимых процессах, входящих в цикл.

Использованная методика термодинамического анализа позволяет выявить влияние  несовершенства отдельных элементов установки на общий показатель её эффективности, в качестве которого здесь используется степень термодинамического совершенства. Данный показатель отражает степень отклонения рассматриваемого цикла от его идеального образца – цикла, решающего идентичные задачи, но не содержащего источников необратимости. В роли образца для рассматриваемого цикла АБТТ выступает пара сопряженных циклов Карно – прямого и обратного.

Прямой цикл осуществляется за счёт перехода тепла q_г с температурного уровня греющего источника Т_г на температурный уровень окружающей среды Т_ос. Получаемая в прямом цикле работа l расходуется в обратном цикле на передачу теплоты q_х с температурного уровня охлаждаемого объекта Т_х на температурный уровень окружающей среды Т_ос. Таким образом, цикл АБТТ осуществляет трансформацию потенциала вводимой в него теплоты практически без подвода к нему внешней работы. В действительности же, АБТТ потребляют некоторое, в десятки раз меньшее, чем холодильные установки с электрическим приводом, количество электрической энергии (не более 5% от номинальной холодопроизводительности). Основными потребителями электрической энергии в циклах АБТТ являются, помимо системы управления, циркуляционные насосы.

В рассматриваемой простейшей схеме АБТТ, представленной на рис. 1, а, предусмотрен один циркуляционный насос (Н), осуществляющий подачу насыщенного хладагентом рабочего раствора из абсорбера (А) в генератор (Г), расходуя внешнюю работу в количестве l_н. Тепловые потоки АБТТ изображены на рис. 2, б. За счёт подвода теплоты q_г высокого потенциала T_г к насыщенному раствору в генераторе (Г) хладагент покидает его и направляется в конденсатор (К), а обедненный хладагентом раствор через гидравлический затвор стравливается обратно в абсорбер (А), где охлаждается отводом теплоты q_а в окружающую среду и поглощает пары хладагента, поступающие из испарителя (И). К испарителю (И) подводится теплота q_х от охлаждаемого объекта; от конденсатора (К) в окружающую среду отводится теплота фазового перехода хладагента q_к. Сконденсированный хладагент через гидравлический затвор поступает из конденсатора (К) в испаритель (И). В целях сокращения затрат тепла в схеме предусмотрен теплообменник-рекуператор (Т), осуществляющий возврат части тепла q_т от покидающего генератор (Г) горячего раствора – поступающему в генератор (Г) холодному раствору из абсорбера (А).

а                                                          б

Рис. 1. Принципиальная схема (а) и тепловые потоки (б) АБТТ: К – конденсатор, Г – генератор, И – испаритель, А – абсорбер, Н – насос раствора, Т – теплообменник растворов.

Сопоставляя задачи задействованных в схеме аппаратов с идеологией построения прямого и обратного циклов, можно сделать вывод, что конденсатор (К) и испаритель (И) являются элементами обратного цикла, тогда как оставшиеся элементы составляют прямой цикл и узел сопряжения циклов, иначе говоря, могут быть рассмотрены, как термохимический компрессор для упомянутого обратного цикла.

Созданная математическая модель термодинамического цикла АБТТ основывается на уравнениях состояния воды и водного раствора соли бромистого лития, записанных через энергию Гиббса. Данные уравнения позволяют с высокой точностью определять термодинамические свойства в широком диапазоне температур и давлений, полностью покрывающем характерный для АБТТ рабочий диапазон. Уравнение состояния водного раствора соли бромистого лития дополнено уравнением линии кристаллизации, аппроксимированным по имеющимся литературным данным кусочно-непрерывной функцией.

Термодинамический анализ начинается с поиска q_г^min – минимального количества теплоты, необходимой для осуществления образцового цикла АБТТ. Искомая величина определяется из равенства работы, производимой в идеальном прямом и потребляемой в идеальном обратном циклах – данное равенство является неотъемлемым условием сопряжения циклов.

откуда:

Общие балансы АБТТ записываются в следующем виде:

Записанная система легко преобразуется к равенству:

Первым слагаемым левой части полученного выражения является величина работы, получаемой из теплоты q_г в прямом цикле с максимально возможным коэффициентом преобразования η_К. По сути же первое слагаемое левой части, это теоретически необходимая для осуществления рассматриваемого цикла величина работы. Вторым слагаемым является непосредственно подводимая к циклу внешняя работа l_н.

Первое слагаемое правой части соответствует количеству работы, необходимой для осуществления обратного цикла передачи теплоты q_х с температурного уровня Т_х в окружающую среду с максимально возможным холодильным коэффициентом ε_К. Второе слагаемое, согласно теореме Гюи-Стодолла, определяет сумму величин дополнительной работы осуществления цикла, расходуемой на компенсацию генерируемой в необратимых процессах цикла энтропии, или, другими словами, общую величину теоретических значений энергетических потерь.

В итоге, для величины теоретически необходимой теплоты высокого потенциала получаем следующее выражение:

Аналогичное выражение для степени термодинамического совершенства:

Теоретическую величину теплового коэффициента АБТТ можно представить как:

Для элементов рассматриваемой схемы АБТТ при различных режимных параметрах были определены величины генерируемой ими энтропии. Затем, по представленным выражениям был определён вклад каждого элемента в снижение степени термодинамического совершенства и теплового коэффициента цикла, а также в увеличение необходимого для осуществления цикла количества тепла высокого потенциала. Большая часть (до 70 %) расхода дополнительного тепла приходится на элементы, составляющие термохимический компрессор. В первую очередь сказанное относится к генератору и абсорберу, что позволяет сделать вывод о исключительно сильном влиянии этих аппаратов на общую энергетическую эффективность машины. При решении задачи повышения энергетической эффективности АБТТ наиболее ощутимого результата можно ожидать, совершенствуя именно эти аппараты.

Задача термодинамического анализа в этом случае могла быть решена также и эксергетическим методом, причём без противоречий в результатах. Однако, использование энтропийного анализа или, что равнозначно, анализа с позиции Второго начала термодинамики и теоремы Гюи-Стодолла, позволяет обойти противоречивое в области температур ниже окружающей среды понятие «эксергии холода» [1].

Литература

1. Архаров А.М., О едином термодинамическом температурном пространстве, теплоте, холоде, эксергии и энтропии, как о базовых понятиях инженерной криологии // Холодильная техника №6, 2009 г.

Холодильная установка для кладовых помещений на основе воздушного компрессорно-конденсаторного агрегата

Одна холодильная установка может обеспечивать поддержание температурного режима в нескольких помещениях с одинаковой температурой. Также возможно поддерживать различные значения температур в нескольких помещениях при помощи одной холодильной установки. В последнем варианте на выходных патрубках хладагента из испарителей, у которых температура кипения выше, устанавливают регуляторы давления испарения.

В данной статье рассмотрен пример охлаждения кладовых помещений при помощи холодильной установки, состоящей их двух независимых систем каждая из которых сможет обеспечивать поддержание условий хранения продукции в своей группе помещений.

Если несколько помещений разделить на группы по температурным режимам, то для каждой из них можно использовать отдельную холодильную установку.

Основными узлами каждой из холодильных установок являются: компрессорно-конденсаторный агрегат (с конденсатором воздушного охлаждения теплообменной поверхности), воздухоохладители, щит управления, трубопроводы хладагента и регулирующая арматура.

Холодильная установка для кладовых помещений на основе воздушного компрессорно-конденсаторного агрегата

Холодильная установка для кладовых помещений на основе компрессорно-конденсаторного агрегата, охлаждаемого водой

Холодильная установка для кладовых помещений на основе компрессорно-конденсаторного агрегата, охлаждаемого водой

Рассмотрим пример установки холодильного оборудования (далее холодильная установка) в группе помещений, предназначенных для хранения продовольственной продукции. Задача холодильной установки – поддержание заданного температурного режима в каждом помещении. Для этого в каждом помещении предназначенном для хранения продукции устанавливается воздухоохладитель. Температура в каждом из помещений может быть одинаковой, а может быть определенной для каждого помещения индивидуально (это зависит от условий хранения продукции).

Температурой в каждом помещении управляет контроллер, получая сигнал от температурного датчика, установленного в охлаждаемом помещении. Контроллер осуществляет регулирование температуры и операции размораживания в целевом помещении путем управления подачей хладагента, включения-выключения вентиляторов воздухоохладителй и/или включения-выключения компрессорно-конденсаторного агрегата холодильной установки.
В зависимости от условий использования применяют холодильные установки как непосредственного испарения так и установки с промежуточным хладоносителем.
Ниже представлен пример холодильной установки непосредственного испарения. Основными узлами холодильной установки являются: компрессорно-конденсаторный агрегат, воздухоохладители, щит управления, трубопроводы хладагента и регулирующая арматура.

Особенности проектирования, монтажа и эксплуатации холодильных систем супермаркетов

Особенности проектирования, монтажа и эксплуатации холодильных систем супермаркетов

Рассмотрены вопросы проектирования, монтажа и эксплуатации холодильных установок крупных торговых предприятий; предложены методы проектирования и схемные решения, обеспечивающие уменьшение эксплуатационных и энергетических затрат.

Проектирование холодильных установок предприятий торгового профиля и сопутствующий ему выбор оборудования – задача непростая, и относиться к ней необходимо, используя опыт проектировщиков, монтажников и эксплуатационщиков. Стандартные  методики  расчета  и  подбора  холодильного  оборудования не всегда могут учесть круг вопросов, возникающих на стадиях монтажа и ввода его в эксплуатацию. Становится актуальным накопленный опыт практических работников, предлагающих нестандартный подход к подбору холодильного оборудования. Используя нестандартный подход в решении задач холодоснабжения разветвленных сетей торговых предприятий, можно добиться оптимального результата в создании эффективных энергосберегающих систем с длительным и безаварийным сроком эксплуатации.

Проектирование начинается с правильно составленного задания на создание системы холодоснабжения. Проектировщик не должен выполнять разработку вслепую, придумывая те или иные эксплуатационные параметры самостоятельно. Одним из важных возникающих и требующих решения вопросов является проблема размещения оборудования или более подробно взаимное размещение оборудования. Рациональный выбор площади теплообменников холодильной системы обеспечивает необходимые параметры работы цикла и поддержание температуры в охлаждаемом помещении [1]. Правильно выбранная конструкторами система воздухораспределения в охлаждаемом помещении обеспечивает не только оптимальное хранение продукта, но и способствует  увеличению срока службы оборудования. Кроме этого, эксплуатационные параметры холодильной установки в значительной степени определяются параметрами настройки холодильного оборудования.

Цель статьи – систематизация знаний и опыта, полученных при монтаже и наладке холодильного оборудования, для составления рекомендаций по оптимизации его работы.

Проектирование холодильных систем и подбор современного оборудования для торговых предприятий является ответственной задачей. В настоящее время существует много различных программ для определения теплопритоков в охлаждаемые объекты и подбора необходимого оборудования. Проектировщик должен обладать хорошими знаниями в областях:

• холодильной техники;
• технологии обработки и хранения пищевых продуктов;
• термодинамики;
• гидродинамики;
• электротехники и систем управления и др.

Выполнение реальных работ обеспечивает проектировщику возможность проявить свои знания на практике. Проектирование обычно начинается с разработки технического задания на конкретный объект в соответствии с задачами, которые поставил заказчик. Опыт работы с заказчиками показал, что технические задания (заявки) недостаточно продуманы и зачастую являются неполными. Опросный лист (заявки) выполняется в соответствии со стандартным бланком. Из этой заявки известно название объекта, место размещения в помещении и необходимая температура в охлаждаемом объекте, вид хранящегося продукта.

Однако неизвестно предполагаемое количество поступающего продукта, его температура, вид тары и упаковки, количество обслуживающего персонала, работающего в камере, и многие другие параметры. По данным, которые приведены в опросном листе, выполнить расчет и подбор необходимого оборудования, работающего с минимальными энергозатратами, затруднительно, так как они не дают полной информации о проектируемом объекте и не позволяют выполнить полноценные расчеты и подбор оборудования.

В опросных листах (технических заданиях) обязательно должна быть подпись заказчика. Практика взаимодействия с заказчиком показывает, что после ввода объекта в эксплуатацию заказчик требует от проектировщиков получения на установленном оборудовании параметров, не предусмотренных ранее условиями технического задания. Например, в заявке указывается, что камера  предназначена для хранения замороженных полуфабрикатов, поступающих с температурой -16…-18 ºC. В действительности продукт поступает с более высокой температурой, прямо от производителя с температурой, равной температуре окружающей среды.

Особое внимание следует уделять месту размещения охлаждаемых объектов и компрессорного цеха. Подход к разработке проекта холодообеспечения должен быть комплексным. И при составлении технического задания, плана размещения оборудования, системы разводки трубопроводов не соблюдается принцип, заключающийся в выборе оптимального решения по совокупным затратам (первоначальным и эксплуатационным). При этом холодильное оборудование является энергоемким оборудованием и рассчитывается на длительный период эксплуатации. Чаще всего заказчик идет на уменьшение первоначальных затрат при покупке оборудования, забывая о том, что приведенные затраты в процессе эксплуатации определяют эффективность использования оборудования. Так, например, при рассмотрении тендерных предложений заказчик выбирает дешевое теплообменное оборудование с минимальными площадью или шагом оребрения. Последнее приводит к тому, что холодильная машина должна работать при пониженном давлении в испарителе.

Тепловую нагрузку на теплообменные аппараты определяют из уравнения теплопередачи.

Проанализировав уравнение:

Q = k · F · (t_кам – t₀),

где Q – тепловой поток в испарителе, кВт;

k  – коэффициент теплопередачи испарителя, Вт/(м²·К);

F – площадь поверхности испарителя, м²;

t_кам , t₀ – температура воздуха в камере и кипения хладагента соответственно, ˚С,

Приходим к выводу, что увеличение количества отводимой теплоты возможно только вследствие понижения температуры кипения. Но последнее приводит к увеличению энергозатрат и увеличению потерь продукта от усушки.

Иллюстрацией для этого могут служить приведенные диаграммы в соответствии с рис. 1.

Рис. 1. Процесс обработки воздуха в і-d диаграмме влажного воздуха у поверхности приборов охлаждения

Движущей силой процесса является разность парциальных давлений водяного пара у поверхности продукта и охлаждающего прибора. Из диаграммы видно, что эта разность увеличивается с понижением температуры кипения холодильного агента.

Значительные сопротивления циркуляции холодильного агента в системе возникают вследствие  нерациональной разводки трубопроводов и больших расстояний между охлаждаемыми объектами и компрессорными станциями. Планировочные решения торгового объекта, показанные на рис. 2, могут быть обеспечены холодильной системой с верхней разводкой трубопроводов, в которой необходимо устанавливать маслоподъемные петли для возврата масла в компрессор. Наличие большого числа поворотов приводит к росту гидравлических сопротивлений. Такая же картина наблюдается и при компоновке машинных компрессорных агрегатов: на длине трубопровода до 3 м, вследствие непродуманности схемы, могут размещаться до 6…8 поворотов вместо возможных двух.

Рис. 2. Пример планировочного решения крупного супермаркета

Увеличение гидравлических сопротивлений на линии всасывания приводит к необходимости установки компрессоров с большим объемом, описываемым поршнями и соответственно к увеличению затрачиваемой энергии на производство холода. Это видно из диаграмм, приведенных на рис. 3.

[caption id="attachment_2444" align="aligncenter" width="2016" caption="Рис. 3. Теоретический и реальный циклы работы холодильной машины в lgp-h диаграмме"][/caption]

К повышенным энергозатратам, вследствие увеличения объема сжимаемого компрессорами пара, приводят также холодильные системы, в которых среднетемпературные агрегаты с температурой кипения t₀ = -10 ˚С используются для потребителей с температурами в производственных цехах крупных магазинов (мясном, рыбном и т.п.), равными 12…16 ˚С.

Повышенные гидравлические сопротивления на линии низкого давления особенно опасны в низкотемпературных установках. Повышенные гидравлические сопротивления в жидкостных линиях могут вызвать вскипание холодильного агента перед его дросселированием. Вскипание холодильного агента перед дросселированием можно предотвратить уменьшением гидравлического сопротивления в жидкостном трубопроводе и удовлетворительным переохлаждением жидкого холодильного агента.

При обследовании холодильных систем приходится встречаться с нарушением правил техники безопасности при размещении оборудования. Оборудование находится на отметках, значительно превышающих нулевую и без необходимых эстакад для его обслуживания или в тесных компрессорных цехах, где не соблюдаются необходимые проходы, высоты, отсутствуют системы вентиляции. Нередко компрессорные агрегаты размещают в неприспособленных помещениях, например, в подвалах, где к компрессорному агрегату приходится пробираться через систему коммуникаций водопровода, канализации и др.

В числе ошибок, которые снижают качество хранения продукта, следует отнести организацию воздухораспределения в камерах. Зачастую воздухоохладители размещаются вдоль короткой стороны камеры, а для равномерного распределения температурного поля в камере устанавливают дополнительные вентиляторы.

При монтаже холодильных систем необходимо решать вопросы отвода талой воды из камер хранения. В низкотемпературных камерах необходимо предусматривать подогрев поддона воздухоохладителя и сливных трубопроводов. Системы подогрева должны исключать возможность замерзания воды в трубопроводах и поддоне.

Большинство строительных конструкций торговых предприятий проектируются и монтируются без систем подогрева грунта в низкотемпературных камерах. Один из возможных вариантов системы предотвращения промерзания грунта приведен на рис. 4. Под полом камеры предусматривается воздушный продух с принудительной циркуляцией воздуха.

а

б

Рис. 4. Система подогрева пола в низкотемпературной камере: а – разрез камеры; б – схема принудительного движения воздуха

При проектировании холодильных установок особое внимание необходимо уделять размещению воздушных конденсаторов, выполняя все рекомендации заводов-изготовителей. Конденсаторы необходимо устанавливать так, чтобы исключить рециркуляцию теплого воздуха, обеспечивая свободный доступ свежего воздуха в необходимом количестве. Следует отметить, что, несмотря на очевидные преимущества применения воздушных аппаратов при их использовании, необходимо предусматривать линейные ресиверы увеличенной емкости (на величину емкости конденсатора) для нормальной работы конденсатора в летнем режиме. Обвязку конденсаторов и линейного ресивера следует выполнять так, чтобы обеспечить слив холодильного агента без залива конденсаторов в любой период года.

В современных проектах необходимо более полно использовать современные системы управления и защиты. Следует использовать многоскоростные вентиляторы, укомплектовывать управляющими приборами каждый охлаждающий прибор отдельной системой управления, а не одним прибором управления несколько охлаждающих приборов. Прекращение оттайки охлаждающих приборов лучше всего заканчивать по температуре поверхности охлаждающего прибора, а не по заданному времени. Положение датчиков температуры окончания оттайки необходимо определять экспериментально во время пусконаладочных работ. На каждый объект необходимо предусматривать систему мониторинга рабочих параметров холодильной установки.

Полная комплектация приборами управления не гарантирует эффективную эксплуатацию холодильного оборудования. Необходимо правильно устанавливать все элементы холодильной установки и соответственно правильно настраивать приборы управления и защиты. На основании опыта эксплуатации рекомендуется устанавливать РТО типа «труба в трубе» перед охлаждающими приборами, а термобаллон крепить к паровой линии после РТО. Основная задача таких РТО – перегревать пар холодильного агента на 5…10 ˚C и, соответственно, переохлаждать жидкий холодильный агент перед дросселированием.

Указанное место размещения датчика температуры ТРВ упрощает настройку ТРВ и позволяет более полно использовать теплообменную поверхность охлаждающего прибора, так как перегрев холодильного агента в охлаждающем приборе сводится к минимуму.

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод, что для проектирования системы холодоснабжения необходимы: наличие правильно составленного технического задания, стремление к оптимальным длине трубопроводов и количеству поворотов и петель. Площади теплообменных аппаратов должны эксплуатироваться с максимальной эффективностью при минимальных разностях температуры. Комплектовать холодильные системы надо необходимыми приборами автоматики и проводить рациональные настройки их параметров. Система воздухораспределения в камерах хранения должна обеспечивать равномерное температурное поле. В низкотемпературных камерах необходимо предусматривать мероприятия против промерзания грунта.

Литература

1. Холодильні установки [Текст]: підручник/ І.Г. Чумак [та ін.]; за ред. І.Г. Чумака. – 6-е вид., перероб. і допов. – О.: Пальміра, 2006. – 552с. – ISBN 7325-0419-2.