Судовые рефрижераторные установки
Рефрижераторные установки на судах служат прежде всего для того, чтобы в течение длительного времени сохранять продукты, особенно легкопортящиеся. Некоторые суда для перевозки генеральных грузов имеют также один или несколько грузовых рефрижераторных трюмов. Рефрижераторные суда предназначены исключительно для перевозки охлажденных или замороженных грузов. Очень хорошо оборудованы рефрижераторные установки на рыболовных и рыбоперерабатывающих судах. В охлаждающем контуре компрессора тепло забирается от хладагента, который испаряется при низких температуре (обычно ниже 0° С) и давлении. Температура хладагента за счет сжатия поднимается настолько, что принятое до этого тепло может быть отдано, например, охлаждающей воде с более высокой температурой. Для этой цели к установке необходимо подвести энергию, что в данном случае происходит за счет работы, совершенной компрессором. В качестве хладагента используется вещество, переносящее тепло в охлаждающий контур, причем оно принимает тепло в холодильной камере и отдает его морской воде. Посмотрите сами! Газель рефрижератор цена у «ХолодАвтоЦентр» очень привлекательна. В судовых охлаждающих контурах чаще всего применяют дифтордихлорметан CCIF2, или фреон-12, и дифторхлорметан CHF2CI, или фреон-22.
Принцип действия судовой рефрижераторной установки показан на рисунке. Пары хладагента, имеющие низкие давление и температуру, всасываются компрессором и сжимаются до 0,6—0,8 МПа, при этом температура превысит температуру забортной воды, применяемой для охлаждения конденсатора. В конденсаторе тепло хладагента забирается протекающей забортной водой, за счет чего сжижаются пары хладагента при постоянных температуре и давлении. Жидкий хладагент после конденсатора попадает в расширительный клапан, где его давление снижается. Одновременно происходит резкое снижение температуры, и хладагент из жидкости превращается в пар с очень большим влагосодержанием. После выхода из расширительного клапана хладагент испаряется в испарителе и забирает из рефрижераторной камеры требующееся для этого тепло. Для обеспечения лучшей циркуляции воздуха, способствующей более интенсивному теплообмену, в испарительной камере устанавливают вентилятор. Он забирает воздух из рефрижераторной камеры и снова нагнетает туда воздух, охлажденный в испарительной камере. Как рефрижераторные, так и испарительные камеры должны быть хорошо изолированы, чтобы по возможности сократить потери тепла, возникающие из-за большого перепада между температурами камер и окружающей среды.
Судовая рефрижераторная установка
1 — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — расширительный клапан; 4 — испаритель; 5 — вентилятор; о — рефрижераторная камера; 7 — помещение испарительной установки.
Рефрижераторные установки (холодильно-отопительные установки — ХОУ)
История авторефрижераторных установок началась ещё в далёком 1938 году в городе Миннеаполис. Некто Джо Нумеро, занимавшийся производством звукозаписывающий аппаратуры для кинематографа, играл со своим другом в гольф и тот пожаловался на свои проблемы при перевозке мяса цыплят, в то время для охлаждения перевозимого груза использовали лед и соль. Джо Нумеро заинтересовался проблемой и с помощью своего главного инженера, разработал и внедрил авторефрижераторную установку, она предназначалась для 24 футового полуприцепа. Силовой установкой был 4-тактный бензиновый двигатель. Сама установка располагалась под днищем полуприцепа и лишь позже переехала на привычное теперь нам место на передней стенке полуприцепа.
На сегодняшний день рефрижераторные установки представляют собой очень дорогие изделия, сопоставимые по стоимости с полуприцепами на которые их устанавливают. Что не удивительно, учитывая их электронную и механическую начинку. Ведущие производители постоянно ведут борьбу с лишним весом и внедряют всё более совершенные технологии.
Установки различаются по типам перевозимых грузов, охлаждённые или замороженные. При перевозке охлажденных грузов требования более лояльные, так как допустимая температура перевозки находится в интервале 0 — +12 °С, а при перевозке замороженных грузов температура должна постоянно поддерживаться до — 25 °С и устанавливаются особые требования надежности, что не удивительно, если при перевозке охлажденных грузов установка выйдет из строя, то напитки придут к заказчику тёплыми, а вот если сломается рефрижератор перевозящий замороженное мясо, то весь груз придётся выкинуть на помойку. Поэтому требования к состоянию рефрижераторных установок и качество термоизоляции изотермического кузова стандартизировано и предписано проверять с определённым интервалом на станции технического обслуживания.
Европейская классификация ATP включает в себя три класса авторефрижераторов:
- Класс А — температура внутри фургона может варьироваться от 0 до +12 °С, при средней температуре наружного воздуха +30 °С.
- Класс В — температура варьируется между -10 °С и +12 °С.
- Класс С самый распространенный, диапазон поддерживаемых температур от +12 °С до -20 °С и ниже.
По принципу действия, рефрижераторные установки разделяются на системы аккумуляционного и машинного охлаждения.
Система аккумуляционного охлаждения состоит из эвтектических пластин, которые заполняются жидким раствором и замораживаются на стоянке при помощи внешнего источника питания. Основное применение этой системы, при выполнении внутригородских перевозок.
Машинное охлаждение основано на поглощении тепла при переходе вещества из жидкого состояния в газообразное и наоборот (как правило, используется хладон R-404A). Тепло поглощается внутри кузова и выделяется во внешнюю среду. Переход вещества происходит по замкнутому циклу состоящего из, компрессора, конденсатора, ресивера и блока испарителя. Также рефрижераторная установка может работать и на тепло, используя тот же замкнутый цикл.
Следует помнить, что рефрижераторная установка, в отличие от обычной морозильной камеры, может только поддерживать заданную температуру, а не как не замораживать перевозимый груз.
Главная характеристика авторефрижератора, это его хладопроизводительность (компенсация притока тепла внутрь изотермического фургона), чем она больше, тем лучше. В технической документации на рефрижераторную установку приводится два значения хладопроизводительности, при температуре 0 °С и -20 °С.
На полуприцепах и прицепах применяются установки с вертикальным расположением агрегатов, внизу двигатель и компрессор, наверху испаритель и конденсатор.
Лидирующие позиции в производстве и обслуживание таких агрегатов занимают две компании: Thermo King и Carrier Transicold.
Например модель Carrier Maxima 1300 предназначена для полуприцепов длиной до 13,6 метров и кубатурой не более 90 м³. Если в комплектации предусмотрен трёхфазный электромотор, то на стоянке установка может работать от сети 380 Вольт. В установке Carrier Vector отличительной особенностью является отсутствие поликлиновых ремней, все основные потребители, питаются от генератора, и снабжены электрическим приводом — это повышает надёжность установки и увеличивает межсервисный пробег.
Компания Thermo King во всех своих установках использует механический привод компрессора с использованием центробежной муфты. Компания Thermo King уже много лет принципиально использует в своих рефрижераторных установках ременный привод компрессора и вентиляторов, в сравнение с электрическим вентилятором это приводит к более стабильному воздухообмену. Новое поколение установок Thermo King SLX отличается большей функциональностью и минимальным воздействием на окружающую среду. Её двигатель может работать на биотопливе и соответствует экологическому классу Евро 4. В сравнение с предыдущими моделями понизился расход топлива, и выросла производительность. Если время снижения температуры в 90 кубовом полуприцепе с +20 °С до -20 °С у установки Thermo King SL400 составляет 323 минуты, то у SLX оно всего 214 минут.
Также надо заметить, что на полуприцепах рефрижераторах в качестве опции возможна установка регистратора температур, который может пригодиться на выгрузке груза при споре с заказчикам, так как регистратор может выдавать информацию о температуре внутри изотермического кузова, в течении всего рейса.
Полуприцеп, предназначенный для перевозки скоропортящегося груза, должен быть промаркирован обозначением FRC. Для нового полуприцепа срок действия FRC составляет 6 лет, впоследствии продлевается каждые три года.
Пример. FRC 2012 — полуприцеп произведён в 2006 году, следующая аттестация в 2012 году.
В заключение приведу несколько примеров, которые, надеюсь, помогут при перевозке скоропортящихся грузов.
- Настоятельно рекомендуется использование поддонов. При правильном использовании поддонов, обеспечивается свободная циркуляция воздуха внутри кузова, что позволяет избегать переохлаждения груза у испарителя и появления мест с повышенной температурой в другом конце кузова.
- Проводите загрузку рефрижератора при выключенной установке, если Вы этого не сделаете, то охлажденный воздух выдуется из кузова.
- Рефрижераторная установка не должна оставаться в выключенном состоянии более месяца. Не допускайте длительных перерывов в работе холодильного агрегата. Это необходимо для смазки резиновых уплотнителей и трущихся частей компрессора.
Дело в том, что при бездействии системы сальники компрессора, уплотнительные прокладки и кольца не омываются маслом, теряют эластичность и возникает утечка хладагента.
- Не пытайтесь сами починить вышедшую из строя рефрижераторную установку, обращайтесь в специализированные сервисные центы.
Счастливого пути.
Сергей Илиенко,
руководитель отдела продаж АО «Группа Грассманн и Ломтев»
Источники
рисунок 1: techportal.hussmann.com
рисунок 2: www.thermoking.com
рисунок 3: www.carriertransicoldeurope.com
рисунок 4: www.sivtrans.ru
Знакомство c устройством и работой холодильных установок
Сегодня в охлаждении нуждается огромное количество продуктов, а еще без холода невозможно реализовать многие технологические процессы. То есть с необходимостью применения холодильных установок мы сталкиваемся в быту, в торговле, на производстве. Далеко не всегда удается использовать естественное охлаждение, ведь оно сможет понизить температуру лишь до параметров окружающего воздуха.
На выручку приходят холодильные установки. Их действие основано на реализации несложных физических процессов испарения и конденсации. К преимуществам машинного охлаждения относится поддержание в автоматическом порядке постоянных низких температур, оптимальных для определенного вида продукта. Также немаловажными являются незначительные удельные эксплуатационные, ремонтные затраты и расходы на своевременное техническое обслуживание.
Как работает холодильная машина
Для получения холода используется свойство холодильного агента корректировать собственную температуру кипения при изменении давления. Чтобы превратить жидкость в пар, к ней подводится определенное количество теплоты. Аналогично конденсация парообразной среды наблюдается при отборе тепла. На этих простых правилах и основывается принцип работы холодильной установки.
Это оборудование включает в себя четыре узла:- компрессор
- конденсатор
- терморегулирующий вентиль
- испаритель
Между собой все эти узлы соединяются в замкнутый технологический цикл при помощи трубопроводной обвязки. По этому контуру подается холодильный агент. Это вещество, наделенное способностью кипеть при низких отрицательных температурах. Этот параметр зависит от давления парообразного хладагента в трубках испарителя. Более низкое давление соответствует низкой температуре кипения. Процесс парообразования будет сопровождаться отнятием тепла от той окружающей среды, в которую помещено теплообменное оборудование, что сопровождается ее охлаждением.
При кипении образуются пары хладагента. Они поступают на линию всасывания компрессора, сжимаются им и поступают в теплообменник-конденсатор. Степень сжатия зависит от температуры конденсации. В данном технологическом процессе наблюдается повышение температуры и давления рабочего продукта. Компрессором создают такие выходные параметры, при которых становится возможным переход пара в жидкую среду. Существуют специальные таблицы и диаграммы для определения давления, соответствующего определенной температуре. Это относится к процессу кипения и конденсации паров рабочей среды.
Конденсатор – это теплообменник, в котором горячие пары хладагента охлаждаются до температуры конденсации и переходят из пара в жидкость. Это происходит путем отбора от теплообменника тепла окружающим воздухом. Процесс реализуется при помощи естественной или же искусственной вентиляции. Второй вариант зачастую применяется в промышленных холодильных машинах.
После конденсатора жидкая рабочая среда поступает в терморегулирующий вентиль (дроссель). При его срабатывании давление и температура понижается рабочих параметров испарителя. Технологический процесс вновь идет по кругу. Чтобы получить холод необходимо подобрать температуру кипения хладагента, ниже параметров охлаждаемой среды.
На рисунке представлена схема простейшей установки, рассмотрев которую можно наглядно представить принцип работы холодильной машины. Из обозначений:- «И» — испаритель
- «К» -компрессор
- «КС» — конденсатор
- «Д» — дроссельный вентиль
Стрелочками указано направление технологического процесса.
Помимо перечисленных основных узлов, холодильная машина оснащается приборами автоматики, фильтрами, осушителями и иными устройствами. Благодаря им установка максимально автоматизируется, обеспечивая эффективную работу с минимальным контролем со стороны человека.
В качестве холодильного агента сегодня в основном используются различные фреоны. Часть из них постепенно выводится из употребления ввиду негативного воздействия на окружающую среду. Доказано, что некоторые фреоны разрушают озоновый слой. Им на смену пришли новые, безопасные продукты, такие как R134а, R417а и пропан. Аммиак применяется лишь в масштабных промышленных установках.
Теоретический и реальный цикл холодильной установки
На этом рисунке представлен теоретический цикл простейшей холодильной установки. Видно, что в испарителе происходит не только непосредственно испарение, но и перегрев пара. А в конденсаторе пар превращается в жидкость и несколько переохлаждается. Это необходимо в целях повышения энергоэффективности технологического процесса.Левая часть кривой – это жидкость в состоянии насыщения, а правая – насыщенный пар. То, что между ними – паро-жидкостная смесь. На линии D-A` происходит изменение теплосодержания холодильного агента, сопровождающееся выделением тепла. А вот отрезок В-С` наоборот, указывает на выделение холода в процессе кипения рабочей среды в трубках испарителя.
Реальный рабочий цикл отличается от теоретического ввиду наличия потерь давления на трубопроводной обвязке компрессора, а также на его клапанах.
Чтобы компенсировать данные потери работа сжатия должна быть увеличена, что снизит эффективности цикла. Данный параметр определяется отношением холодильной мощности, выделяемой в испарителе к мощности, потребляемой компрессором и электрической сети. Эффективность работы установки – это сравнительный параметр. Он не указывает непосредственно на производительность холодильника. Если данный параметр 3,3, это будет указывать, что на единицу электроэнергии, потребляемой установкой, приходится 3,3 единицы произведенного ею холода. Чем больше этот показатель, тем выше эффективность установки.
Принцип работы рефрижератора «тепло-холод»
Описание:
Рефрижератор типа «тепло-холод» предназначен для использования не только в летний период времени, когда имеется необходимость охлаждения продукции до необходимой температуры от 0 до -20 °С, но и в зимний период, когда температура перевозимой продукции не должна опускаться ниже предела 0 — +5 °С (например, при перевозке цветов).
При работе рефрижератора в режиме охлаждения происходит непрерывная циркуляция воздуха внутри камеры (вентиляторы всё время включены), и, соответственно, вентиляторы конденсора тоже крутятся постоянно, меняя свою скорость только в зависимости от давления во фреоновом контуре.
Отличительной особенностью работы рефрижераторной установки в режиме тепло является то, что вентиляторы конденсора в течение продолжительного времени не работают, а вентиляторы испарителя в камере:
1) после первого включения установки включаются не сразу, а с задержкой (в интервале от 1 до 10 минут при температуре от 0 до -20 °С), которая зависит от температуры окружающей среды вне камеры.
2) циркуляция воздуха в камере (работа вентиляторов испарителя) происходит только на момент, когда температура испарителя находится в пределах от +8 до +10 °С. И при достижении температуры воздуха (заданной Tmax = +5 °C) компрессор и вентиляторы испарителя выключаются. В случае, если окружающая температура колеблется в пределах от 0 до -5 °С, вентиляторы конденсора начинают периодически включаться из-за быстрого роста давления во фреоновом контуре.
Работа датчиков давления в зависимости от типа рефрижератора
В типах рефрижераторных установок «холод» и «тепло-холод» датчики давления подключены по-разному:
1) в рефрижераторе типа «холод» датчик подключен непосредственно к мультифункциональному входу блока управления (EVK-213), и при аварийном давлении (меньше 2 кг/см2 или больше 32 кг/см2) блок управления выключает установку и выводит на индикатор символ аварийной работы.
2) в рефрижераторе «тепло-холод» датчик давления подключен к цепи управления включением компрессора, и в случае аварийного давления установка не работает, но на индикаторе ничего не отображается.
Функция задержки выключения блока управления
В случае, если необходимо произвести частичную разгрузку продукции с сохранением режима охлаждения при следующем запуске двигателя, то в первую очередь необходимо выключить зажигание. Если этой необходимости нет, то просто нажать кнопку выключения.
Судовые холодильные установки
Холодильными (или рефрижераторными) называются установки, предназначенные для искусственного понижения температуры в помещении с целью сохранения или замораживания скоропортящихся продуктов, приготовления льда и кондиционирования воздуха. В качестве рабочего вещества (хладагента) в холодильных установках используют различные жидкости и газы, способные кипеть при низких температурах с понижением давления: аммиак, фреон-12, фреон-22, углекислоту, водоаммиачный раствор и даже пресную воду. По принципу работы современные холодильные установки можно разделить на три основные группы: компрессорные, эжекторные и абсорбционные.
Компрессорные холодильные установки. Особенность таких установок заключается в том, что процесс сжатия рабочего вещества (хладагента) производится с помощью поршневого компрессора. Наибольшее распространение на судах получили фреоновые компрессорные установки, отличающиеся компактностью, высокой охлаждающей способностью и возможностью их автоматизации. Установки, работающие на фреоне-12 или фреоне-22, широко применяют в системах охлаждения судовых провизионных камер и кондиционирования воздуха.
Фреон-12 (CFCl) — бесцветный тяжелый газ (примерно в пять раз тяжелее воздуха) с очень слабым специфическим запахом, имеет температуру кипения — 29,8° С и замерзания—155° С; не горит и не образует взрывоопасных смесей с воздухом, безвреден для человека. Фреон-12 плохо растворяется в воде и хорошо в масле, хорошо растворяет органические соединения, поэтому в качестве прокладок в установках применяют маслофреоностойкую резину (севанит). Стоимость фреона-12 высокая, но его преимущество в том, что он неограниченно долго может циркулировать в системе, а его применение позволяет легко и просто автоматизировать установку.
Фреон-22 (CHF2Cl) по свойствам близок к фреону-12, но легче его, имеет температуру кипения при атмосферном давлении —40,8° С; не взрывоопасен, но слабо воспламеняется; инертен к металлам. Стоимость его выше, чем фреона-12; он не совсем безвреден для человека, что служит причиной его ограниченного применения.
В состав фреоновых установок входят: компрессор, конденсатор, испаритель, расширитель, терморегулирующие вентили (ТРВ), реле давления (РД), термостаты и другие приборы автоматики. Схема фреоновой автоматизированной установки приведена на рис. 105. При работе установки компрессор 3 сжимает газообразный фреон до давления 400—800 кн/м2 (4—8 кгс/см2) и нагнетает его через запорный клапан и маслоотделитель 2 в конденсатор 1, где он превращается в жидкость, охлаждаясь циркулирующей внутри труб забортной водой. Из конденсатора жидкий фреон, пройдя теплообменник 4, фильтр-осушитель 5 и соленоидный вентиль 9, подается в ТРВ, при помощи которого регулируется количество жидкого фреона, поступающего в испарительные батареи 6. Кроме того, в ТРВ происходит дросселирование жидкого фреона, вследствие чего давление фреона снижается до 30—100 кн/м2 (0,03—1,0 кгс/см2) и он начинает кипеть, образуя паро-жидкостную смесь.
Рис. 105. Схема фреоновой автоматизированной установки.
Проходя по трубам испарительных батарей 6 паро-жидкостная фреоновая смесь кипит, превращается в газ и при этом интенсивно отбирает тепло от воздуха и хранящихся в холодильных камерах 8 продуктов. Газообразный фреон, отсасываемый из испарительных батарей компрессором, проходит через теплообменник 4, где отдает часть тепла жидкому фреону, поступает в компрессор, сжимается и цикл повторяется снова. Температурный цикл контролируется с помощью термопатронов 7.
Наряду с фреоновыми установками в транспортном рефрижераторном и морозильном флоте, где требуются большая холодо-производительность и низкие температуры в трюмах (до —18°С) и специальных морозильных камерах (до —40°С), широко применяют аммиачные компрессорные холодильные установки. По принципу получения холода и устройству они аналогичны фреоновым установкам.
Абсорбционные холодильные установки. Работа абсорбционных холодильных установок основана на свойстве аммиака интенсивно поглощаться водой. В отличие от компрессорных абсорбционные установки потребляют не механическую, а тепловую энергию. В состав этих установок входит генератор, в котором находится под давлением водо-аммиачный раствор. Через генератор пропущен змеевик, по которому циркулирует горячий водяной пар. При нагревании водо-аммиачного раствора из него выпаривается аммиак, который затем сжимается в конденсаторе и в жидком виде проходит по змеевикам испарителя. Здесь аммиак кипит, отбирая тепло, необходимое для его парообразования, от рассола, прокачиваемого насосом через испаритель. Охлажденный рассол поступает в батареи холодильной камеры, охлаждая ее, а газообразный аммиак поступает в абсорбер, в котором обедненный водо-аммиачный раствор вновь насыщается им до нужной концентрации и подается насосом через теплообменник в генератор. Таким образом, в системе абсорбционной холодильной установки циркулирует бинарная (двойная) смесь: хладагент — аммик, поглотитель (абсорбент) — вода. В последнее время в таких установках стали применять в качестве хладагента воду, а в качестве поглотителя — бромистый литий, что имеет ряд преимуществ при использовании в системах кондиционирования воздуха.
Пароэжекторные холодильные установки. В этих установках, как и в абсорбционных, потребляется не механическая, а тепловая энергия. В состав установки входит пароструйный эжектор, который создает вакуум в испарителе. Вследствие этого превращается в пар часть воды, подаваемой в виде дождя в испаритель. Остальная вода охлаждается, прокачивается насосом через батареи холодильной камеры и вновь поступает в разбрызгивающее устройство. Такие установки из-за громоздкости и малой экономичности в последнее время на судах не применяются.
Описание принципа работы холодильной установки
Обычному человеку, как правило, нет необходимости разбираться в принципе действия холодильной машины, для него важен результат. Результатом работы холодильной установки является: охлажденные продукты – от замороженных овощей, до мясо-молочной продукции или например охлажденный воздух, если речь идет о сплит-системах.
Другое же дело, когда холодильные машины выходит из строя и для проведения ремонта холодильных установок требуется вызов специалиста. В данном случае уже было бы не плохо разбираться в принципе работы таких агрегатов. Хотя бы для того, чтобы понимать необходимость замены или ремонта составляющей холодильной машины.
Основное назначение холодильной установки – это забор тепла от охлаждаемого тела и перенос этого тепла или энергии другому объекту или телу. Для понимания процесса требуется уяснить простую вещь – если мы нагреваем или сжимаем тело, то мы сообщаем этому телу энергию (или тепло), охлаждая и расширяя, мы отбираем энергию. Это основной принцип, на основе которого и построен перенос тепла.
В холодильной машине для переноса тепла применяются хладагенты – рабочие вещества холодильной машины, которые при кипении и в процессе изотермического расширения отнимают теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передают её охлаждающей среде за счёт конденсации
Холодильный компрессор 1 отсасывает газообразный хладагент – фреон из испарителей 3, сжимает его и нагнетает в конденсатор 2. В конденсаторе 2 фреон конденсируется и переходит в жидкое состояние. Из конденсатора 2 жидкий хладагент попадает в ресивер 4, где происходит его накопление. Ресивер оснащен запорными вентилями 19 на входе и выходе. Из ресивера хладагент поступает в фильтр-осушитель 9, где происходит удаление остатков влаги, примесей и загрязнений, после этого проходит через смотровое стекло с индикатором влажности 12, соленоидный вентиль 7 и дросселируется терморегулирующим вентилем 17 в испаритель 3.
В испарителе хладагент кипит, забирая тепло от объекта охлаждения. Пары хладагента из испарителя через фильтр на всасывающей магистрали 11, где они отчищаются от загрязнений, и отделитель жидкости 5 поступают в компрессор 1. Затем цикл работы холодильной установки повторяется.
Отделитель жидкости 5 предотвращает попадание жидкого хладагента в компрессор. Для обеспечения гарантированного возврата масла в картер компрессора, на выходе из компрессора устанавливаться маслоотделитель 6. При этом масло через запорный вентиль 24, фильтр 10 и смотровое стекло 13 по линии возврата – поступает в компрессор.
Виброизоляторы 25, 26 на всасывающей и нагнетательной магистралях гасят вибрации при работе компрессора и препятствуют их распространению по холодильному контуру.
Компрессор оснащён картерным нагревателем 21 и двумя запорными вентилями 20. Картерный нагреватель 21 выпаривает хладагент из масла, предотвращая конденсацию хладагента в картере компрессора во время его стоянки и поддержания заданной температуры масла.
В холодильных машинах с полугерметичными поршневыми компрессорами, у которых в системе смазки установлен масляный насос, используется реле контроля давления масла 18. Задача этого реле – отключить компрессор в случае снижения давления масла в системе смазки.
В случае установки агрегата на улице он должен быть дополнительно укомплектован гидравлическим регулятором давления конденсации, для обеспечения стабильной работы в зимних условиях и поддержания необходимого давления конденсации в холодное время года.
Реле высокого давления 14 управляют включением/выключением вентиляторов конденсатора, для поддержания необходимого давления. Реле низкого давления 15 управляет включением/выключением компрессора.
Аварийное реле высокого и низкого давлений 16 предназначено для аварийного отключения компрессора в случае пониженного или повышенного давления.
2. Принцип работы холодильной установки. Холодильные агенты и хладоносители.
Элементы холодильной установки: компрессоры, конденсаторы, испарители,
вспомогательные устройства.
Рефрижераторные установки на судах служат прежде всего для того, чтобы в течение длительного времени сохранять продукты, особенно легкопортящиеся.. В охлаждающем контуре компрессора тепло забирается от хладагента, который испаряется при низких температуре (обычно ниже 0° С) и давлении. Температура хладагента за счет сжатия поднимается настолько, что принятое до этого тепло может быть отдано, например, охлаждающей воде с более высокой температурой. Для этой цели к установке необходимо подвести энергию, что в данном случае происходит за счет работы, совершенной компрессором.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ судовой холодильной установки показан на рисунке. Пары хладагента, имеющие низкие давление и температуру, всасываются компрессором и сжимаются до 0,6—0,8 МПа, при этом температура превысит температуру забортной воды, применяемой для охлаждения конденсатора. В конденсаторе тепло хладагента забирается протекающей забортной водой, за счет чего сжижаются пары хладагента при постоянных температуре и давлении. Жидкий хладагент после конденсатора попадает в расширительный клапан, где его давление снижается. Одновременно происходит резкое снижение температуры, и хладагент из жидкости превращается в пар с очень большим влагосодержанием. После выхода из расширительного клапана хладагент испаряется в испарителе и забирает из рефрижераторной камеры требующееся для этого тепло. Для обеспечения лучшей циркуляции воздуха, способствующей более интенсивному теплообмену, в испарительной камере устанавливают вентилятор. Он забирает воздух из рефрижераторной камеры и снова нагнетает туда воздух, охлажденный в испарительной камере.
ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГЕНТЫ И ХЛАДОНОСИТЕЛИ. Охлаждающие рабочие тела делятся в основном на первичные — холодильные агенты и вторичные — хладоносители.
Холодильный агент под воздействием компрессора циркулирует через конденсатор и испарительную систему. Фрион R22, 134a, 401.
Хладоносители применяются в крупных установках кондиционирования воздуха и в холодильных установках, охлаждающих грузы. В этом случае через испаритель циркулирует хладоноситель, который затем направляется в помещение, подлежащее охлаждению
Наиболее распространенным хладоносителем в больших рефрижераторных установках является рассол — водный раствор хлористого кальция, к которому для уменьшения коррозии добавляют ингибиторы.
ЭЛЕМЕНТЫ:
КОМПРЕССОР предназначен для сжатия и нагнетания в конденсатор паров хладагента.
В качестве недостатков двухступенчатого компрессора можно выделить лишь высокое давление, влекущее за собой увеличение температуры нагрева основных рабочих частей компрессора, но эта проблема не столь существенна, если компрессорное оборудование установлено в хорошо проветриваемом помещении.
Принцип действия этого компрессора во многом схож с работой поршневого воздушного компрессора. Для обеспечения низких температур компрессор может выполняться двухступенчатым. Имеются конструкции, предусматривающие перевод компрессора из режима одноступенчатого в режим двухступенчатого сжатия в зависимости от потребности.
При сжатии паров происходит повышение не только давления, но и температуры.
КОНДЕНСАТОРЫ. Как отмечалось, большинство конденсаторов выполняются кожухотрубными и охлаждаются водой. Здесь видно, что холодильный агент проходит снаружи трубок, а охлаждающая вода движется внутри них. В конденсаторе, охлаждаемом забортной водой, предусматривается двухходовое движение воды.
У конденсаторов, имеющих длину 3 м и более, предусматривают двойной выход жидкого агента, с тем, чтобы обеспечить бесперебойное поступление жидкости в систему во время качки судна.
ИСПАРИТЕЛИ. Испарители делятся на два вида: испарители непосредственного охлаждения, в которых холодильный агент охлаждает непосредственно воздух, и кожухотрубные, в которых холодильный агент охлаждает хладоноситель.
Простейшим испарителем непосредственного охлаждения является пучок трубок с увеличенной поверхностью благодаря их оребрению. Холодильный агент кипит в трубках и охлаждает воздух, который прогоняется снаружи вентилятором, обеспечивающим циркуляцию воздуха.
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
МАСЛООТДЕЛИТЕЛЬ устанавливается на стороне нагнетания компрессора и является обязательной частью агрегатов с винтовыми компрессорами
ОСУШИТЕЛИ холодильного агента обязательно используются во фреоновых установках для удаления влаги, оказавшейся в системе
ЖИДКОСТНЫЙ РЕСИВЕР может включаться в состав установки по следующим соображениям: являясь дополнительной емкостью, он, во-первых, создает резерв холодильного агента в системе, необходимый для работы установки в различных режимах; во-вторых, обеспечивает хранение агента, когда необходимо откачать его из системы.
В малых установках откачиваемый из системы холодильный агент обычно собирают в конденсатор.