СУДОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА.Конспект лекций

СОДЕРЖАНИЕ

	Примерный тематический план …………………………………………………..	5
	Введение …………………………………………………………………………	6
	РАЗДЕЛ 1 СУДОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ …………………………………………………………………..	8
	Глава 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН……………………	8
1.1	Физические основы получения искусственного холода………………………	8
1.2	Термодинамические основы холодильных машин ……………………………	9
	Глава 2 ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГЕНТЫ И ХЛАДОНОСИТЕЛИ ………………	13
2.1	Холодильные агенты ……………………………………………………………	13
2.2	Хладоносители …………………………………………………………………..	15
	Глава 3 СЛОЖНЫЕ ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН ………………..	18
	Глава 4 КОМПРЕССОРЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН………………………	20
4.1	Классификация компрессоров …………………………………………………	20
4.2	Судовые поршневые бескрейцкопфные компрессоры …………………………	21
4.3	Ротационные, центробежные и винтовые компрессоры………………………	31
	Глава 5 ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, АРМАТУРА И ТРУБОПРОВОДЫ ……………………………………………………………	36
5.1	Маслоотделители и маслосборники ……………………………………………	36
5.2	Отделитель жидкости, ресиверы, промежуточный сосуд ……………………	37
5.3	Воздухоотделители ……………………………………………………………..	40
5.4	Фильтры и осушители……………………………………………………………	44
5.5	Арматура и трубопроводы………………………………………………………	44
	Глава 6 ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН …	47
6.1	Конденсаторы и теплообменники………………………………………………	47
	Глава 7 ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ, РАБОТАЮЩИЕ С ЗАТРАТОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ………………………………………	58
7.1	Абсорбционные холодильные машины ……………………………………….	58
	Глава 8. АВТОМАТИКА СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК …….	60
8.1	Классификация приборов автоматики ……………………………………………..	60
	Глава 9 ИЗОЛЯЦИЯ СУДОВЫХ ОХЛАЖДАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ …….	61
9.1	Судовые изоляционные материалы и конструкции ………………………….	61
	Глава 10 ОХЛАЖДЕНИЕ ГРУЗОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ НА СУДАХ ………	65
10.1	Способы охлаждения …………………………………………………………………..	65
	РАЗДЕЛ 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРОМЫСЛОВЫХ СУДОВ ………………………………………………………………………….	70
	Глава 11 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЫБЫ ХОЛОДОМ ……………………………………………………………..	70
11.1	Оборудование для охлаждения рыбы перед замораживанием……………………….	70
11.2	Оборудование для замораживания рыбы ……………………………………..	72
11.3	Замораживание при контакте рыбы с холодными поверхностями…………..	77
	Список использованной литературы …………………………………………..	82

Примерный тематический план

Семестр/ четверть	№ лекции	Объем (час)	Наименование тем, краткое содержание материала
5	1	2	Применение холода в рыбной промышленности. Физические основы получения низких температур. термодинамические, цикл Карно
5	2	2	Холодильные агенты, хладоносители, их свойства. Влияние утечек х/а на окружающую среду, методы определения утечек, меры безопасности
5	3	2	Рабочие процессы поршневого компрессора. Энергетические и объемные потери в компрессоре. Регулировка производств компрессоров.
5	4/5	4	Сложные циклы холодильных машин. Двухступенчатое сжатие, циклы в диаграммах lg P-i, T-S. Область применения двухступенчатого сжатия.
5	6/7	4	Классификация компрессоров. Поршневые ротационные, винтовые, турбокомпрессоры. Основные узлы и детали этих компрессоров. Система смазки и охлаждения компрессора.
5	8/9	4	Теплообменные аппараты холодильных машин, конденсаторы, испарители, теплообменники. Теплопередача в этих аппаратах. Конструкции, классификация аппаратов.
5	10	2	Холодильные машины, работающие с заратой тепловой энергии. Абсорбционные х/м, пароэжекторные, турбокомпрессионные. Процессы в этих машинах. Рабочие тела в этих машинах. Достоинства и недостатки этих машин.
5	11	2	Системы охлаждения грузовых помещений: непосредственная, рассольная, воздушная, смешанная системы. Области применения этих систем. Достоинства и недостатки каждой из систем.
5	12	2	Автоматизация холодильных установок. Приборы контроля и регулировки работы х/у. Параметры, регулируемые и контролируемые в процессе работы х/у.
5	13	2	Изоляционные материалы и конструкции. Органические, неорганические, полиматериалы, применяемые для изоляции охлаждаемых помещений. Их свойства, расчет теплопритоков через ограждения. Калорический расчет теплопритоков.
5	14/15	2	Технологическое оборудование для обработки рыбы холодом, рыбоохладители, скороморозильные аппараты (воздушные, контактные), льдогенераторы. Технологическое оборудование для разделки рыбы, консервирования, утилизации.
5	16	2	Эксплуатация холодильной установки. Обслуживание, регулировка параметров работы х/у. Заполнение системы хладагентом, рассолом. Удаление масла и воздуха из системы. Охрана труда и правила безопасности при эксплуатации холодильной установки

ВВЕДЕНИЕ

Холод, являющийся прекрасным консервирующим средством, препятствующим развитию микроорганизмов, широко используют во всех отраслях пищевой промышленности: производят

охлаждение, замораживание и хранение продуктов при низких температурах.

Над созданием холодильных машин работали многие ученые. Английский физик-химик Бойль и немецкий физик Герике еще в конце XVII века установили, что вода в разреженном пространстве испаряется при низких температурах. В 1777 г. Нерн открыл, что в условиях вакуума вода замерзает, если удалять образующиеся водяные пары (поглощение серной кислотой). Эти наблюдения помогли англичанину Лесли построить в 1810 г. первую ледоделку.

Практическое применение холодильные машины нашли только тогда, когда вместо воды были найдены другие, более эффективные рабочие вещества. В 1834 г. английский врач Перкинс построил холодильную машину, работавшую на этиловом эфире. Эту машину можно считать прообразом современных холодильных машин, так как в нее были включены все наиболее характерные для этих машин части: сосуд, где происходило кипение жидкого эфира путем отнятия тепла от окружающей среды, в результате чего вода замерзала, обращаясь в лед; насос, сжимающий пары эфиpa и нагнетающий их в змеевик, охлаждаемый водой, отчего пары снова обращались в жидкое состояние.

Весь процесс в первых холодильных машинах протекал при давлении ниже атмосферного, так как Перкинс и его последователи не решались поднимать давление в системе выше. Эти машины, основанные на сжатии парообразных тел, их конденсации и последующем кипении в жидком состоянии, получили название компрессионных.

В последствии конструкторы создали новые компрессионные машины, работающие на других рабочих веществах при давлении выше атмосферного. Так, в 1871 г. Телье построил машину, работающую на метиловом эфире, в 1872 г. Бойлю был выдан первый патент на аммиачную холодильную машину, в 1874 г. швейцарский физик Пикте создал машину, работавшую на серном ангидриде, а немецкий физик-инженер Линде сконструировал аммиачную машину. В 1881 г. Линде, одновременно с Виндхаузеном, построил углекислотную машину, в которой давление доходило до нескольких десятков атмосфер. В 1845 г. американец Горри изобрел воздушную холодильную машину, работа которой была основана на том, что при расширении предварительно сжатого воздуха температура его понижается. Несколько позже появились абсорбционные холодильные машины (Карпе, 1862 г). Работа абсорбционной машины основана на поглощении парообразного вещества, например аммиачных паров, слабым водоаммиачным раствором и последующем выпаривании аммиака из раствора различными теплоносителями (горячие газы, пар и др.).

Наибольшее развитие в настоящее время получили компрессионные холодильные машины.

Крупный вклад в дело развития искусственного холода внесли русские ученые. Так, академик Браун в 1759 г. в Санкт-Петербурге впервые провел опыты по замораживанию ртути с помощью холодильных смесей; академик Ловиц в конце XVIII столетия предложил различные холодильные смеси, позволившие получить температуру -50° С.

Ведущая роль в развитии ледяного и льдо-соляного охлаждения принадлежит нашим ученым. Академик Крафт в 1733 г. определил физические и механические свойства льда. В 1860 г. на рыбных промыслах в районе Приазовья (в Мариуполе и Таганроге) было произведено замораживание рыбы с помощью смеси льда с солью. В 1862 г. в России впервые были построены вагоны-ледники. Холодильная (воздушная) машина появилась в России в 1888 г. на водном транспорте.

Внедрение эффективных морозилок и автоматизированных холодильных установок с понижением температур в морозилках до -30° С и камерах хранения до -18÷ -23° С позволит сохранить качество продуктов, уменьшить их усушку и, таким образом, сберечь много ценных продуктов. Механизация погрузочно-разгрузочных работ на холодильниках не только облегчит труд грузчиков, но и позволит высвободить многих из них для другой работы.

Перед работниками холодильников поставлены задачи по дальнейшему увеличению производства искусственного льда, мороженого, замороженных различных пищевых продуктов.

В настоящем конспекте лекций описаны основы получения искусственного холода, процессы теплообмена, протекающие в холодильных установках, рабочие процессы холодильных машин, конструкции компрессоров и аппаратов, а также правила эксплуатации холодильных установок.

Конспект лекций составлен в соответствии с программами следующих дисциплин: «Холодильная техника», «Судовое холодильное оборудование», «Холодильное и технологическое оборудование».

РАЗДЕЛ 1 СУДОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ

Глава 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

1. 1 Физические основы получения искусственного холода

Тепловая энергия в естественных условиях всегда переходит от тела более нагретого (охлаждаемого) к менее нагретому (охлаждающему). Понижение температуры охлаждаемого тела до температуры окружающей среды не требует специальных условий и происходит самопроизвольно. Понижение температуры тела ниже температуры окружающей среды требует применения искусственных способов.

Искусственное охлаждение основано на различных физических процессах: фазовых превращениях веществ, адиабатном расширении, дросселировании, термоэлектрическом охлаждении и др.

Фазовые превращения. Сущность охлаждения при фазовых превращениях заключается в том, что кипение жидкостей, плавление твердых тел и сублимация твердых тел (переход из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое) могут происходить только при подводе к этим телам тепловой энергии. Если температура кипения жидкости, плавления или сублимации твердого тела ниже температуры окружающей среды, то тело будет переходить из одного агрегатного состояния в другое, отбирая необходимую для фазового превращения тепловую энергию от окружающей среды, температура ее при этом понижается. Среда, от которой отводится теплота, называется охлаждаемой средой.

В практике для целей искусственного охлаждения используют испарение и кипение жидкостей, плавление водного льда и льдосоляных смесей, сублимацию твердой углекислоты, называемой сухим льдом.

Кипением называется парообразование во всем объеме жидкости. В отличие от испарения, которое происходит только с поверхности жидкости при любом давлении и любой температуре, кипение жидкости протекает при определенной температуре, зависящей от давления. Жидкости, имеющие при атмосферном давлении низкие температуры кипения и используемые в качестве рабочих тел в паровых холодильных машинах, называются холодильными агентами.

Плавление представляет собой переход из кристаллического состояния в жидкое. Температура плавления водного льда 0°С, теплота плавления 334,88 кДж/кг.

С помощью льда нельзя получить низкие температуры. Для получения отрицательных температур используют смесь льда и поваренной соли. С повышением концентрации соли до 23,1% температура плавления льдосоляной смеси понижается до определенной (криогидратной) температуры (-21,2°С), при этом теплота плавления уменьшается до 197,6 кДж/кг. Дальнейшее увеличение концентрации соли приводит к повышению температуры плавления смеси.

Ледяное и льдосоляное охлаждение имеют существеннее недостатки: необходимость заготовки, транспортировки льда, невозможность получения достаточно низких температур, в связи с чем их применение ограниченно.

Сублимация. твердой углекислоты СО₂протекает при температуре —78,9° С, при этом килограмм сухого льда, переходя в газообразное состояние, отбирает от окружающей среды скрытую теплоту, равную 117 кДж/кг. Применение сухого льда позволяет получить низкие температуры, однако его высокая стоимость и связанные с доставкой транспортные расходы ограничивают его использование.

Адиабатное расширение газа. Оно протекает только за счет его внутренней энергии без подвода внешней. Уменьшение внутренней энергии сопровождается понижением температуры газа. Этот процесс использован в воздушных холодильных машинах.

Дросселирование. Так называют расширение газа жидкости при проходе ими суженного отверстия. В процессе дросселирования наряду с расширением происходит понижение давления рабочего тела, при этом внешней работы оно не совершает.

Дросселирование жидкостей сопровождается их частичным парообразованием и понижением температуры. При дросселировании наблюдается большое парообразование жидкости, чем при адиабатном расширении, так как работа сил трения при движении жидкости через узкое сечение превращается в теплоту и передается дросселируемой жидкости. Дросселирование используется для глубокого охлаждения и сжигания газов.

Термоэлектрическое охлаждение. Оно основано на использовании эффекта Пельтье. При пропускании электрического тока от источника питания 4 (рисунок 1.1) через термоэлемент, состоящий из двух полупроводников, соединенных последовательно: электрического 1 ( – ) и дырочного 2 ( + ), спаянных медными пластинами 3, один спай охлаждается до температуры Т_х, другой нагревается до температуры Т_т.

Рисунок 1.1 – Полупроводниковый термоэлемент

Холодный спай, имеющий температуру ниже температуры окружающей среды, отнимает от нее теплоту Q₀, охлаждая среду; от теплого спая теплота Q_r отводится охлаждающим телом, например водой. Максимальное понижение температуры спая соответствует определенному оптимальному значению силы тока. Для получения большого охлаждающего эффекта несколько термоэлементов соединяют последовательно, и таким образом образуется термобатарея. Преимущества термоэлектрического охлаждения – бесшумность работы, непосредственный переход электрической энергии в тепловую, компактность установки – обусловливают перспективность его развития.

1.2 Термодинамические основы холодильных машин

Принцип действия холодильной машин основан на втором законе термодинамики: для передачи теплоты ох холодного тела к теплому необходима затрата некоторой внешней работы.

Математически второй закон термодинамики выражается уравнением:

|Q|=|Q₀|+|L|, (1.1)

где |Q|— абсолютное значение теплоты, переданной теплому телу, Дж;

|Q₀| — абсолютное значение теплоты, отведенной от холодного тела, Дж;

|L| — внешняя работа, затраченная на передачу теплоты, Дж.

Машины, отбирающие теплоту от холодного тела и передающие ее нагретому, называются холодильными. Теплота от тела с низкой температурой переносится к телу с высокой температурой рабочим телом, циркулирующим в холодильной машине.

Холодильные машины, на работу которых затрачивается механическая энергия, относятся к компрессионным холодильным машинам, а в которых затрачивается тепловая энергия, к абсорбционным и пароэжекторным. В качестве рабочего тела могут быть использованы холодильные агенты и воздух. В первом случае холодильный эффект получают вследствие изменения агрегатного состояния рабочего тела – кипения жидкого холодильного агента при низких температурах. Холодильные машины, работающие с использованием холодильных агентов, называют паровыми. Во втором случае охлаждение достигается в результате перехода теплоты от охлаждаемой среды к холодному воздуху. Холодильные машины, работающие по этому принципу, являются воздушными. Преимущественно применяются паровые холодильные машины.

На рисунке 1.2 показан принцип работы холодильной машины. Рабочее тело отводит от холодного (охлаждаемой среды) теплоту Q₀ и передает ее нагретому, в качестве которого используют окружающий воздух или воду. По второму закону термодинамики для такого переноса следует затратить работу L.

Рисунок 1.2 – Принцип работы холодильной машины

Отдав нагретому телу теплоту Q = Q₀ + L, рабочее тело способно вновь отвести от холодного тела теплоту Qо, и процесс повторяется. Таким образом, рабочее тело в холодильной машине совершает круговой процесс или цикл. Цикл, на осуществление которого затрачивается работа, а результатом является перенос теплоты от холодного тела к теплому, называется обратным циклом. Холодильная машина работает по обратному циклу.

Тепловые диаграммы s — Т и i — lg р. Тепловые диаграммы служат для определения параметров рабочего тела при расчетах циклов холодильных машин. Наиболее распространенные диаграммы с осями: энтропия

В s—T-диаграмме (рисунок 1.3 (а)) на оси абсцисс откладывают энтропию, по оси ординат – абсолютную температуру, соответственно сетка диаграммы образована адиабатами 5=соп5т (вертикальные прямые) и изотермами Т=соп51: (горизонтальные прямые).

Рис. 1.3 – Принцип работы холодильной машины. Диаграмма состояния холодильного агента

а — диаграмма s — энтропия, Т — температура; б — диаграмма i — энтальпия,

lg р — давление; 1 — область жидкости; 2 — область влажного пара; 3 — область перегретого пара.(S) — абсолютная температура (T) и энтальпия (i) — логарифм давления (lg p).

По сетке наносят пограничные кривые: левую, или нижнюю, пограничную кривую, обозначаемую х=0 (х – паросодержание), и правую, или верхнюю, пограничную кривую, обозначаемую х=1. Точки нижней пограничной кривой характеризуют состояние насыщенной жидкости, т. е. жидкости, доведенной до температуры кипения. Точки, лежащие на верхней пограничной кривой, характеризуют состояние сухого насыщенного пара. Слева от нижней пограничной кривой находится область жидкости, между пограничными кривыми – область влажного пара, справа от верхней пограничной кривой – область перегретого пара. На диаграмму нанесены изобары р=const, изохоры V=const, линии постоянной энтальпии i-const, для области влажного пара – линии постоянного паросодержания х=const. Для области влажного пара линии р=const и T= const совпадают.

В диаграмме s – Т теплота, подведенная к рабочему телу или отведенная в процессе от рабочего тела, эквивалентна площади, ограниченной линией процесса, осью абсцисс и крайними ординатами. В диаграмме i – lg р (рисунок 1.3, а) сетку диаграммы образуют линии постоянной энтальпии, или изоэнтальпы (вертикальные прямые) и изобары (горизонтальные прямые); при этом по оси ординат принят логарифмический масштаб lg р. На диаграмме нанесены пограничные кривые, а также изобары p=const, изотермы T=const, изохоры V=const, изоэнтальпы i=const , адиабаты s=const, линии постоянного паросодержания =const. В этой диаграмме тепло-подведенная в изобарном процессе и равная разности эн-1ьпий, изображается отрезком оси абсцисс.

Обратный цикл Карно. Обратный цикл Карно (рисунок 1.4) является идеальным циклом холодильной машины.

Рисунок 1.3 – Обратный цикл Карно

В качестве рабочего тела в цикле принят идеальный газ. Допущено, что подвод теплоты от источника низкой температуры к рабочему телу (процесс 4 – 1) происходит при отсутствии разности температур между ними, т. е. источник низкой температуры, и рабочее тело имеют температуру Т_о. Аналогично происходит отвод теплоты рабочего тела к источнику высокой температуры (процесс 2 – 3) при одинаковой температуре Т_к. Практически переход теплоты при таких условиях невозможен. Изучение цикла Карно очень важно, так как он показывает какое наибольшее количество холода может быть при наименьшей затрате работы в условиях Т_о и Т_к.

Цикл Карно состоит из двух адиабат и двух изотерм. В изотермическом процессе 4-1 от источника низкой температуры (охлаждаемой среды) при температуре То и давлении ро к рабочему телу подводится теплота q0. эквивалентная площади в — 4—1—а.

В адиабатном процессе 1 – 2 рабочее тело сжимается от начального давления р₀ до давления р_к, при этом температура его повышается от T_о до T_к, на сжатие затрачивается работа l_сж. В изотермическом процессе 2—3 при температуре T_к и давлении р_к рабочее тело отдает источнику высокой температуры (нагретому телу) теплоту ц_к, эквивалентную площади в—3—2—а. В процессе 3—4 рабочее тело адиабатно расширяется, совершая работу lрасш . При этом давление уменьшается от р_к до р0, а температура понижается от T_к до T₀ в результате чего рабочее тело вновь приобретает способность отводить теплоту от источника низкой температуры, и цикл повторяется. Для переноса теплоты q₀ от источника низкой температуры к источнику высокой температуры требуется работа lo=l_сжат– _lрасш.В соответствии со вторым законом термодинамики тепловой баланс холодильной машины выражается уравнением

qk=q₀+l₀(1.2)

Работа l₀ может быть выражена площадью 1-2-3-4

Эффективность холодильного цикла определяется холодильным коэффициентом

Холодильный коэффициент – это отношение количества теплоты, отведенной от источника низкой температуры, к затраченной в цикле работе, которая может быть выражена формулой

L₀= q_k –q₀

Следовательно,

Как видно из формулы (1.2), холодильный коэффициент цикла Карно не зависит от физических свойств рабочего тела, а является лишь функцией температур и будет тем больше, чем выше и ниже . Чем больше холодильный коэффициент, тем экономичнее работа холодильной машины, т. е. тем меньше работы затрачивается для получения единицы холода. Количество теплоты qо кДж/кг, подведенной к 1 кг «холодильного агента от источника низкой температуры При работе холодильной машины, называется удельной массовой холодопроизводительностью холодильного агента.

Количество теплоты qv (в кДж/м³), которое отбирает холодильный агент от источника низкой температуры, в результате чего образуется 1 м³ пара, представляет собой объемную холодопроизводительность

где v —удельный объем образующихся паров холодильного агента, м³/кг.

Удельная и объемная холодопроизводительность зависят от условий работы холодильной машины, и значение их тем больше, чем выше Т_о и ниже Т’_к,

Машины, работающие по обратному циклу Карно, могут быть использованы для отопления помещений. В этом случае теплота при температуре T_о отводится от окружающей среды, а теплота q_К при температуре T_к подводится к воздуху отапливаемого помещения. Такая машина называется тепловым насосом, а цикл, по которому она работает, – циклом теплового насоса. Естественно, что цикл теплового насоса осуществляется при более высоких температурах, чем цикл холодильной машины. Эффективность этого цикла оценивается коэффициентом отопления µ

ГЛАВА 2 ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГЕНТЫ И ХЛАДОНОСИТЕЛИ

2.1 Холодильные агенты

К холодильным агентам предъявляют определенные термодинамические, физико-химические, физиологические и экономические требования. Они должны иметь низкую температуру кипения при атмосферном давлении, большую теплоту парообразования, большую объемную холодопроизводительность, низкую температуру затвердевания, высокую критическую температуру, быть нейтральными к маслам, металлам и прокладочным материалам.

Холодильные агенты должны быть негорючими и невзрывоопасными, неядовитыми, растворяться в воде без образования ледяных пробок в системе, обладать слабым запахом и цветом (для обнаружения утечек), но запах не должен передаваться продукту.

Стоимость холодильных агентов должна быть невысокой.

Выбор холодильного агента зависит от типа холодильной машины (поршневая компрессорная, турбокомпрессорная, абсорбционная и др.), от температуры, которую следует получить с помощью холодильной машины, и от ее назначения (судовая холодильная машина для охлаждения трюмов, для охлаждения провизионной камеры; холодильная машина, смонтированная в компрессорном цехе отдельно стоящего холодильника, и т. д.). Ни один холодильный агент полностью не удовлетворяет перечисленным требованиям.

Кроме чистых химических соединений в качестве холодильных агентов применяют также смеси веществ, например азеотропную смесь, состоящую из 48,8% хладона-22 и 51,2% хладона-15, называемую хладоном-502. Азеотропной называют смесь, которая не изменяет своего состава при кипении, а парообразная и жидкая фаза имеют одинаковый состав.

Использование смесей холодильных агентов позволяет интенсифицировать работу холодильных машин без конструктивных изменений и дополнительных капитальных затрат, причем объемные и энергетические показатели холодильных машин, работающих на некоторых смесях хладонов, оказываются выше, чем при работе на чистых хладонах.

Наиболее распространенными холодильными агентами судовых холодильных машин являются хладон-22 (R-22), хладон-502 (R-502) хладон-12 (R-12), аммиак (R-717)¹.

Хладон-22 (R-22), (CHF₂C1). Его применяют в средних и крупных судовых холодильных машинах. Преимущества его по сравнению с другими холодильными агентами: малая токсичность, достаточно большая объемная холодопроизводительность, сравнительно низкая температура кипения. Близкие значения давления насыщения у хладона-22 и аммиака £-717 позволяют промышленности выпускать унифицированные холодильные машины для использования их на аммиаке и на хладоне-22.

Хладон-22 представляет собой бесцветный газ со слабым запахом хлороформа, летуч, проникает через самые незначительные неплотности. Утечки определяют посредством специальных газоанализаторов, например УРАС-2, галоидного электронного течеискателя, галоидной лампы, путем обмыливания соединений, по появлению следов V масла на соединениях. Большая текучесть и нерастворимость в воде создают повышенные требования к осушке и герметичности системы. Хладон-22 мало растворяется в воде, безводный, нейтрален к металлам, при высоких температурах неограниченно растворяется в масле. При температурах -10-20°С из хладона-22 выделяется масло. В испарителе смесь хладона-22 и масла разделяется на два слоя: более тяжелый – раствор масла в хладоне (с преобладающим содержанием хладона) – опускается вниз, а более легкий – раствор хладона в масле. (с преобладающим содержанием масла) – всплывает вверх. В конденсаторе смесь холодильного агента и масла однородна и масло отделить нельзя. Хладон-22 разрушает обычную резину, поэтому для уплотнений применяют специальные марки резины.

Хладон-22 не горит и невзрывоопасен. При значительном его содержании в помещении он вытесняет воздух и человек испытывает удушье. При температуре 550° С в присутствии железа хладон-22 распадается, причем одним из продуктов распада является фосген.

При давлении 0,098 МПа температура кипения хладона-22 40,8° С. Давление в испарителе обычно равно или выше атмосферного. Давление в конденсаторе 0,8 – 1,2МПа. Сравнительно большая объемная холодопроиз-водительность (табл. 2.1) обусловливает небольшой объем паров холодильного агента, поступающих в компрессор, а высокий коэффициент теплоотдачи (на 25—30% выше, чем у хладона-12) – небольшие размеры теплообменных аппаратов.

Таблица 2.1 – Термодинамические и физические свойства холодильных агентов

Холодильные агенты	Химическая формула	Нормальная температура кипения t_s, °C	Критическая температура t_кр, °С	Температура затвердевания t_з, °С	Объемная холодопроизводительность при t₀=15°C и t_к=30°С, кДЖ/м³	Температурный диапазон применения
Температура кипения, °С	Максимальная температура конденсации, °С
Хладон-12 (R-12)	CF₂Cl₂	-29,8	112,04	-155,0	1280,5	10÷-25	70
Хладон-13 (R-13	CF₃Cl	-81,5	28,78	-180,0	2460,0	-70÷-110	-20
Хладон-22 (R-22)	CHF₂Cl	-40,8	96,00	-160,0	2044,7	10÷-25	50÷55
Хладон-502 (R-502)	–	-45,6	–	–	2453,64	-25÷-55	50
Аммиак (R-717)	NH₃	-33,4	132,40	-77,7	2170,4	5÷-25	50

Хладон-502 (R-502) -это перспективный холодильный агент для низкотемпературных бессальниковых компрессоров. При давлении 0,098 МПа имеет температуру кипения ¾45,6° С.

Объемная холодопроизводительность на 20% больше, чем у хладона-22, негорюч и невзрывоопасен, растворимость в масле меньше, чем у хладона-22, химически инертен к металлам. Коэффициент теплоотдачи при кипении и конденсации примерно такие, как у хладона-22, но менее токсичен.

Хладон-12 (R-12) (CF₂Cl) – бесцветный газ со слабым запахом, ощутимым при содержании в воздухе более 20%, значительно тяжелее воздуха (в 4,18 раза). При давлении 0,098 МПа кипит при температуре -29,8°С. Хладон-12 не растворяется в воде, поэтому влага, попавшая в систему, остается свободной, вызывая усиленную коррозию труб и оборудования. При попадании влаги в проходное сечение регулирующего вентиля она там замерзает, образуя ледяную пробку, и закрывает доступ холодильному агенту в испаритель. Содержание влаги в хладоне-12 не должно превышать 0,0025% по массе. Безводный хладон нейтрален ко всем металлам, но растворяет некоторые органические вещества, в частности резину, поэтому в качестве прокладочного материала используют специальную маслобензостойкую резину – севанит. Хладон-12 неограниченно растворяется в масле, растворимость увеличивается с повышением давления и понижением температуры.

При больших (свыше 39%) или меньших концентрациях, но длительном воздействии хладон-12 вызывает понижение кровяного давления, человек ощущает удушье, першение в горле, металлический вкус во рту, головокружение, резкую слабость. При температуре 400°С хладон-12 разлагается с выделением отравляющего веществa фосгена. В помещениях, в которых возможны утечки хладона, нельзя курить. Он очень летуч, проникает через любые неплотности и даже через поры крупнозернистого чугуна. Хладон-12 применяется в холодильных машинах малой и средней холодопроизводительности.

Аммиак (R-717) (NH₃). Это бесцветный газ с резким удушающим запахом. Обладает хорошими термодинамическими свойствами. При давлении 0,098 МПа жидкий аммиак имеет температуру кипения — 33,4° С. Объемная холодопроизводительность аммиака примерно одинакова хладоном-22 и в 1,5 раза больше, чем у хладона-12, потому габариты аммиачной холодильной машины в 1,5 раза меньше машины, работающей на хладоне-12, одинаковой холодопроизводительности.

Аммиак не взаимодействует с черными металлами, алюминием и фосфористой бронзой, разрушает медь, медные сплавы, цинк и бронзу. Растворяется в воде, безводном состоянии со смазочными маслами не взаимодействует, в присутствии влаги их окисляет, поэтому Содержание влаги в аммиаке не должно превышать 0,2%. при содержании аммиака в воздухе от 16 до 25% образуется опасная смесь, которая при наличии открытого пламени дает взрыв. Поэтому в соответствии с правилами техники безопасности запрещается пользоваться «серным шнуром» для обнаружения мест утечки, а также открытым пламенем при осмотре внутренней полости аппаратов во время ремонта.

Аммиак вреден для человека, он поражает слизистые оболочки горла, носа, дыхательных путей и вызывает удушье. Допустимая концентрация в воздухе 0,02 мг/л. Пребывание человека в течение 60 мин в помещении с концентрацией 0,5—1% приводит к смертельному исходу.

Аммиак сравнительно дешев.

Для обнаружения утечек аммиака применяют специальные индикаторы, например, лакмусовую бумагу, которая при наличии аммиака приобретает малиновый цвет.

До последнего времени аммиак был самым распространенным холодильным агентом, применяемым в крупных холодильных установках для получения температур кипения до —50÷60°С. Большая токсичность обусловила вытеснение его менее вредными хладонами. В таблице 2.1 приведены некоторые термодинамические и физические свойства холодильных агентов.

Холодильные агенты на судне хранятся в баллонах. Аммиачные баллоны должны быть окрашены в желтый цвет и иметь надпись черной краской «Аммиак», баллоны для хладона-12 и хладона-22 серебристого цвета и имеют соответствующую надпись «Хладон-22».

Каждый баллон должен иметь исправный вентиль, закрытый колпаком, навинченным на горловину баллона. На баллоне должны быть четко выбиты следующие данные: марка завода-изготовителя, тип баллона, номер баллона, фактическая масса баллона, дата (месяц и год) проведенного испытания и следующего освидетельствования, рабочее давление, пробное гидравлическое давление, емкость баллона (в л), клеймо ОТК завода-изготовителя. Баллоны, предназначенные для хранения холодильных агентов, подлежат освидетельствованию (гидравлическому испытанию) не реже 1 раза в пять лет.

Дата освидетельствования на баллоне указывается следующим образом: 6-78-83. Это значит, что освидетельствование производилось в июне 1978 г., последующее должно быть в 1983 г.

Баллоны, пригодные к эксплуатации, заполняют холодильным агентом из расчета: 0,9 кг на 1 л емкости баллона для хладона-22; 1,1 кг на 1 л емкости баллона для хладона-12; 0,50 кг на 1 л емкости баллона для аммиака (емкость указана на баллоне). При температуре воздуха выше 15° С норма наполнения баллона уменьшается на 25%. Баллоны с холодильным агентом должны храниться в особых огнестойких кладовых с открывающимися наружу дверями и иметь естественную или искусственную вентиляцию.

Баллоны могут быть установлены в вертикальном положении на башмаках и огорожены барьерами, защищающими их от падения, или уложены в горизонтальном положении на специальных прокладках с гнездами в штабеля высотой не более 5 шт. В любом случае каждый баллон должен быть надежно закреплен на случай шторма.

2.2 Хладоносители

Хладоносителями называют вещества, отбирающие теплоту от охлаждаемой среды и передающие ее кипящему холодильному агенту. При этом хладоносители не изменяют своего агрегатного состояния. Хладоносители должны быть дешевы, химически нейтральны по отношению is металлам и прокладочным материалам, безвредны, а се иметь низкую температуру замерзания, большую теплоемкость.

Наиболее дешевые хладоносители — вода и воздух, но применение их ограниченно, так как вода имеет высокую температуру замерзания — 0° С, а воздух — малую теплоемкость. Практически применяют рассолы — водные растворы солей хлористого кальция СаСl₂ или хлористого натрия NaCl.

Выбор рассола зависит от требуемой температуры охлаждаемой среды и технологического процесса, в котором его используют. Для таких низких температур, как -20 ÷-25° С, и при отсутствии непосредственного контакта рассола и рыбы применяют СаС1₂; NaCl — для получения температур воздуха 10°С и выше, а также при непосредственном контакте рассола и рыбы, например, при охлаждении или замораживании рыбы в танках с холодным рассолом. Это обусловлено тем, СаС1₂ обладает неприятным горько-соленым вкусом и при попадании на продукт портит его.

Температура замерзания рассола зависит от его концентрации. Под концентрацией понимают число массовых частей соли, приходящихся на 100 массовых частей воды, С увеличением концентрации до определенного предела температура замерзания рассола понижается. (рисунок 2.1)

Рисунок 2.1 – Зависимость температуры замерзания растворов NaCl и CaCl₂

от концентрации

Наиболее низкая температура замерзания рассола — 21,2° С при концентрации 23,1 кг соли на 100 кг раствора или 30,1 кг соли на 100 кг воды, а рассола СаС1₂ — 55° С при концентрации 29,9 кг соли на 100 кг раствора или 42,7 соли на 100 кг воды.

Указанные значения соответствуют состоянию криогидратной точки.

Если понизить температуру рассола ниже указанной, рассол замерзнет в виде однородной смеси кристаллов льда и соли. При концентрации рассола выше криогидратной температура замерзания его вновь повышается.

Концентрацию рассола определяют с помощью ареометра по плотности (ρ) или в градусах Боме (n). Пересчет плотности рассола в градусы Боме производят па формуле:

n=144,3

Концентрация рассола должна быть такой, чтобы при работе холодильной машины он не замерзал.

Рассолы вызывают сильную коррозию оборудования, поэтому рН рассола стремятся поддерживать в пределах 7—10, при котором он наименее агрессивен.

Для уменьшения коррозии пользуются двумя способами: на поверхности металла создают защитную пленку, предохраняющую его от разрушения, или пользуются протекторной защитой.

Кроме применения специальных средств для защиты от коррозии необходимо следить за тем, чтобы соль, из которой готовят рассол, и сам рассол были чистыми. Рассол должен возможно меньше соприкасаться с воздухом, так как увеличение растворенного в нем воздуха способствует коррозии.

ГЛАВА 3 СЛОЖНЫЕ ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

Принципиальные схемы холодильных машин, работающих по циклу двухступенчатого сжатия.

Двухступенчатое сжатие. При низких температурах кипения холодильного агента (-30 — -35° С) и высоких температурах конденсации (35—40° С) возрастает температура в конце сжатия в компрессоре, что приводит к ухудшению условий смазки. В результате этого температура может повыситься до температуры вспышки масла.

В компрессор при низком давлении р₀ поступает пар, «имеющий большой удельный объем, вследствие чего производительность компрессора, а следовательно, и холодопроизводительность холодильной машины уменьшается, при этом увеличивается работа сжатия. При уменьшении холодопроизводительности и увеличении работы сжатия снижается холодильный коэффициент ε. С увеличением степени сжатия р_к/р₀ уменьшается объемные и энергетические коэффициенты компрессора, возрастает разность давлений, действующая на поршень. При таких условиях работы целесообразно применять двухступенчатое сжатие.

При двухступенчатом сжатии процесс сжатия разбивают на два: сначала в компрессоре — ступени низкого давления (СНД) — пар сжимается от давления кипения до промежуточного давления р_пр, затем при постоянном давлении р_пр пар охлаждается, после чего в компрессоре — ступени высокого давления (СВД) — пр. сжимается от давления Р_пр до давления конденсации р_к. Замена одноступенчатого сжатия двухступенчатым повышает стоимость установки, усложняет ее эксплуатацию. Однако при больших степенях сжатия двухступенчатое сжатие имеет преимущества перед одноступенчатым (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Сравнение циклов одно-двухступенчатого сжатия

при одинаковых и Т₀ и Т_к

В конце сжатия снижается температура перегрева пара (Т¢₂ при одноступенчатом сжатии, Т₄ двухступенчатом), увеличивается холодопроизводительность (Dq₀ равна площади а—9—10—б), уменьшается работа, затраченная на сжатие (Dl₀ = площади 2—3— 4—2′). Границы применения цикла с одноступенчатым сжатием 1—2′—5—6—10—1 и перехода к двухступенчатому 1—2—3—4—5—6—6′—8—9—1 зависят от холодильного агента, типа Машин, особенностей работы установки в каждом отдельном случае.

Аммичные холодильные машины двухступенчатого сжатия с поршневыми компрессорами при водяном охлаждении цилиндров рекомендуется применять при степени сжатия р_к/р₀ ³ 9 и разности давлений р_к–р₀³ 1,75МПа. Двухступенчатые машины» работающие на хладоне-12, используют при р_к/р₀ ³ 9 и р_к–р₀³ 0,775МПа. Для низкотемпературных одноступенчатых холодильных машин с поршневыми компрессорами, работающими на хладогене-22, отношение р_к/р₀ не должно превышать 1.2, для одноступенчатых машин с ротационными и винтовыми компрессорами р_к/р₀ ≤ 14÷16.

Использование в качестве холодильных агентов хла-дона-22 и хладона-502 и применение в судовых холодильных установках винтовых компрессоров значительно расширили возможности применения более простых и дешевых схем одноступенчатого сжатия.

Двухступенчатое сжатие может осуществляться в двухступенчатом компрессоре или в двух одноступенчатых компрессорах, включенных в схему СНД и СВД, причем в качестве СНД целесообразно использование ротационных или винтовых компрессоров, имеющих при меньших габаритах большую производительность, чем поршневые.

Различают схемы двухступенчатых холодильных машин с полным и неполным промежуточным охлаждением. При полном промежуточном охлаждении пар между ступенями охлаждается до состояния сухого насыщенного пара (см. рисунок 3.2, процесс 2—3), что достигается с помощью жидкого холодильного агента в промежуточном сосуде. При неполном промежуточном охлаждении пар перед СВД остается перегретым (см. рисунок 3.2, процесс 2—3′), при этом он охлаждается водой в водяном промежуточном холодильнике.

Схемы двухступенчатых холодильных машин бывают с одной и двумя температурами кипения. В первом случае в схему включены испарители, в которых кипит жидкий холодильный агент при температуре кипения, соответствующей низкому давлению р₀. Во втором случае в схему включены испарители низкого давления, в которых жидкость кипит при температуре Т₀ и давлении р₀, и испарители высокого давления, где жидкий холодильный агент кипит при температуре кипения Т_пр, соответствующий промежуточному давлению р_пр. Эти схемы сложны эксплуатации и применяются редко. Применяют схемы двухступенчатых холодильных машин с одноступенчатым дросселированием. В схему с одноступенчатым дросселированием входит один регулирующий вентиль, в котором происходит дросселирование жидкости от давления конденсации р_к до давления кипения Р₀. В схему с двухступенчатым дросселированием включены два регулирующих вентиля и промежуточный сосуд для промежуточного отбора пара. В первом регулирующем вентиле давление понижается от р_к до р_пр. 5разующаяся парожидкостная смесь поступает в промежуточный сосуд.

Рисунок 3.2 – Двухступенчатая холодильная машина с полным промежуточным охлаждением и промежуточным сосудом – теплообменником:

а – принципиальная схема; б — цикл в s— T-диаграмме; в — цикл в i—lg

p –диаграмме.

Пар из парожидкостной смеси отделяется от жидкости отсасывается из промежуточного сосуда СВД, а жидкость поступает во второй регулирующий вентиль и дросселируется в нем от давления р_пр до р₀.

ГЛАВА 4 КОМПРЕССОРЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

4.1 Классификация компрессоров

По конструктивному исполнению различают компрессы поршневые, ротационные, центробежные, или турбокомпрессоры, и винтовые.

В зависимости от применяемого холодильного агента компрессоры бывают аммиачные, фреоновые, углекислотные др. В настоящее время промышленность переходит к выпуску унифицированных холодильных компрессоров, которые могут работать на различных холодильных агентах.

По холодопроизводительности при стандартных условиях различают компрессоры мелкие, малые, средние, крупные. По числу ступеней сжатия различают одно-, двух- и трехступенчатые компрессоры.

По степени герметичности компрессоры бывают открытые или сальниковые, бессальниковые полугерметичные (со встроенным двигателем и разъемным корпусом) и бессальниковые герметичные (со встроенным двигателем в запаянном кожухе).

На рисунке 4.1 приведены области применения холодильных компрессоров различных типов, а в приложении 1 дана характеристика некоторых компрессоров.

Рисунок 4.1 – Области применения холодильных компрессоров различных типов:

1 — поршневые герметичные; 2 — поршневые бессальниковые; 3 — поршневые сальниковые; 4 — поршневые поджимающие в двухступенчатых схемах; 5 — поршневые для низкой ступени каскадных машин; 6 — ротационные поджимающие в двухступенчатых схемах; 7 — винтовые одноступенчатые; 8 — винтовые СНД в двухступенчатых схемах; 9 — винтовые для низкой ступени каскадных машин; 10 — центробежные; 11 — воздушные турбохолодильные.

Поршневые компрессоры классифицируют:

по направлению оси цилиндра — на горизонтальные, вертикальные, V-образные, W-образные, веерообразные, радиальные;

по направлению движения холодильного агента в цилиндре — на прямоточные (с движением пара в одном направлении) и непрямоточные (в которых пар изменяет свое направление в цилиндре компрессора);

по устройству кривошипно-шатунного механизма и числу полостей сжатия — на бескрейцкопфные простого действия (сжатие производится по одну сторону от поршня) и крейцкопфные двойного действия (сжатие: пара происходит по обе стороны поршня);

по количеству цилиндров – одно-, двух- и многоцилиндровые;

по конструктивному выполнению — на блок-картерные и с раздельным выполнением картера и цилиндров.

К компрессорам в судовом исполнении предъявляют повышенные требования: компрессоры должны иметь небольшие массу и габариты, обеспечивать полное уравновешивание сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс, увеличенную частоту вращения, повышенную надежность и безопасность работы.

На судах флота рыбной промышленности применяют преимущественно поршневые бескрейцкопфные компрессоры, работающие на хладоне-12, хладоне-22 и аммиаке, а также ротационные и винтовые. Горизонтальные компрессоры, имеющие большие холодопроизводительность, массу, металлоемкость и габариты, в судовых установках не применяют. Наиболее широко используют быстроходные бескрейцкопфные блок-картерные многоцилиндровые компрессоры с V- и веерообразным расположением цилиндров, так как они компактны, занимают мало места, обладают сравнительно малой массой.

4.2 Судовые поршневые бескрейцкопфные компрессоры

Бескрейцкопфные компрессоры большой производительности выполняют прямоточными, средней — прямоточными и непрямоточными, малой – непрямоточными.

Прямоточные компрессоры (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 – Прямоточный вертикальный компрессор:

1 — коленчатый вал; 2 - шатун; 3 — цилиндр; 4 — нагнетательные клапаны; 5 — крышка цилиндра; 6 — буферная пружина; 7 — ложная крышка; 8 — всасывающие клапаны; 9 — поршень; 10 — маховик; 11 — сальник; 12 — картер; 13 — предохранительный клапан; 14 — нагнетательный запорный вентиль; 15 — всасывающий запорный вентиль; 16 – пусковой байпасный вентиль.

В них всасывающий клапан расположен в поршне. При движении поршня вниз расширяется пар, оставшийся в мертвом пространстве. Когда давление в цилиндре станет несколько ниже, чем во всасывающем трубопроводе, открывается всасывающий клапан и пар поступает в цилиндр компрессора. При движении поршня вверх всасывающий клапан закрывается, пар сжимается и, когда давление пара в цилиндре станет выше, чем давление в нагнетательном трубопроводе, открывается нагнетательный клапан, пар выталкивается из цилиндра. Размещение всасывающего клапана в поршне усложняет его конструкцию. Однако принцип прямоточности уменьшает объемные потери вследствие меньшего нагревания пара, поступающего в цилиндр, от его стенок и увеличивает коэффициент подогрева.

Непрямоточные компрессоры (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 – Непрямоточный вертикальный компрессор:

1 – коленчатый вал; 2 – шатун; 3 – поршень; 4 – цилиндр; 5 – всасывающий клапан; 6 – головка цилиндра; 7 – нагнетательный клапан; 8 – клапанная доска; 9 – маховик; 10 – картер.

В таких компрессорах всасывающий и нагнетательный клапаны расположены в клапанной доске, которая сверху крепится к цилиндру. Для упрощения монтажа, обслуживания, ремонта компрессоры выпускают сериями с одинаковым ходом поршня и диаметром, но разным их числом. Например, компрессоры АВ100 и АУ200 имеют ход поршня, равный 130 мм, и диаметр цилиндров150 мм, но первый из них – двухцилиндровый, второй — четырехцилиндровый, и соответственно холодопроизводительность при стандартных условиях равна116300 и 232600 Вт.

Открытые или сальниковые компрессоры. Современный бескрейцкопфный непрямоточный одноступенчатый компрессор типа П (поршневой) показан на рисунке 4.4 (а и б).

Рисунок 4.4 – Бескрейцокопфный одноступенчатый компрессор П-220:

а – продольный разрез; б – поперечный разрез; 1 – блок-картер; 2 – гильза цилиндра; 3 – нагнетательный клапан; 5 – буферная пружина; 6 – поршень с поршневыми кольцами; 7 – поршенвой палец; 8 – сальник (двусторонний, маслозаполненный , с парой трения сталь-графит); 9 – коленчатый вал; 10 – масляный фильтр; 11 – шестеренчатый масляный насос; 12 – шестерни привода масляного насоса; 13 – шатун; в – диапазон работы компрессоров П110, П165., П220 по температурам t₀ и t_к и холодильным агентам

Компрессоры П110, П165, П220 с ходом поршня 82 мм и диаметром цилиндров 115 мм имеют соответственно, 4, 6 и 8 цилиндров.

Они предназначены для работы в составе аммиачных и фреоновых R-12 и R-22 холодильных установок холодопроизводительностью от 93 до 255 кВт. На рисунке 4.4, в показан диапазон работы компрессоров П110, П165 и П220 по температурам кипения и конденсации при работе их на различных холодильных агентах. Эти компрессоры рассчитаны на более высокие разности давлений и максимальное давление нагнетания, чем выпускавшиеся ранее. Давление нагнетания не должно превышать 1,96 МПа, температура нагнетания 160°С, разность давления нагнетания и всасывания не более 1,67 МПа.

Детали компрессоров. Независимо от марки все бескрейцкопфные компрессоры имеют следующие основные части: блок-картер, гильзы цилиндров, поршень с поршневыми кольцами, кривошипно-шатунный механизм, сальник, клапаны, смазочное устройство. Кроме того, в некоторых конструкциях аммиачных компрессоров предусмотрена ложная крышка.

Блок-картер. Он служит опорной деталью бескрейцкопфного компрессора, на котором собраны и закреплены остальные детали, и состоит из картера и блока цилиндров, выполненных в одной отливке.

Картер имеет крышки: боковые – для доступа к мотылевым подшипникам, передняя и задняя – для осмотра механизма смазки и размещения сальника компрессора.

Внутри картер может быть разделен перегородкой на две полости – масляную и кривошипную.

Чугунные литые гильзы вставляют в цилиндры.

Для понижения температуры перегрева сжимаемого пара цилиндры охлаждают.

В компрессорах, работающих на аммиаке и хладоне-22, предусматривают чаще всего водяное охлаждение цилиндров; в компрессорах, работающих на хладон-22, предусматривают чаще всего водяное охлаждение цилиндров; в компрессорах, работающих на хладоне-12, – преимущественно воздушное. В компрессорах с воздушным охлаждением в верхней части цилиндров и крышке имеются ребра.

Поршень с поршневыми кольцами. Впрямоточных компрессорах поршень тронковый, проходной, пустотелый. В верхнем торце его размещены всасывающие клапаны, к которым пар подходит через всасывающие окна, расположенные в боковой поверхности поршня. Полость всасывания отделена от картера перегородкой. На наружной поверхности поршня в верхней его части имеются три или четыре уплотнительных (компрессионных) кольца, в нижней части – одно или два маслосъемных кольца, снимающих с поверхности цилиндра излишки масла.

Компрессионные кольца цилиндрической формы, маслосъемные, по наружной поверхности срезаны на конус. Кольца устанавливают на поршне конусом вверх. Поршни в прямоточных компрессорах чугунные или стальные литые, в непрямоточных – из алюминиевого сплава.

Кривошипно-шатунный механизм. Этот механизм предназначен для преобразования вращательного движения вала в возвратно-поступательное движение поршня. Кривошипно-шатунный механизм бескрейцкопфных компрессоров расположен в герметично закрытом картере и при работе недоступен для осмотра. Он состоит из коленчатого вала и шатунов. Поршень соединен с шатуном посредством поршневого пальца, преимущественно плавающего типа. От осевого смещения палец удерживается стопорными кольцами.

Шатуны представляют собой стержни круглого или двутаврового сечения с двумя головками. В верхнюю головку запрессовывают бронзовую втулку, она является подшипником поршневого пальца. Нижняя разъемная головка служит для соединения с коленчатым валом, в ней находится вкладыш с антифрикционным покрытием. Коленчатый вал изготовляют из стали марки Ст. 40 или Ст. 45 и устанавливают на подшипниках качения или скольжения. Для уравновешивания сил инерции вал имеет противовесы.

Сальник. Он служит для уплотнения выходящего из картера конца вала. В современных модификациях компрессоров применяют саморегулирующиеся металлические сальники.

Конструкции сальников многообразны. Ниже приведены основные из них.

На рисунке 4.5 изображен мембранный сальник, который используют для аммиачных и фреоновых компрессоров с диаметром вала до 150 мм.

Стальное кольцо 5 закреплено на валу шариковой шпонкой 6 и вращается с валом. Между кольцам 5 и валом имеется уплотняющая свинцовая прокладка 7.

Рисунок 4.5 – Сальник мембранный с масляным Рисунок 4.6 – Сальник самоустанавливаю-

затвором щийся пружинный с графитовыми кольцами

К этому кольцу прижаты два неподвижных бронзовых кольца 9 и 10, закрепленных в центре стальных мембран 4 и 2. Внутренняя мембрана 4 зажата между втулкой сальника 3 и фланцем картера, наружная — между гулкой 3 и крышкой сальника. Для регулирования положение мембран служат прокладки 8. Усилие нажатия между стальным кольцом 5 и бронзовыми кольцами обеспечивается давлением масла, которое подается шестеренчатым масляным насосом в полость между мембранами. Давление в масляной камере выше, чем в картере, благодаря этому масло, прогибая внутреннюю мембрану 4, обеспечивает герметичность между бронзовым кольцом 9 и стальным кольцом 5. Наружная мембрана 2, прогибаясь в сторону крышки сальника, упирается в кольцевой уступ крышки 1 и прижимает внутреннее бронзовое кольцо 10 к кольцу 5.

Избыточное количество масла из масляной камеры сальника поступает в бачок, установленный над сальником, а затем сливается в картер. Масло в бачке создает необходимое давление в сальнике при остановленном компрессоре. Мембранные сальники требуют точкой сборки и строгой перпендикулярности мембран по отношению к оси вала. Упругий манжет 12, зажатый крышкой 11, служит масляным сальником. На рисунке 4.6 изображен сальник самоустанавливающийся, пружинный с графитовыми кольцами. На вал всажены и с ним вращаются два стальных уплотнительных кольца 3, в них вставлены упругие кольца 7 маслобензостойкой резины, плотно прилегающие к нему. В сепараторе 6 заключена пружина 5. Все детали сальника вращаются вместе с валом. С картером неподвижно соединены промежуточная крышка 4 и наружная Крышка сальника 2, в которых установлены чугунные кольца с графитовыми уплотнительными вставками из специального металлизированного графита.

Пружины прижимают подвижные кольца 3 к неподвижным графитовым вставкам, создавая необходимое уплотнение. Масло для смазки подается через верхнее отверстие в крышке и возвращается в картер по отверстию в валу. Сальник прост в монтаже и эксплуатации. В малых фреоновых компрессорах применяют сальники, изображенные на рисунках 4.7 и 4.8. Сильфонный сальник (см. рисунок 4.7) обеспечивает герметичность уплотнения парой трения бронза — сталь.

Рисунок 4.7 – Сальник сильфонный

К сильфону 4 припаян направляющий стакан 6. На сильфон надета пружина 5. Стакан с помощью крышки картера 8 крепят к картеру через прокладку 7. С другой стороны к сильфону припаяно бронзовое кольцо 3, которое притирается к буртику вала или к стальному кольцу 2, плотно посаженному на вал вместе с резиновым кольцом 1 и вращающемуся с ним. Пружина 5 обеспечивает плотность между неподвижным бронзовым и подвижным стальным кольцами.

Рисунок 4.8 – Сальник односторонний графито-стальной

Сальник односторонний графито-стальной (см.рисунок 4.8) пост и надежен в эксплуатации, отличается от самоустанавливающегося сальника (см. рисунок 4.6) наличием пары трения с одной стороны. В крышке 1 на прокладке 4 установлено стальное неподвижное кольцо 3. К этому кольцу прижато графитовое уплотнительное кольцо 5, расположенное в подвижной обойме 6, надетой на вал посредством упругого резинового кольца 2. Плотность контакта неподвижного стального и подвижного графитового колец обеспечивается пружиной 8 посредством упорных шайб 7.

Клапаны. В бескрейцкопфных компрессорах применяют самопружинящие клапаны с полосовыми пластинами и с кольцевыми пластинами и пружинами.

Клапаны с полосовыми пластинами (рисунок 4.9, а) имеют меньшую массу движущихся частей по сравнению кольцевыми, их применяют в современных быстроходных компрессорах. На седле 1 свободно лежат плоские пластины 3.

Рисунок 4.9 – Всасывающий клапан а – с полосовыми пластинами,

б – с кольцевыми пластинами

При подъеме они изгибаются, прижимаясь внутренней поверхности розетки 2, форма пазов в которой соответствует линии прогиба равномерно нагруженной балки на двух опорах, и открывают проходное сечение клапана.

Концы пластин находятся в направляющих пазах, для предотвращения от продольного смещения пластин в розетке устанавливают ограничители. Упругость пластин позволяет обойтись без пружин.

Открываются клапаны под действием разности давлений, закрываются под действием упругости пластин.

Клапаны с кольцевыми пластинами (см. рисунок 4.9, б) стоят из кольцевых пластин 3, перекрывающих проходное сечение в седле 1. В розетке 2 клапана имеются ограничители 5, предупреждающие баковое смещение пластин. Плавная посадка пластин на выступы седла при закрытии клапана обеспечивается пружинами 4.

Седла и розетки клапанов изготовляют из стали марок Ст. 40, Ст. 45 или чугуна СЧ24-44; кольцевые пластины – из хромистых легированных сталей ЗОХГСА или 3X13; полосовые пластины – из светлых холоднотянутых сталей марок 70С2Х или У10А.

На рисунке 4.10 показан комбинированный клапан. Всасывающий клапан 2 и нагнетательный 3 расположены в общем седле 1, причем всасывающий клапан находится за пределом диаметра цилиндра, что облегчает задачу отжима пластин клапана при пуске компрессора и регулировании производительности.

Рисунок 4.10 – Комбинированный клапан

Ложная крышка (рисунок 4.11) прижата к буртику цилиндра буферной пружиной. В крышке размещен нагнетательный клапан. Назначение ее – предохранить компрессор от гидравлического удара в случае попадания в цилиндр жидкого холодильного агента.

Рисунок 4.11 – Ложная крышка компрессора с нагнетательным клапаном:

1 – седло; 2 – пластины; 3 – пружина; 4 – розетка; 5 – шпилька; 6 – корончатая гайка; 7 – шплинт; 8 – буферная пружина.

Проходное сечение нагнетательных клапанов недостаточно для выхода через них жидкости, которая может попасть в цилиндр компрессора при всасывании. Жидкость, зажатая между поршнем и ложной крышкой, давит на ложную крышку, которая, сжимая буферную пружину, приподнимается. Жидкость вытекает через образовавшееся кольцевое пространство в нагнетательную полость. В фреоновых компрессорах, в отличие от аммиачных, скорость движения пара в клапанах уменьшают путем увеличения их сечения.

Благодаря этому снижается опасность гидравлического удара. Способность хладона проникать через любые неплотности затрудняет создание достаточного уплотнения между цилиндром и ложной крышкой. При отсутствии ложной крышки ее заменяют клапанной доской, которая неподвижно крепится к цилиндру.

В прямоточных компрессорах полость между клапанной доской и крышкой цилиндра является нагнетательной, в непрямоточных она разделена перегородкой на две части; одна представляет собой всасывающую полость, другая — нагнетательную

Предохранительные клапаны бескрейцкопфных компрессоров бывают самодействующие шариковые или наперстковые. Шариковый предохранительный клапан состоит из корпуса седла, пружины, шарикового клапана.

В таких клапанах может быть нарушено полное уплотнение после сброса давления.

Более надежен в работе наперстковый клапан, состоящий из корпуса, седла, пружины и клапанов с уплотнительным кольцом из маслобензостойкой резины.

Пружину рассчитывают на предельную разность давлений, при которой она сжимается и перепускает пар с нагнетательной стороны на всасывающую.

Предохранительные клапаны одноступенчатых компрессоров, работающих на аммиаке и хладоне-22, регулируются на открытие при разности давлений на нагнетательной и всасывающей сторонах 1,6 МПа, работающих на хладоне-12,—1,0 МПа. В двухступенчатых компрессорах в СНД предохранительный кал алан должен открываться при разности давлений 1,0 МПа, в СВД — 1,6 МПа.

При достижении указанной разности давлений пружина клапана сжимается и перепускает пар с нагнетательной на всасывающую сторону.

Смазочное устройство. Оно предназначено для подачи смазки на подшипники, в цилиндр и сальник компрессора. Смазка уменьшает нагрев трущихся частей и обеспечивает дополнительную плотность в сальнике и поршневых кольцах. Для смазки холодильных компрессоров применяют специальные масла.

В бескрейцкопфных компрессорах применяют две системы смазки: принудительную (под давлением) и барботажную (разбрызгиванием).

В средних и крупных компрессорах используют принудительную смазку. В таких компрессорах смазочное устройство состоит из масляного насоса, фильтров и трубопроводов подачи масла. Масляный насос, обычно шестеренчатый, расположен в картере или в крышке картера у торца коленчатого вала и затоплен в масле. Ведущая шестерня насоса приводится в движение от коленчатого вала компрессора. Насос забирает масло из картера компрессора и подает к местам трения. Давление, создаваемое масляным насосом, должно на 0,08 – 0,4 МПа превышать давление пара в картере компрессора.

На всасывающей линии насоса устанавливают сетчатый фильтр грубой очистки, на нагнетательной стороне – щелевые пластинчатые фильтры тонкой очистки,

Конструкция щелевого фильтра позволяет прочищать во время работы.

В отдельных конструкциях аммиачных компрессоров в картере для охлаждения масла устанавливают змеевик, в который подают воду.

В картере некоторых фреоновых компрессоров встроен электроподогреватель масла. Электроподогрев позволяет выпарить хладон, растворившийся в масле во время длительной стоянки, и тем самым исключить отказы масляного насоса в результате вспенивания масла при пуске компрессора.

Последовательность подачи масла к местам смазки может быть различной. Если вал компрессора опирается за коренные подшипники скольжения, то масло сначала поступает на коренные подшипники, затем по сверлениям в валу подается на шатунные подшипники и в сальник, а по сверлениям в шатунах или по трубкам вдоль них – на смазку подшипников поршневых пальцев.

При коренных подшипниках качения масло поступает к сальнику, из сальника по сверлениям в валу – на смазку шатунных подшипников, по шатунам – к подгашникам поршневых пальцев. Смазка к сальнику и подшипникам может поступать и раздельно.

В компрессорах средней производительности масло сальнику и шатунным подшипникам может поступать насоса под давлением. Смазка цилиндров, подшипников поршневых пальцев и коренных подшипников производится разбрызгиванием масла из картера нижними Золовками шатунов. В компрессорах малой производительности все трущиеся части смазываются разбрызгиванием.

Полугерметичные и герметичные компрессоры. Наиболее уязвимым звеном компрессора является сальник, частые нарушения нормальной работы которого вызывают утечки холодильного агента из системы. Создание полугерметичных и герметичных бессальниковых компрессоров помогло избежать этого недостатка. В разъемном корпусе (в полугерметичных компрессорах) и в неразъемном (в герметичных) вместе с компрессором установлен электродвигатель, охлаждаемый всасываемыми парами холодильного агента.

Полугерметичные компрессоры надежны в работе (отсутствие утечек холодильного агента), имеют меньшие габариты и массу из-за отсутствия сальника и маховика, бесшумны в работе.

На рисунке 4.12 показан разрез полугерметичного восьмицилиндрового фреонового компрессора. Блок-картер 1 компрессора чугунный, литой, имеет две крышки — переднюю 6 и заднюю 13. Электродвигатель 12 встроен в картер, причем статор закреплен в картере, а ротор насажен на вал компрессора. Коленчатый вал 5 стальной, штампованный с противовесами 15, опирается на два подшипника качения 3. Шестеренчатый масляный насос 2 забирает масло через фильтр-заборник 14 и подает в коленчатый вал через «ложный подшипник» 4, в котором предусмотрен перепускной клапан, регулирующий давление масла. В блок-картер запрессованы сменные цилиндровые гильзы 11. Шатуны стальные, штампованные; поршень 8 тронкового типа, непроходной, из алюминиевого сплава.

Рисунок 4.12 – разрез полугерметичного восьмицилиндрового фреонового компрессора.

Всасывающие и нагнетательные клапаны расположены в клапанной плите 9, над которой находится крышка цилиндров 10. Сжатый пар из цилиндров компрессора нагнетается через нагнетательный вентиль 7.

Герметичные компрессоры в неразъемном корпусе применяют в малых агрегатах-автоматах. В судовых условиях такие компрессоры используют в автономных кондиционерах и для охлаждения холодильных шкафов и небольших провизионных камер.

4.3 Ротационные, центробежные и винтовые компрессоры

Ротационные компрессоры. В ротационных компрессорах ротор имеет вращательное движение. По характеру движения ротора различают компрессоры с катящимся и вращающимся ротором.

По сравнению с поршневыми ротационные компрессоры имеют меньшую массу и габариты и хорошо уравновешенный механизм движения.

Недостаток ротационных компрессоров по сравнению с поршневыми — необходимость их изготовления с высоким классом точности, так как большие значения к. п. д. достигаются только при минимальных неплотностях между ротором и торцами цилиндра или пластинами и стенками.

Схема действия компрессора с катящимся ротором показана на рисунке 4.13.

Рисунок 4.13 – Схема работы ротационного компрессора с катящимся ротором

Ротор 2, вращаясь с эксцентриковым валом, перекатывается по внутренней поверхности цилиндра 1. Так как оси цилиндра и ротора не совпадают, то между поверхностью ротора и зеркалом цилиндра образуется серповидная полость. Пластина 3, плотно прижатая пружиной к ротору, разделяет эту полость на две части — всасывающую и нагнетательную. В верхнем положении ротора всасывающее окно перекрыто, при этом полость цилиндра заполнена паром. По мере движения поршня вниз объем полости перед ротором уменьшается, благодаря чему пар сжимается, и в образующуюся полость за ротором поступает пар из всасывающего окна. Когда давление пара в полости сжатия станет выше, чем в нагнетательном трубопроводе, открывается нагнетательный клапан 4 и пар выталкивается из цилиндра катящимся ротором.

Всасывающих клапанов такие компрессоры обычно не имеют. Примером использования ротационных компрессоров с катящимся ротором в промысловом флоте может служить компрессор «Ротаско», работающий на аммиаке, хладоне-12 и хладоне-22 в одноступенчатых холодильных машинах при степени сжатия р_к/р_й паров холодильного агента до 25.

Ротационные компрессоры с вращающимся ротором применяют, главным образом в качестве поджимающих (бустер-компрессоров) в двухступенчатых установках. Установленные ранее на судах промыслового флота ротационные компрессоры с вращающимся ротором в настоящее время заменяются винтовыми.

Центробежные компрессоры. Центробежные компрессоры применяют в интервале температур от 5 до -100°С и холодопроизводительности от 116 300 до нескольких млн. Вт.

Основные элементы центробежного компрессора — корпус, рабочее колесо с лопатками, насаженное на вал, диффузор, обратный направляющий аппарат. Рабочее колесо, диффузор и обратный направляющий аппарат образуют ступень.

Центробежные компрессоры могут иметь одну или несколько ступеней, принцип их работы следующий: парообразный холодильный агент из всасывающего трубопровода поступает во всасывающую камеру, затем в пространство, образованное лопатками рабочего колеса, вращающегося с большой скоростью.

Под действием центробежных сил пар отбрасывается к периферии, при этом увеличивается скорость пара, т. е. кинетическая энергия. С периферии рабочего колеса пар поступает в диффузор, где его скорость падает, а давление возрастает. После выхода из диффузора в многоступенчатых компрессорах поток пара через обратный направляющий аппарат подводится к следующему колесу, в одноступенчатых — отводится из компрессора. В настоящее время центробежные компрессоры на судах не применяют.

Винтовые компрессоры. На судах промыслового флота эксплуатируются винтовые компрессорные агрегаты отечественные, производства «Кюльаутомат» (ГДР) и компрессоры шведской фирмы «Сталь». Винтовые компрессоры имеют преимущества перед поршневыми и ротационными.

У винтовых компрессоров нет всасывающих и нагнетательных клапанов (этим снижаются дроссельные потери), нет деталей с возвратно-поступательным движением, отсутствует трение между ротором и корпусом компрессора. Все эти особенности повышают надежность работы, уменьшают энергетические потери в (компрессоре, увеличивают межремонтные сроки. Кроме того, в отличие от центробежных, степень повышения давления в винтовых компрессорах не зависит от скорости вращения роторов, без конструктивных изменений можно использовать различные холодильные агенты независимо от их молекулярной массы.

Винтовые компрессоры бывают сухие и, маслозаполненные. В холодильных машинах одно- и двухступенчатого сжатия применяют только маслозаполненные винтовые компрессоры для работы на аммиаке и хладонах при холодопроизводителъности от 200 до 2000 кВт и степени сжатия р_к/ро паров холодильного агента до 20.

Заполнение маслом рабочей полости снижает уровень шума, повышает производительность компрессора благодаря уменьшению внутренних перетечек пара, снижается температура перегрева пара в конце сжатия. Применение маслозаполненных компрессоров позволяет расширить область одноступенчатого сжатия, приблизить процесс сжатия к изотермическому, повысить надежность и долговечность работы машины, осуществить полную автоматизацию. Однако наличие системы смазки и маслоотделения, включающей емкостные и теплообменные аппараты, фильтры, электронасос, арматуру и приборы автоматики, увеличивает габариты установки, массу, стоимость изготовления, усложняет эксплуатацию.

Маслозаполненный винтовой компрессор (рисунок 4.14) 1 состоит из корпуса, двух винтовых роторов (ведущего и ведомого), двух торцевых крышек, сальника, подшипника и механизма регулирования холодопроизводительности. Корпус компрессора отлит из чугуна, выполнен одноблочным (с одним вертикальным разъемом) и включает в себя блок цилиндров, корпус подшипников и разгрузочных поршней и камеру нагнетания.

Окна всасывания и нагнетания относительно рабочей полости корпуса компрессора расположены по диагонали, окно всасывания — сверху, нагнетания — снизу.

Роторы компрессора имеют асимметричный профиль зубьев и установлены в опорных подшипниках скольжения втулочного типа с баббитовой заливкой, воспринимающих действующие усилия. Ведущий ротор выполнен с выпуклыми, ведомый — вогнутыми зубьями, число которых обычно равно соответственно 4 и 6.

Вращающий момент от электродвигателя передается только ведущему ротору, а ведомый вращается ведущих с помощью синхронизирующих шестерен, а также давлением пара, сжимаемого в рабочих полостях

Рисунок 4.14 – Маслозаполненный винтовой компрессор:

а — продольный разрез; б – поперечный разрез:

1 — корпус; 2 — ведущий ротор; 3 — опорные подшипники скольжения; 4 — разгрузочный поршень; 5 — упорный подшипник качения; 6,7 — шестерни, синхронизирующие движение ведущего и ведомого роторов; 8 — валик для перемещения золотника; 9 — винт; 10 — Шпонка золотника, удерживающая его от проворачивания; 11—гайка; 12 — золотник;

13 — ведомый ротор.

В последних конструкциях винтовых компрессоров синхронизирующие шестерни отсутствуют и вращение от ведущего ротора к ведомому передается только давлением сжимаемого пара. Роторы вращаются в противоположных направлениях, не соприкасаясь друг с другом. Зазор между ними обеспечивается очень точным изготовлением профилей зубьев.

Осевые усилия, действующие на роторы, воспринимаются сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипниками. Для восприятия рабочих осевых усилий имеются разгрузочные масляные поршни, установленные на валах роторов. Предохранительные клапаны одноступенчатых винтовых компрессоров должны открываться и перепускать пар с нагнетательной стороны на всасывающую при разности давлений 2,0 МПа, поджимающих винтовых компрессоров (СНД в двухступенчатых холодильных машинах) – при разности давления 1,4 МПа. Винтовые компрессоры допускают автоматическое бесступенчатое (плавное) регулирование холодопроизводительности от 10 до 100%- Плавное регулирование осуществляется подвижным золотником, который перемещается вдоль оси роторов и образует часть поверхности цилиндра компрессора. При крайнем положении золотника на стороне всасывания производительность компрессора будет номинальной. При перемещении золотника в сторону нагнетания рабочая длина винтов уменьшается, в результате снижается производительность.

Бесступенчатое регулирование производительности компрессора обеспечивается плавностью, перемещения; подвижного золотника. Подвижной золотник служит также для разгрузки компрессора во время пуска. Это позволяет применять электродвигатели с нормальным пусковым моментом и исключать значительные пусковые перегрузки на электрическую сеть. Перемещение золотника осуществляется электродвигателем через червячный редуктор или вручную с помощью маховика, расположенного на корпусе червячного редуктора.

Рабочий цикл винтового компрессора состоит из всасывания, сжатия, нагнетания. Для каждой отдельно взятой парной полости эти процессы последовательно чередуются, но так как полости следуют одна за другой, то подача пара идет непрерывно.

В момент освобождения полости (впадины) одного винта от зубьев второго, находящегося в зацеплении с первым, она оказывается против окна всасывания.

Вследствие разряжения, образующегося в полости, происходит всасывание паров холодильного агента из трубопровода. В следующий момент полость всасыванияотсекается ОТ камеры всасывания. На этом процесс всасывания заканчивается. Образуется полость, ограниченная поверхностями винтов и корпуса, причем зуб ведомого винта постепенно заполняет впадину ведущего винта, уменьшая ее объем — происходит сжатие пара. При дальнейшем вращении зуб (следующий за впадиной) ведущего винта заполняет впадину ведомого винта и сжатие продолжается в парной полости.

В процессе сжатия в парные полости через отверстия в золотниковом поршне впрыскивается масло, оно уменьшает внутренние перетечки пара и снижает его температуру при сжатии. Внутреннее сжатие заканчивается, когда полость подойдет к окну нагнетания.

В винтовых компрессорах внутреннее давление сжатия зависит от геометрии роторов и площади окна нагнетания. Отношение начального объема парной полости к ее объему в момент соединения с камерой нагнетания называется геометрической степенью сжатия (Ψ_г). Отношение давления в парной полости в момент соединения ее с окном нагнетания к давлению всасывания называется внутренней степенью сжатия (Ψ_вн).

С момента соединения парной полости с камерой нагнетания начинается процесс выталкивания пара. Давление пара в конце сжатия может быть выше, ниже или равно давлению в нагнетательном трубопроводе. Отношение давления нагнетания к давлению всасывания называют наружной степенью сжатия (π_нар).

Наиболее экономичным режимом, называемыми основным, является режим, при котором давление пара в конце сжатия равно давлению в нагнетательном трубопроводе. В противном случае происходит внешнее так называемое внегеометрическое дожатие пара до давления нагнетания, если давление в нагнетательном трубопроводе выше, чем давление пара в конце сжатия, или падение давления, если Р_нагн<Р_сж . Такой режим самый невыгодный.

Величина энергетических потерь соответствует заштрихованным площадям.

Винтовой компрессор с оборудованием системы смазки компонуют в виде агрегата.

В винтовой компрессорный агрегат входят компрессор с электродвигателем, маслоотделитель, маслоохладитель, масляный насос, фильтры тонкой и грубой очистки масла, газовый фильтр на всасывании, привод регулятора производительности, щиты манометров и датчиков.

На рисунке 4.15 приведена схема винтового компрессорного агрегата отечественного производства.

Рисунок 4.15 – Принципиальная схема холодильного винтового компрессорного агрегата

Винтовой компрессор, 1, приводимый во вращение электродвигателем 3, через паровой фильтр 2 всасывает пары хладона, сжимает их и направляет в маслоотделитель первой ступени 9, маслоотделитель второй ступени 10 и в конденсатор. Отделение .масла от пара происходит в результате изменения направления паромасляного потока, резкого изменения е.го скорости и фильтрации через сетки. Отделившееся масло из маслосборника маслоотделителя 9, пройдя фильтры грубой очистки 8, насосом 7 через маслоохладитель б и фильтр тонкой очистки 5 подается в сальник, подшипники, разгрузочные поршни компрессора и в полости цилиндра.

Маслоохладитель представляет собой кожухотрубный теплообменный аппарат с поперечными сегментными перегородками. Масло циркулирует в промежуточном пространстве, а вода – в трубном. Управление агрегатом осуществляется с пульта 4.

Система автоматики агрегатов обеспечивает автоматизированный пуск и остановку компрессора с местного и центрального пультов управления, автоматическое регулирование холодопроизводительности от 100 до 10% по давлению всасывания, коррекцию потребляемой мощности при перегрузке электродвигателя, разгрузку компрессора при пуске и остановке, аварийную автоматическую защиту. Последняя осуществляет остановку с выдачей сигнала «Неисправность» на центральный, пульт управления и светового аварийного сигнала на местный пульт управления при отклонении от нормы следующих параметров: понижение и повышение температуры масла, уменьшение перепада давлений масла, повышение давления нагнетания, понижение давления всасывания, повышение температуры нагнетания.

Глава 5 ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, АРМАТУРА И ТРУБОПРОВОДЫ

5.1 Маслоотделители и маслосборники

Смазочное масло попадает в систему вследствие уноса его парами холодильного агента из компрессора. В аммиаке масло плохо растворяется, поэтому при попадании его в теплобменные аппараты на стенках труб образуется масляная пленка, значительно ухудшающая условия теплообмена. В хладоне масло растворяется и шесте с жидким хладоном циркулирует по системе, При монтаже фреоновой схемы должен быть предусмотрен возврат масла из испарителя в компрессор 1я того, чтобы масло не накапливалось в испарителе, влияло на температуру кипения хладона и не ухудшало работу испарителя. Для задержания масла, унесенного паром из компрессора, после компрессора на пути холодильного агента ставят маслоотделитель.

Маслоотделители. Простейший маслоотделитель (рисунок 5.1, а). В нем масло отделяется от паров холодильного агента в результате изменения скорости и направления движения потока. Полый цилиндрический сосуд снабжен патрубками для поступления пара 2, отвода его в конденсатор 3 и удаления масла 4. Патрубок 2 заведен внутрь корпуса так, что пар приобретает винтообразное движение, ударяясь о стенки маслоотделителя, капли масла оседают на стенках и стекают вниз.

Рисунок 5.1 – Маслоотделители

а – без охлаждения паров; б – с водяным охлаждением; в – с водяным охлаждением

и поплавковым клапаном возврата масла; г – циклонный; д – с ректификатором;

е – горизонтальный завода «Кюльаутомат» (ГДР);

1 – корпус; 2 –и входной патрубок; 3 – выходной патрубок; 4 – клапан для спуска масла; 5 – змеевик водяного охлаждения; 6 – насадка; 7 – поплавковый клапан; 8 – спираль; 9 – насадка из металлических колец; 10 – ректификатор; 11 – перфорированные листы; 12 – сборник масла.

В таком маслоотделителе отделяется 30—40% от всего количества масла, унесенного из компрессора.

Для лучшего отделения масла от паров холодильного агента пар охлаждают. В этом случае происходит не только отделение капель масла, но и конденсация его паров; полученный конденсат масла также задерживается в маслоотделителе.

Маслоотделитель с водяным охлаждением. В нем (см. рисунок 5.1, б) пар охлаждают водой, подаваемой в змеевик в. Сконденсированные капля масла задерживаются насадкой 6 (слой фарфоровых колец, насыпанных на сетку) и стекают вниз.

В холодильных установках, работающих на хладоне-12, преимущественно применяются маслоотделители с водяным охлаждением (см. рисунок 5.1, в) и возвратом отделившегося масла через поплавковый клапан 7 в картер компрессора. Охлаждающую воду подают в змеевик 5.

В установках, работающих на хладоне-22, применяют маслоотделители циклонные, маслоотделители с ректификаторами и горизонтальные маслоотделители завода-изготовителя «Кюльаутомат» (ГДР).

Циклонный маслоотделитель (см. рисунок 5.1, г). В нем пар по патрубку 2 поступает на направляющую спираль 8 и получает вращательное движение. Центробежной силой капли масла отбрасываются на стенки корпуса 1 и медленно стекают вниз, пар, выйдя со спирали, резко меняет направление и по патрубку 3 уходит из маслоотделителя.

Маслоотделитель с ректификатором (см. рисунок 5.1, д). Пар с маслом в этом аппарате охлаждается водой, подаваемой в змеевик 5, проходит через насадку из металлических ,колец 9, на которых задерживаются сконденсированные капли масла, и масло стекает вниз, а пары хладона, изменяя направление движения, отводятся в конденсатор. Масло, из нижней части маслоотделителя через поплавковый клапан 7 перепускается в ректификатор 10, в котором поддерживается давление кипения ро. При понижении давления из масла выделяются пары растворенного в нем хладона. Пар отсасывается компрессором, а масло перепускается в картер компрессора.

Горизонтальный маслоотделитель завода-изготовителя «Кюльаутомат» (ГДР) (см. рисунок 5.1, е). Отделение масла в нем происходит в результате изменения направления и скорости потока масла и пара при движении через проволочную сетку, заключенную между перфорированными металлическими листами 11, отделившееся масло отводится через сборник масла 12. По данным завода-изготовителя, в таком маслоотделителе отделяется 99,9% от всего количества масла, унесенного из компрессора.

Подбор маслоотделителей производят по диаметру нагнетательного патрубка компрессора.

Маслосборники. Из аммиачных маслоотделителей масло чаще всего выпускают наружу, но возможен также возврат его в картер компрессора. Выпуск масла непосредственно из маслоотделителя приводит к большим потерям аммиака, требует остановки машины во время спуска масла. Поэтому выпуск масла из системы производят не из маслоотделителя, а из маслосборника (рисунок 5.2). Масло предварительно перепускают в маслосборник, который отключают на время выпуска масла от схемы понижают в нем давление путем соединения со стороны низкого давления и при давлении на 0,03— 0,05 МПа выше атмосферного производят выпуск масла. Перед выпуском масло в маслосборнике целесообразно, подогреть, это уменьшит потери аммиака при выпуске масла. С повышением температуры растворимость аммиака в масле уменьшается. Выпуск масла следует производить в противогазе и резиновых перчатках, при этом должна работать вытяжная вентиляция.

5.2 Отделитель жидкости, ресиверы, промежуточный сосуд

Отделитель жидкости (рисунок 5.3). Он обеспечивает сухой ход компрессора и работу приборов охлаждения в безнасосных схемах под заливом, т. е. заполненных жидким холодильным агентом.

Рисунок 5.2 – Маслосборник Рисунок 5.3 – Отделитель жидкого

аммиака

Для этого отделитель жидкости ставится выше батарей, чтобы высота столба жидкости создавала давление, достаточное для подачи жидкого холодильного агента в приборы охлаждения. Жидкость после регулирующего вентиля поступает в отделитель жидкости. Вследствие изменения скорости, и направления движения пар, образовавшийся при дросселировании, отделяется и отсасывается компрессором. Жидкость сливается в приборы охлаждения, кипит, и парожидкостная смесь возвращается в отделитель жидкости, где разделяется на жидкость и пар. Пар отсасывается компрессором, а жидкость, называемая вторичной, снова поступает в батареи.

В насосных схемах подача жидкости в батареи осуществляется насосом, поэтому отделитель жидкости размещать на любом уровне, обычно его ставят в машинном отделении, но отсос пара из батарей и воздухоохладителей по правилам техники безопасности должен производиться обязательно через отделитель жидкости. Отделители жидкости изолируют. Подбор отделителей жидкости производят по диаметру всасывающего патрубка компрессора.

Ресиверы. Они по выполняемой функции бывают: линейными, циркуляционными, вертикальными, дренажно-циркуляционными, дренажными, защитными.

Линейный ресивер (рисунок 5.4). Его включают в схему холодильной установки после конденсатора, и он служит для освобождения конденсатора от жидкого холодильного агента. Линейный ресивер является также сборником воздуха, который собирается в его верхней части и отводится к воздухоохладителю, и отстойником масла (в аммиачных установках); из отстойника масло через маслосборник удаляют из системы. Конструктивно линейный ‘ресивер представляет собой полый цилиндрический горизонтальный (реже вертикальный) сосуд с патрубками для подключения к схеме. Подбирают его по емкости с учетом того, что ресивер заполняется жидким холодильным агентом не более чем на 50% объема.

Циркуляционный ресивер. Такой ресивер включают на стороне низкого давления после регулирующей станции. Служит он для накапливания жидкого холодильного агента перед подачей его насосом в приборы охлаждения в холодильных установках с принудительной циркуляцией холодильного агента.

Рисунок 5.4 – Ресивер линейный

1 – воздухоотделитель; 2 – уравнительная линия к конденсатору;

3 – предохранительный клапан; 4 – грязевик.

Горизонтальный циркуляционный ресивер устроен аналогично горизонтальному линейному ресиверу, но над ним не монтируют воздухоотделитель.

Горизонтальные циркуляционные ресиверы применяют в комплекте с отделителем жидкости.

Вертикальный дренажно-циркуляционный ресивер (рисунок 5.5). Он выполняет функции отделителя жидкости и циркуляционного ресивера. Смесь жидкого и парообразного холодильного агента из батарей и воздухоохладителей поступает в дренажно-циркуляционный ресивер. В нем пар отделяется от жидкости. Пар отсасывается компрессором, а жидкость центробежным насосом подается в приборы охлаждения. Таким образом отпадает необходимость включения в схему отделителя жидкости.

Дренажный ресивер. Он служит для хранения запаса жидкого холодильного агента, приема жидкого холодильного агента из батарей и воздухоохладителей во время оттаивания снеговой шубы и при необходимости освобождения от жидкости другого оборудования перед ремонтом.

Защитный ресивер. Его ставят на стороне низкого давления, и он служит для приема неиспарившейся жидкости из приборов охлаждения и отделителей жидкости в безнасосных схемах.

Конструктивно дренажный и защитный ресиверы аналогичны линейному. Различие состоит в назначении патрубков и подключении их к схеме холодильной установки.

Рисунок 5.5 – Ресивер дренажно-циркулярный

Промежуточный сосуд. В двухступенчатых холодильных машинах он служит для промежуточного охлаждения пара между ступенями сжатия и для отбора пара, образовавшегося после первого дросселирования. На рисунке 5.6 изображен промежуточный сосуд с теплообменником, в котором охлаждается пар между СНД и ОВД, а также происходит переохлаждение жидкого холодильного агента перед РВ₂. Конструктивно промежуточный сосуд представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат со встроенным в него змеевиком и патрубками для подключения к схеме. Схема подключения промежуточного сосуда показана рисунке 5.7.

Холодильный агент после дросселирования в регулирующем вентиле РВ1 поступает в промежуточный сосуд. Пар, образовавшийся при дросселировании, отсасывается СВД, а жидкость заполняет промежуточный сосуд до определенного уровня. В эту жидкость погружен змеевик. По змеевику проходит жидкость, которая в результате теплообмена охлаждается при постоянном давлении конденсации р_к от температуры переохлаждения Т_п до температуры на 3-8° С выше температуры Т_по. Барботажная труба, по которой поступает пар из СНД, опущена ниже уровня жидкости в промежуточном сосуде. Пар, выходящий из трубы, проходит через слой жидкого холодильного агента, охлаждается и поступает в СВД. Подбор промежуточных сосудов производится по диаметру нагнетательного патрубка СНД.

5.3 Воздухоотделители

В систему воздух попадает через неплотности в местах соединения трубопроводов или в сальнике компрессора при работе на вакуум, при ремонте аппаратов, а также остается после монтажа при плохом вакуумировании. Если в системе присутствует воздух, повышается давление конденсации, ухудшается теплопередача теплообменных аппаратов, увеличивается расход энергии на работу компрессора. Поэтому воздух из системы удаляют. Для этого в схему включают воздухоотделитель.

Рисунок 5.6 – Промежуточный сосуд с теплообменником

1 – уравнительное отверстие; 2 – штуцер к манометру; 3 –паровая уравнительная линия;

4 – каплеотбойники; 5 – жидкостная уравнительная линия; 6 – указатель уровня;

7 – штуцер к дистанционному указателю уровня.

Рисунок 5.7 – Схема подключения промежуточного сосуда

. Принцип работы аппарата основан на том, что из смеси паров холодильного агента и воздуха путем ее охлаждения – конденсацией – выделяется холодильный агент и возвращается в систему, а воздух выпускают наружу. Отбор воздушно-аммиачной смеси производится из линейного ресивера или конденсатора.

Двухтрубный воздухоотделитель. Этот прибор имеет наиболее простую конструкцию и устанавливается непосредственно над ресивером.

По внутренней трубе проходит жидкий холодильный агент, подаваемый через РВ, с низким давлением и температурой кипения, а в межтрубном пространстве находится воздушно-аммиачная смесь. Аммиак конденсируется, и жидкость стекает в ресивер, а воздух выпускается в сосуд с водой. Часть жидкости во внутренней трубе превращается в пар, и парожидкостная смесь отводится в испаритель.

Кожухозмеевиковый воздухоотделитель (рисунок 5.8). Он состоит из змеевика, по которому проходит жидкий аммиак после дросселирования в РВ, и кожуха, в околотрубном пространстве которого охлаждается воздушно-аммиачная смесь.

Рисунок 5.8 – Воздухоохладитель кожухозмеевиковый

Кожухотрубный и кожухозмеевиковый воздухоотделители не обеспечивают достаточно полного удаления воздуха из системы.

Автоматический воздухоотделитель (рисунок 5.9).

Это наиболее совершенная и эффективная конструкция воздухоотделителя. Он состоит из двух цилиндрических концентрично расположенных сосудов 4 и 12. Во внутреннем сосуде 4 расположен змеевик 6, который своим нижним концом соединен с наружным сосудом 12. В змеевик через вентиль 17 подают воздушно-аммиачную смесь, которая охлаждается окружающей змеевик жидкостью с давлением ро, подаваемой по трубе 7 из коллектора регулирующей станции через поплавковый регулятор 3.

Пар, образовавшийся в сосуде, отсасывается по трубе 18. Конденсат, полученный в змеевике 6, вместе с неконденсированной смесью сливается в наружный сосуд 12.

Барботируя через жидкость, воздушно-аммиачная смесь поднимается, соприкасается с холодной стенкой внутреннего сосуда, дополнительно охлаждается, и пары аммиака конденсируются, а оставшаяся богатая воздухом смесь из кольцевого пространства между сосудами по трубке 13, а затем по змеевику 5 (показанному пунктиром) вновь поступает во внутренний сосуд для повторного охлаждения. Полученный в змеевике конденсат сливается вниз и по трубке 13 поступает в наружный сосуд 12, а воздух поднимается по змеевику и подходит к клапану выпуска воздуха 15.

Рисунок 5.9 – Автоматический воздухоохладитель АВ-4

При накапливании воздуха в аппарате давление в змеевике и наружном сосуде повышается, приближаясь к давлению конденсации, в результате чего уровень жидкого аммиака в кольцевом пространстве между сосудами опускается вместе с поплавком регулятора 10. Жидкий аммиак из воздухоотделителя отводится через камеру поплавкового регулятора 10 в коллектор регулирующей станции или в линейный ресивер. Соединенный с поплавковым механизмом стержень 14 также перемещается вниз, он перестает оказывать давление на клапан 15, и клапан под действием пружины открывается, пропуская воздух через вентиль 16 к мембранному клапану 1. Противоположная сторона мембранного клапана соединена с линией всасывания. Если температура кипения холодильного агента и давление во внутреннем сосуде 4 понизятся до заданного значения, то пружина отожмет мембрану, открывая проход для воздуха, и по трубе 2 воздух проходит в сосуд с водой. В результате этого давление в змеевике 5, трубке 13 и наружном сосуде становится ниже давления конденсации, жидкость с давлением конденсации из коллектора регулирующей станции поступает в камеру поплавкового регулятора 10, вызывая подъем поплавка и стержня 14. Стержень, нажимая на иглу, закрывает «лапан 15, и выпуск воздуха прекращается. Патрубок 11 с вентилем 8 служат для продувки кольцевого пространства между сосудами, вентиль 9 — для продувки полости внутреннего сосуда.

5.4 Фильтры и осушители

Фильтры. Они бывают паровые и жидкостные.

Паровой фильтр, или грязеуловитель. Его устанавливают на всасывающей стороне компрессора для очистки пара, поступающего в цилиндр, от механических загрязнений — окалины, ржавчины и др. Грязеуловитель состоит из корпуса, крышки и двойной или тройной сетки на каркасе, которая может быть вынута из корпуса для очистки. В аммиачных установках сетка стальная с размерами ячеек 0,4 мм, во фреоновых — латунная с размерами ячеек 0,2 мм.

Жидкостный фильтр. Он расположен перед регулирующим вентилем, во избежание засорения проходного сечения автоматических приборов регулирования подачи жидкого холодильного агента в испаритель.

Жидкий хладон перед приборами автоматики фильтруют через ткани: асбестовую АТ-2, фетр, фильтрмиткаль или спекшиеся бронзовые шарики диаметром 0,2— 0,3 мм. Фильтры могут быть выполнены со стаканами, изготовленными из пористой керамики.

Осушители. (рисунок 5.10). Они предназначены для осушения хладона перед регулирующим вентилем, чтобы влага, содержащаяся в холодильном агенте, не замерзала в проходном сечении регулирующего вентиля и не образовала пробки.

Рисунок 5.10 – Осушитель фреоновый:

1- стакан с силикогелем; 2 - фильтрующая ткань; 3 - сетчатый каркас; 4 -пружина.

В малых установках осушители включают только в период заполнения системы холодильным агентом. В качестве абсорбента (вещества, поглощающего влагу) используют гранулированный силикагель марки КСМ с размером зерен 3—5 мм или алюмогель. Сетка, предусмотренная в конструкции осушителя для задержания силикагеля, унесенного жидким хладоном, пропускает мелкие частицы его, поэтому после осушителя ставят жидкостный фильтр. Фильтрующая ткань может быть поставлена в самом корпусе осушителя. Регенерацию силикагеля производят путем прокаливания его горячим воздухом или азотом, температура которого около 200 °С, или вакуумированием при температуре 100 – 120°С.

5.5 Арматура и трубопроводы

Арматура. На холодильных установках она включает запорные и регулирующие вентили холодильного агента, предохранительные и обратные клапаны, задвижки воды и рассола.

Запорные вентили бывают проходные и угловые.

Запорная арматура (рисунок 5.11). Ее конструкция зависит от холодильного агента и диаметра условного прохода, но в каждом вентиле имеются корпус, крышка, клапан, шпиндель, маховик; все вентили, кроме мембранных, включают сальник.

Рисунок 5.11 – Запорные вентили:

а – фреоновый угловой; 1 – корпус; 2 – шпиндель с клапаном; 3 – сальниковая набивка;

4 – гайка сальника; 5 – прокладка; 6 – колпачок; 7 – накидная гайка; 8 – тройник;

9 – патрубок;

б – аммиачный: 1 – клапан; 2 – корпус; 3 – крышка; 4 – сальниковая набивка; 5 – нажимная втулка; 6 – шпиндель; 7 – маховик.

Фреоновые вентили над шпинделем имеют колпачок для предупреждения утечек холодильного агента через сальник. Вентиль должен быть установлен на трубопроводе так, чтобы холодильный агент поступал под клапан во избежание его обрыва. На корпусе вентиля обычно ставят стрелку, указывающую направление холодильного агента.

Регулирующий вентиль (рисунок 5.12). Он отличается от запорного мелкой резьбой на шпинделе и специальной формой клапана, обеспечивающей плавное регулирование количества проходящей жидкости.

Предохранительные клапаны (рисунок 5.13). Их устанавливают на всех аппаратах, работающих под давлением. При повышении давления в аппарате выше установленного (на которое отрегулирована пружина предохранительного клапана) клапан открывается и выпускает часть холодильного агента в атмосферу, в воду или на сторону низкого давления.

Для переключения предохранительных клапанов, устанавливаемых попарно на холодильных аппаратах, применяют специальный трехходовой вентиль (рисунок 5.14). Вентиль состоит из сварного корпуса 5, который фланцем 1 соединен с аппаратом, а штуцерами 2 и 6 — с предохранительными клапанами. На шпинделе 4 закреплен клапан 3. При любом крайнем положении клапана 3 один из предохранительных клапанов всегда включен, при среднем положении включены оба предохранительные клапана. Переключающий клапан позволяет производить периодические проверки предохранительных клапанов, их ремонт или замену.

Рисунок 5.12 – Регулирующий вентиль: Рисунок 5.13 – Предохранительный клапан:

1 – корпус; 2 – клапан; 3 – накидная гайка; 1 – направляющая; 2 – клапан с резиновым

4 – маховик; 5 – шпиндель; 6 – сальник; уплотнением; 3 – стакан; 4 – корпус;

7 – крышка 5 – пружина; 6 – нажимная гайка; 7 – крышка

8 – колпачок; 9 – шпиндель.

Рисунок 5.14 – Трехходовой вентиль для переключения предохранительных

клапанов

Глава 6 ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

6.1 Конденсаторы и теплообменники

КОНДЕНСАТОРЫ

Конденсатором называют теплообменный аппарат, в котором происходят охлаждение и конденсация паров холодильного агента вследствие отвода теплоты охлаждающей водой или воздухом.

Теплопередача в конденсаторах. Интенсивность теплопередачи в конденсаторе определяется удельным тепловым потоком (Bт/м²), который равен количеству теплоты, отведенной от паров холодильного агента через 1 м² поверхности конденсатора за единицу времени.

Удельный тепловой поток определяют по формуле:

где —коэффициент теплопередачи конденсатора, Вт/(м²·К); — средняя логарифмическая разность температур конденсирующего пара и охлаждающей воды или воздуха (может быть принята 5—8°С).

Для большинства конденсаторов коэффициент теплопередачи равен 700—900 Вт/(м^2·К). Величину коэффициента теплопередачи можно определить по формуле

где , — коэффициенты теплоотдачи соответственно со стороны холодильного агента и воды (воздуха): для воды =3500÷7000 Вт/(м^2·К), воздуха = 23÷93 при скорости воздуха =3÷8 м/с, аммиака = 2300÷5800, хладона-12 = 1200÷2300, хладона-22 = 1500÷2900 Вт/(м^2·К);

, —диаметры труб соответственно со стороны воды и холодильного агента, м;

, , — толщина стенки соответственно трубы, масла, водяного камня, м;

, , —теплопроводность соответственно материала стенки трубы, масла, водяного камня, Вт/(м·К).

Коэффициент теплопередачи увеличивается, с увеличением скорости движения пара, при отсутствии в паре воздуха и неконденсирующих газов, при хорошем отводе образующегося конденсата, при отсутствии загрязнения труб конденсатора смазочным маслом и водяным камнем.

Среднелогарифмическую разность температур можно определить по формуле

где , — температура воды (воздуха) на входе в конденсатор и на выходе из конденсатора, °С;

— температура конденсации, °С.

Конструкции судовых конденсаторов. Конденсаторы холодильных машин делят на конденсаторы с водяным

охлаждением и конденсаторы с воздушным охлаждением. Конденсаторы с водяным охлаждением, в которых вся теплота от холодильного агента отводится нагреванием воды, называют проточными. Конденсаторы, в которых теплота отводится нагреванием воды и частичным испарением, называют оросительными. Конденсаторы, в которых теплота отводится испарением воды, называют испарительными.

Конденсаторы с водяным охлаждением изготовляют нескольких конструкций: горизонтальный кожухотрубный, кожухозмеевиковый, элементный, вертикальный кожухотрубный.

В судовых холодильных машинах применяют преимущественно горизонтальные кожухотрубные и кожухо-змеевиковые конденсаторы.

Горизонтальный кожухотрубный конденсатор (рисунок 6.1) представляет собой стальной горизонтальный цилиндрический кожух с приваренными к нему трубными решетками 2, в которых развальцованы трубки 4. В аммиачных конденсаторах трубы гладкие, стальные, цельнотянутые, в фреоновых — медные или латунные, преимущественно оребренные со стороны хладона. Малая теплота парообразования хладона и большая вязкость обусловливают меньшие значения коэффициента теплоотдачи со стороны хладона, чем со стороны воды. Поэтому наружную поверхность труб оребряют методом накатки или насадки ребер. На рисунке 6.1 (б) показан профиль накатки труб.

Рисунок 6.1 – Конденсатор горизонтальный кожухотрубный хладоновый:

а – конструкция конденсатора; б – профиль накатки труб

Применение медных труб обеспечивает чистоту теплопередающей поверхности, отсутствие ее коррозии, однако повышает стоимость аппарата. Для уменьшения коррозии стальных трубных решеток на ее поверхности (со стороны морской воды) наносят слой меди, покрытие из эпоксидной смолы или ставят протектор. С торцов кожух закрыт крышками 3 с перегородками для создания нескольких ходов воды. Одна из крышек имеет патрубки для подачи воды и для ее отвода из конденсатора.

Пар холодильного агента подают сверху в межтрубное пространство. Соприкасаясь с холодной поверхностью труб, по которым проходит вода, пар конденсируется, и жидкость стекает в сборник жидкого холодильного агента – ресивер 5, снабженный спускным клапаном 6 и патрубком для отвода жидкого хладона. В фреоновых конденсаторах нижняя часть его цилиндрического кожуха иногда выполняется без труб и служит ресивером. В верхней части кожуха конденсатора установлен предохранительный клапан 7, выхлопную трубу от которого выводят в атмосферу (во фреоновых конденсаторах) и в забортную воду со стороны, противоположной забору воды (в аммиачных конденсаторах). В аммиачных конденсаторах и конденсаторах, работающих на хладоне-22, предохранительный клапан должен открываться при избыточном давлении паров холодильного агента 2,0 МПа, работающих на хладоне -12 при избыточном давлении 1,4 МПа.

Конденсаторы имеют штуцера для присоединения манометра, для уравнительной трубки, соединяющей конденсатор с ресивером, и трубки, по которой отводится паровоздушная смесь. Аммиачные конденсаторы в нижней части кожуха имеют маслоотстойник, из которого периодически удаляется масло. Удельный тепловой поток кожухотрубного аммиачного конденсатора c гладкими трубами = 3000÷6000 Вт/м², фреонового с оребренными трубами – до 6000-8000 Вт/м² при =5÷6°С. Кожухотрубные конденсаторы небольшие по габаритам и удобны в эксплуатации.

Кожухозмеевиковые конденсаторы (рисунок 6.2) применяют во фреоновых холодильных установках небольшой холодопроизводительиости при наличии чистой охлаждающей воды. В кожухе конденсатора в одной трубной решетке 3 укреплен змеевик 2, по которому проходит вода, поступающая через патрубок в крышке 4. В межтрубном пространстве конденсируется холодильные агент и собирается в сборник 5. Трубы могут быть гладкими или оребренными.

Рисунок 6.2 – Конденсатор кожухозмеевиковый хладоновый с отъемной крышкой

Конденсаторы с воздушным охлаждением применяют в малых фреоновых холодильных установках для упрощения монтажа. Конденсатор состоит из нескольких рядов змеевиков, выполненных из оребренных труб, объединенных вверху общим паровым коллектором, а внизу — общим жидкостным коллектором. Змеевики обдуваются воздухом, который нагнетается вентилятором. Удельный тепловой поток конденсатора с воздушным охлаждением составляет примерно 175 Вт/м². Разность температур между средней температурой воздуха и температурой конденсации составляет 10-20 °С.

Расчет конденсатора.

Он заключается в определении площади теплопередающей поверхности конденсатора по формуле:

(VI—4)S

где — тепловая нагрузка конденсатора, Вт; — удельный тепловой потокВт/м².

Расход воды для охлаждения конденсатора определяют по формуле:

где — теплоемкость воды, Дж/(кг К);

—плотность воды, кг/м³;

— разность температур воды, уходящей и поступающей на конденсатор (в судовых конденсаторах принимается 2 —4° С).

Фактическая площадь теплопередающей поверхности должна превышать расчетную примерно на 10%, чтобы при выходе некоторого количества труб из строя можно было заглушить их без ущерба для работы.

Трубы конденсаторов подвергаются сильной коррозии от действия морской воды, что приводит к образованию на стенках труб слоя ржавчины. Слой продуктов коррозии увеличивает их тепловое сопротивление уменьшается коэффициент теплопередачи k, повышается давление конденсации, увеличивается расход электроэнергии). Цель борьбы с коррозией — сохранить металл и увеличить коэффициент теплопередачи, однако очистка от продуктов коррозии ускоряет износ труб. Поэтому в конструкции желательно использовать коррозийно-стойкие материалы (латунь, нержавеющую сталь), металлические коррозийно-стойкие покрытия и протекторы.

Металл протектора должен быть более активным, чем металл основной конструкции. Например, для защиты железных и алюминиевых конструкций применяют цинковые, для бронзовых, латунных, медных — цинковые и железные протекторы. Протектор и металл основной конструкции образуют в морской воде (электролите) гальваническую пару. Протектор, являясь анодом, разрушается, а металл основной конструкций сохраняется. Протектор представляет собой небольшой лист металла, плотно прижатый болтами основной конструкции. Зона действия протектора в морской воде для труб 100—200мм,для плоских конструкций 3—5м.Периодически поверхности протектора следует очищать от_ продуктов коррозии, а при полном разъедании заменять.

ТЕПЛООБМЕННИКИ

Теплообменники бывают кожухозмеевиковые (рисунок 6.3) или кожухотрубные. По змеевику или по трубам проходит жидкий хладон, а в межтрубном пространстве навстречу жидкости — пар. Теплообменник служит для переохлаждения жидкого хладона, поступающего из конденсатора к регулирующему вентилю, парами хладона, которые отсасываются из испарителя компрессором.

Рисунок 6.3 – Теплообменник хладоновый

Теплообменники подбирают по площади теплопередающей поверхности змеевика (в м²), которую находят по формуле

где — тепловой поток теплообменника, Вт.

Значение энтальпий определяют по s—Т или i—lg р-диаграмме.

Обозначение точек цикла соответствует рисунку 6.4; — коэффициент теплопередачи, теплообменника, равный 230 – 290 Вт/(м²·К) — разность средних температур жидкого и парообразного холодильного агента в теплообменнике, °С;

— масса холодильного агента, проходящего через теплообменник, кг/а

Рисунок 6.4 – Паровая холодильная машина с регенеративным теплообменником:

а – принципиальная схема; б – цикл в диаграмме S – Т; в – цикл в диаграмме l – lg p

ИСПАРИТЕЛИ

Теплопередача в испарителе. Различают кипение пузырчатое и пленочное. В первом случае образованные при кипении пузырьки пара открываются от поверхности трубы и смешиваются с жидкостью, отсутствие пара у поверхности трубы способствует интенсификации процесса теплообмена. Во .втором случае на поверхности труб образуется слой парообразного холодильного агента, который задерживает передачу теплоты от охлаждаемой среды к холодильному агенту. В испарителях холодильных установок происходит пузырчатое кипение.

Удельный тепловой поток испарителя определяют по формуле

где - коэффициент теплопередачи конденсатора, Вт/(м²·К);

– средняя логарифмическая разность температур между кипящим холодильным агентом и охлаждаемым рассолом или воздухом; примерно для рассольных испарителей составляет 4 – 6° С; при охлаждении воздуха с естественной циркуляцией для аммиачных батарей непосредственного охлаждения 8÷12° С, для фреоновых батарей 12÷16° С; при принудительной циркуляции воздуха (для воздухоохладителей) 6÷18°С.

Теплопередача в испарителе зависит от скорости движения рассола или воздуха, чистоты теплопередающих поверхностей, конструкции испарителя (происходит кипение на вертикальных или горизонтальных поверхностях) и т. д.

Величина коэффициента теплопередачи может быть принята: для горизонтального кожухотрубного испарителя 46÷700 Вт/(м²·К); для гладкотрубных батарей непосредственного охлаждения 6÷3; для оребренных батарей 3,5÷5,8 Вт/(м²·К).

Конструкция испарителей. По назначению испарители подразделяют на испарители для охлаждения жидких хладоносителей и испарители для охлаждения воздуха. Испарители для охлаждения воздуха называют батареями непосредственного охлаждения при естественной его циркуляции и воздухоохладителями при принудительной циркуляции.

Испарители для охлаждения жидких хладоносителей. По конструктивному исполнению они бывают вертикальнотрубные, листотрубные, кожухотрубные и кожухозмеевиковые. В судовых холодильных установках промысловых судов применяются кожухотрубные испарители с кипением холодильного агента в межтрубном пространстве (хладоноситель охлаждается в трубах), кожухотрубные и кожухозмеевиковые испарители с внутритрубным кипением холодильного агента (хладоноситель проходит в межтрубном пространстве).

Кожухотрубный испаритель с межтрубным кипением холодильного агента (рисунок 6.4) представляет собой горизонтальный кожухотрубный аппарат, по трубам которого проходит рассол, а в межтрубном пространстве кипит жидкий холодильный агент. Трубы в аммиачных испарителях стальные, в фреоновых — преимущественно медные, оребренные.

Рисунок 6.5 – Кожухотрубный испаритель с межтрубным кипением

холодильного агента

Жидкий холодильный агент заполняет межтрубное пространство аммиачного испарителя на высоту примерно 0,8 диаметра, фреонового испарителя — на уровень 0,5-0,7 диаметра. При таком заполнении верхние 1-2 ряда труб остаются незатопленными.

В аммиачных испарителях жидкий холодильный агент подается в кожух снизу, в фреоновых — снизу или сверху по трубе, заведенной внутрь кожуха и снабженной отверстиями. Благодаря этому жидкий хладон сверху орошает трубы, что способствует лучшему теплообмену i между холодильным агентом и хладоносителем. Для уменьшения движения холодильного агента при качке в кожухе обычно ставят поперечные демпфирующие перегородки.

В верхней части кожуха имеются один или два сухопарника, в которых происходит отделение капель жидкости унесенных паром; жидкость возвращается в кожух, а пар отсасывается компрессором, сухопарник может выполнять роль теплообменника. В этом случае в сухопарнике устанавливают змеевик, в котором переохлаждается жидкость перед регулирующим вентилем и одновременно перегревается пар, поступающий из испарителя в компрессор.

Кожухотрубный испаритель компактен, рассол находится под давлением, не соприкаса- ется с воздухом. Это уменьшает коррозию, сокращает расход соли для поддержания постоянной концентрации, уменьшает затрату энергии на работу рассольных насосов. Недостатки кожухо-трубных испарителей с межтрубным кипением холодильного агента – возможность аварии в случае замерзания рассола в трубках, наличие статического столба жидкого холодильного агента, большая емкость по холодильному агенту.

Испаритель с внутритрубным кипением холодильного агента (хладона-22) (рисунок 6.6, (а) представляет собой кожухотрубный аппарат, в межтрубном пространстве которого проходит хладоноситель, а внутри труб кипит холодильный агент. Одна крышка испарителя имеет эллиптическое днище и разделена поперечной горизонтальной перегородкой на две равные части. В нижней части крышки размещена камера смешения 1, из которой парожидкостная смесь хладона подается в трубки испарителя, в верхней находится камера отбора паров 2. Вторая крышка глухая имеет плоское днище и обеспечивает изменение направления холодильного агента.

Рисунок 6.6 – Кожухотрубный испаритель с внутритрубным кипением

холодильного агента:

а – конструкция испарителя; б – труба с внутренним оребрением: – наружная труба

биметаллическая медно-никелевая диаметром 22 х 1 мм, внутренняя – алюминиевая диаметром

20 х 1 мм.

Равномерное распределение парожидкостной смеси. по трубам пучка обеспечивается подачей в смесительную камеру холодильного агента через две форсунки и оптимальными размерами проходного сечения глухой крышки, обеспечивающего требуемые массовые скорости потока.

Для повышения интенсивности теплообмена со стороны хладоносителя установлены специальные перегородки 3. Трубный пучок испарителя изготовлен медно-алюминиевых труб 4 с внутренним оребрением (рисунок 6.6, б). Внутреннее оребрение выполнено при помощи вставленного алюминиевого сердечника с последующей наружной опрессовкой труб, чем обеспечивается хороший контакт между трубой и сердечником.

Внутреннее оребрение позволяет увеличить коэффициент теплопередачи за счет уменьшения теплового противления со стороны кипящего холодильного агента и уменьшить необходимое количество холодильного агента в системе в 2—3 раза.

Кожухозмеевиковый испаритель (рисунок 6.7) имеет кожух, внутри которого в одной трубной решетке укреплен змеевик.

По змеевику проходит холодильный агент, имеющий параметры , в межтрубном пространстве охлаждается рассол. Преимущество кожухозмеевикового испарителя перед кожухотрубным заключается в отсутствии термических напряжений в трубах.

На испарителях для охлаждения хладоносителей устанавливают предохранительные клапаны. Их регулируют на избыточное давление открытия 1,6 МПа при работе на аммиаке и хладоне-22 и избыточное давление 1,0 МПа при работе на хладоне-12.

Рисунок 6.7 – Кожухозмеевиковый испаритель

Удельный тепловой поток кожухотрубного аммиачного испарителя с гладкими трубами составляет 2320—2600 Вт/м², фреонового испарителя с медными оребренными трубами — около 5000—9000 Вт/м2 (dо внутренней поверхности) при 5^оС.

Расчет испарителя. Он состоит в определении площади теплопередающей поверхности (в м²) по формуле

где - холодопроизводительность испарителя, Вт;

– удельный тепловой поток испарителя, Вт/м².

Объем теплоносителя, циркулирующего через испаритель, (в м³/с)

где – теплоемкость рассола, Дж/(кг К);

-плотность рассола, кг/м³;

,— температура рассола начальная и конечная, °С.

Испарители для охлаждения воздуха. Батареи непосредственного охлаждения устанавливают в охлаждаемом помещении: трюме, провизионной камере, шкафу. Выбор типа и размеров батарей зависит от назначения охлаждаемого помещения, его размеров и формы. В батареи подают жидкий холодильный агент (параметры , ). Жидкость кипит, отбирая тепло от охлаждаемой среды, образующийся пар отсасывается компрессором. В зависимости от места установки батарей в охлаждаемом помещении различают бортовые и подволочные батареи/

Фреоновые батареи (рисунок 6.8) изготавливают в виде змеевика из оребренных красно-медных труб. Такие батареи называют ИРСН — испаритель ребристый сухой настенный. Жидкий хладон в батареи подается сверху, пар отсасывается снизу, чтобы вместе с паром был обеспечен возврат масла из батареи в картер компрессора. Масса подаваемого жидкого холодильного агента должна быть рассчитана таким образом, чтобы из батареи выходил сухой пар.

Рисунок 6.8 – Фреоновая ребристая батарея непосредственного охлаждения

Аммиачные батареи изготовляют из оребренных или гладких стальных труб диаметром 57×3,5 или 38×3мм. Конструктивное выполнение их различно. Применение аммиачных батарей для охлаждения трюмов запрещено Правилами морского Регистра.

Расчет батарей заключается в определении площади теплопередающей поверхности (в м²) по формуле

где – тепловой поток батареи, Вт;

– коэффициент теплопередачи, принимаемый для оребренных труб (при коэффициенте оребрения от 5 до 10) равным 3,5— 5,8 Вт/(м²·К).

Коэффициентом оребрения называют отношение оребренной поверхности трубы к гладкой; — средняя разность температур охлаждаемого воздуха и кипения холодильного агента в батарее, равная для аммиачных батарей 8—12° С, для фреоновых —12—16° С,

Воздухоохладители — теплообменные аппараты, пре назначенные для охлаждения воздуха при условии принудительной циркуляции с помощью вентилятор Воздухоохладители применяют для охлаждения трюме в охлаждающих и замораживающих устройствах, а также в установках кондиционирования воздуха.

В зависимости от способа охлаждения воздуха воздухоохладители бывают сухие, мокрые и смешанные.

В сухих воздухоохладителях передача тепла от охлаждаемого воздуха к холодильному агенту хладоносителю, проходящему внутри труб, происходит через стенку трубы; в мокрых – тепло передается в результате непосредственного контакта воздуха и хладоносителя; в смешанных – охлаждение воздуха происходит вследствие соприкосновения с холодной поверхностью змеевиков и поверхностью хладоносителя.

В зависимости от того, что подается в змеевики воздухоохладителя (холодильный агент или рассол), различают воздухоохладители непосредственного охлаждения и рассольные. Воздухоохладители выполняют гладкотрубными или ребристыми.

Преимуществом воздухоохладителей, особенно ребристых, являются высокий удельный тепловой поток единицы длины трубы, компактность, малая масса. На рыбопромысловых судах применяют сухие воздухоохладители непосредственного охлаждения и рассольные.

При расчете определяют площадь теплопередающе поверхности (в м²). воздухоохладителя по формуле

или

где – холодопроизводительность воздухоохладителя, Вт;

– удельный тепловой поток, Вт/м²;

– коэффициент теплопередачи воздухоохладителя, Вт/(м^2·К)

– средняя разность температур между циркулирующим воздухом и кипящим холодильным агентом или рассолом, °С.

Значение коэффициента теплопередачи принимают для гладкоотрубных аммиачных воздухоохладителей поперёчным движением воздуха при скорости его 3 -5 м/с примерно 30-50 Вт/ ( м^2·К) при движении воздуха вдоль труб 17-20, для фреоновых с ребристыми трубами 17,5-23 при. коэффициенте оребрения 10-15, для аммиачных с ребристыми трубами 11,6-17,5 Вт/( м^2·К). принимают 12-18° при =0°С, 6 – 10°С — при = – 40 °С.

Воздух в воздухоохладителе охлаждается на 2-5°С при низких температурах и на 10-15°С при умеренно низких; хладоноситель в змеевиках воздухоохладителя нагревается на 2-4°С. По найденной теплопередающей поверхности подбирают воздухоохладитель по каталогу или определяют размеры его расчетным путем.

Объем V (в м³/с) циркулирующего через воздухоохладитель воздуха определяют по формуле

где —плотность воздуха при средней температуре, кг/м³ (находят по i—d-диаграмме для воздуха или по психометрической таблице);

,—энтальпия воздуха на входе и выходе из воздухоохладителя, Дж/кг (по i—d-диаграмме).

Глава 7 ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ, РАБОТАЮЩИЕ С ЗАТРАТОЙ

ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

7.1 Абсорбционные холодильные машины

В абсорбционных холодильных машинах рабочим телом служит бинарный раствор, одним из компонентов холодильный агент, другим — абсорбент (поглотитель.). Компоненты бинарной смеси должны иметь различные температуры кипения.

В настоящее время применяются абсорбционные холодильные машины водоаммиачные (аммиак – холодильный агент, вода – абсорбент) и бромистолитиевые (вода — холодильный агент, бромистый литий – абсорбент) .

На рисунке 7.1 изображена принципиальная схема водоаммиачной абсорбционной холодильной машины. Конденсатор 10, регулирующий вентиль о и испаритель.4 абсорбционной холодильной машины аналогичны соответствующим аппаратам компрессионной холодильной машины, а функции компрессора выполняет комплекс аппаратов: абсорбер 6, насос 8, генератор 3 и дроссель слабого раствора 7; В абсорбере 5 находится малоконцентрированный водоаммиачный раствор, поглощающий пары аммиака, которые поступают из испарителя.

Рисунок 7.1 – Схема водоаммачной абсорбционной холодильной машины

Давление в абсорбере равно давлению в испарителе р₀. Растворение аммиака в воде сопровождается выделением теплоты , которая называется теплотой абсорбции и отводится забортной водой. Насыщенный раствор перекачивается насосом 8 в генератор р, при этом давление раствора повышается от ро до р_к. В генератор подводят теплоту q_r, раствор нагревается, растворимость аммиака в воде уменьшается, парообразный аммиак выделяется из раствора и поступает в конденсатор 10, а оставшийся малоконцентрированный раствор через дроссель слабого раствора 7 перепускается в абсорбер 6; в дросселе давление раствора понижается от Рк до Ро. В абсорбере раствор охлаждается, и вновь начинается поглощение им паров аммиака.

Для повышения экономичности машины в схему включают теплообменник 9, в котором горячий раствор, идущий из генератора, нагревает холодный раствор, поступающий из абсорбера в генератор.

В результате теплообмена уменьшается расход воды на охлаждение раствора в абсорбере и расход тепла на подогрев раствора в генераторе. С парами аммиака из генератора уносится и некоторое количество паров воды.

Для отделения их от аммиака после генератора в схему включают ректификатор 2, а затем дефлегматор 1. Смесь паров воды и аммиака охлаждается в ректификаторе холодным раствором, поступающим из абсорбера, в дефлегматоре-г-водой. Пары воды конденсируются и возвращаются в генератор, а пары аммиака поступают в конденсатор.

Уравнение теплового баланса абсорбционной холодильной машины

где — удельная массовая холодопроизводительность (теплота, подведенная к 1 кг холодильного агента в испарителе), кДж/кг;

— теплота, подведенная в генераторе, кДж/кг;

— работа, затраченная в насосе, кДж/кг;

— теплота, отведенная в конденсаторе, кДж/ktj

— теплота, отведенная охлаждающей водой в абсорбере, кДж/кг,

Степень тепловой экономичности работы абсорбционной холодильной машины характеризуется тепловым коэффициентом

При температуре кипения to= – 45 °С применяют двухступенчатые абсорбционные холодильные машины. Абсорбционные машины позволяют использовать тепло низкого потенциала. Это обусловливает возможность и перспективность их применения в судовых установках и в производствах, в которых имеется дешевое бросовое тепло. В абсорбционных машинах не происходит замасливания теплопередающей поверхности теп обменных аппаратов, отсутствуют потери мощности трение, так как, кроме насоса, нет машин с движущимися частями.

В последние годы для установок кондиционирования воздуха стали применять бромистолитиевые абсорбционные машины.

Глава 8 АВТОМАТИКА СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

8.1 Классификация приборов автоматики

При автоматизации холодильной установки сокращаются эксплуатационные расходы, численность обслуживающего персонала, поддерживаются строго определенные температуры в охлаждаемом объекте, увеличивается продолжительность службы холодильной машины, обеспечиваются защита установки от аварии и непрерывный контроль за работой машин и аппаратов.

В зависимости от степени использования средств автоматизации различают частично и полностью автоматизированные холодильные установки.

При частичной автоматизации только часть процессов автоматизируется, поэтому за работой установки требуется непрерывное наблюдение, для полностью автоматизированных установок необходим только периодический контроль.

На холодильных установках применяют приборы:

1) автоматического регулирования, обеспечивающие поддержание в заданных пределах значений контролируемых величин. Например, температуры охлаждаемого воздуха в грузовых помещениях, температуры хладоносителя, заполнения испарителя жидким холодильным агентом, холодопроизводительности компрессора и др.;

2) автоматической защиты, обеспечивающих прекращение работы всей установки или отдельных ее элементов при опасных режимах контролируемой среды (давления, температуры, режима смазки, уровня жидкости и т. п.);

3) автоматического контроля, при помощи которых осуществляются дистанционное наблюдение и контроль за изменением температуры, давления, расхода холодильного агента и хладоносителя;

4) автоматической сигнализации, которые с помощью световых и звуковых сигналов оповещают о том, что достигнуто заданное значение контролируемой величины, и о включении или выключении отдельных элементов холодильной установки;

5) автоматического управления, включающие в работу или останавливающие всю установку или отдельные ее элементы (насосы, вентиляторы, открывают автоматические вентили) при достижении определенных значений параметров.

Эти приборы производят также операции по выпуску воздуха, масла, по оттаиванию снеговой шубы и др.

Основным элементом систем автоматического регулирования и управления служит автоматический регулятор, который воспринимает изменение регулируемой величины и воздействует на управляемый процесс Регулятор состоит из чувствительного элемента, воспринимающего изменение регулируемой или контролируемой величины, регулирующего органа, воздействующего но сигналу чувствительного элемента на регулируемый объект, и исполнительной связи, соединяющей чувствительный элемент с регулирующим органом.

Автоматические регуляторы бывают позиционного и непрерывного действия. Регулирующий орган первых может занимать несколько определенных положений, у вторых этим органом являются регуляторы плавного действия. Регуляторы могут быть прямого и непрямого действия.

В регуляторах прямого действия регулирующий орган переставляется усилием, развивающимся в чувствительном элементе. В регуляторах непрямого действия для перемещения регулирующего органа применяют усилители.

Автоматические регуляторы характеризуются диапазоном регулирования и дифференциалом прибора. Диапазоном регулирования называют предельные значения регулируемой величины, в пределах которых может работать данный прибор автоматики. Дифференциалом прибора называют разность значений регулируемой величины между включением и выключением прибора.

Ниже дана характеристика некоторых автоматических приборов регулирования, защиты и контроля, исполнительных механизмов и сигнализирующих устройств.

Глава 9 ИЗОЛЯЦИЯ СУДОВЫХ ОХЛАЖДАЕМЫХ ПОМЕШЕНИЙ

9.1 Судовые изоляционные материалы и конструкции

Изоляционные материалы. Для уменьшения теплопритока в грузовые охлаждаемые помещения ограждения их покрывают изоляционными материалами, имеющими малую теплопроводность λ [в Вт/(мּК)]. Лучшим изоляционным материалом является сухой неподвижный воздух [λ = 0,023 Вт/(мּК)]. Изолирующие свойства других материалов определяются количеством воздуха, содержащегося в материале, и величиной воздушных ячеек. Чем больше воздушных ячеек и чем они мельче, тем меньше коэффициент теплопроводности материала.

Изоляционные материалы характеризуются малой теплопроводностью [примерно 0,035-0,175 Вт/(мּК)], малой плотностью (q = 15÷600 кг/м³), незначительной гигроскопичностью и влагоемкостью, отсутствием запаха и способности к впитыванию посторонних запахов, морозоустойчивостью, огнестойкостью, стойкостью против поражения грибками и против грызунов, долгим сроком службы, небольшой стоимостью.

Применяемые на практике в холодильной промышленности изоляционные материалы не отвечают всем предъявляемым требованиям. Многие из них способны увлажняться. При увлажнении воздушные ячейки, имеющиеся в изоляционном материале, заполняются водой, которая при низких температурах замерзает, и изоляционный материал теряет изолирующие свойства. Это объясняется тем, что λ воды равна 0,58 Вт/( мּК)., а λ льда равна 2,2 Вт/( мּК).

Увлажняется изоляция не только при попадании в нее капельной влаги, но и при эксплуатации изоляционной конструкции. Парциальное давление водяных паров зависит от температуры воздуха и будет тем больше, чем выше температура воздуха. Перепад температуры по обеим сторонам ограждений охлаждаемого помещения обусловливает разность парциальных давлений водяного пара и, следовательно, диффузию водяных паров через ограждение. Теплоизоляционные материалы служат защитой от увлажнения.

Большое значение имеет правильный выбор места установки; гидроизоляционного слоя в конструкции. Он должен быть расположен по ходу влажностного потока перед зоной возможного увлажнения, т.е. с теплой стороны изоляции. В большинстве случаев температура наружного воздуха выше температуры воздуха в трюме и поток пара направлен снаружи в помещение. Однако для судов, плавающих в северных широтах, наружная температура бывает ниже температуры в охлаждаемом трюме и поток влаги будет иметь обратное направление. В таких случаях требуется ставить парозащитный слой с внутренней стороны ограждения охлаждаемого помещения.

Роль гидрозащитного покрытия может выполнять внутренняя металлическая зашивка трюма, которая одновременно предохранит изоляционный материал от механических повреждений, грызунов, свободной влаги, а также улучшит санитарное состояние трюма и позволит обрабатывать трюм паром. Выбор теплоизоляционного материала определяется конкретными условиями работы, типом судне и размерами рефрижераторного трюма.

Теплоизоляционные материалы подразделяют на группы по степени эффективности: на высокоэффективные [λ< 0,047 Вт/( мּК)], эффективные [λ=0,047÷0,0815 Вт/( мּК)], средней эффективности [λ=0,0815÷0,175 Вт/( мּК)]; по происхождению: органического происхождения и неорганического происхождения; по виду изготовления: штучные жесткие изделия (плиточные, блочные, фасонные), штучные гибкие (маты, рулонные материалы, изоляционный шнур), засыпные изоляционные материалы (шлак, опилки, пробковая крошка).

Материалы органического происхождения. К ним относятся: пробка, применяемая в виде плит, фасонных изделий и крошки; экспанзит — пробковая крошка, обладающая хорошими теплоизолирующими свойствами; торфоплиты; изделия из древесины и др. Эти материалы, за исключением пробки и экспанзита, недостаточно механически прочны, гниют, горят, увлажняются, способствуют разведению грибков и грызунов. Применение их вызвано малой теплопроводностью, небольшой объемной массой, дешевизной.

Особую группу образуют материалы из синтетического сырья, главным образом из пластической массы на полистирольной, .мочевиноформальдегидной, фенолформальдегидной и полиуретановой основах и резины. Газонаполненные массы подразделяют на поропласты и пенопласты. Поропласты состоят из сообщающихся между собой ячеек, заполненных газом, а пенопласты — из несообщающихся ячеек. Оболочка ячеек образована тончайшей пленкой полимера. Ячеистые материалы на основе полистирола называют пенополистиролами. Они имеют высокие теплоизолирующие: свойства, высокую водоустойчивость, морозостойкость, малую влаго- и паропроницаемость, не поражаются грибками, грызунами, не гниют. В СССР наиболее распространены пенопласты марок ПС-Б и ПС-БС.

В судовых установках также находит применение воздушно-пленочная изоляция, в которой используются теплозащитные свойства воздуха, заключенного в полостях склеенных гофрированных пленок. К таким материалам относится винидур, представляющий собой 6 – 10 склеенных гофрированных плёнок толщиной 0,2 мм полученных пластификацией полихлорвиниловых смол, и изофлекс, изготовленный из ацетилцеллюлозной пленки.

Изоляционные материалы минерального происхождения. К ним относятся различные ячеистые камни естественного происхождения, например туф, пемза, ракушечник, известняки (в судовых условиях они не применяются), а также материалы, полученные искусственным путем, — минеральная и стеклянная вата и изделия из них в виде полотнищ (минеральный войлок, стеклянный войлок) и плит (минеральная пробка), блоки пенобетона, пеностекла, пеносиликата, котельный и доменный шлак. Эти материалы обладают малой гигроскопичностью, не горят, не гниют, не поражаются грибками. Многие из них имеют коэффициент теплопроводности и объемную массу значительно выше, чем у материалов органического происхождения.

Альфоль относится к группе материалов, в которых используется способность гладких блестящих поверхностей отражать лучистую тепловую энергию, а также малая теплопроводность воздушных прослоек, заключенных между листами алюминиевой фольги толщиной 0,07—0,1 мм. Фольгу применяют в мятом виде или гладкую, которую натягивают между фиксаторами.

Пароизоляционные материалы. В качестве таких материалов используют битум, битумные эмульсии и мастики, специальные клеи (идитоловый клей, изолит и др.), а также рулонные материалы — рубероид, пергамин, металлоизол, гидроизол и др.

Битум бывает естественный и искусственный. Искусственный битум — смолистое вещество, получаемое как конечный продукт при перегонке нефти. В зависимости от температуры размягчения различают 5 марок битума.

Битум марок I, II, III имеет температуру размягчения ниже 50° С, марок IV и V — соответственно 70 и 90° С. Для изоляции холодильных сооружений применяют их сплавы. Битум служит одновременно пароизоляционным и склеивающим материалом, но пароизоляционные свойства его при большой разности температур недостаточны, и он плохо пристает к холодным и влажным поверхностям.

Битумная эмульсия состоит из частиц битума, взвешенных в воде, и эмульгатора, препятствующего слипанию частиц битума. Битумную эмульсию можно наносить на холодную и влажную поверхность.

Рубероид и пергамин представляют собой кровельный картон, пропитанный и покрытый битумом.

Гидроизол — асбестовая бумага, пропитанная битумом. Металлоизол — алюминиевая фольга с двусторонним покрытием битумом. Гидроизол и металлоизол не подвержены загниванию.

Изоляционные конструкции. Судовые изоляционные конструкции должны обеспечивать минимальные теплопритоки в охлаждаемые помещения (трюмы, морозильные устройства, провизионные камеры), защиту теплоизоляционного слоя от увлажнения, грызунов и занимать минимальный объем грузового помещения. Судовые изоляционные конструкции бывают четырех типов: не содержащие металлических включений; с воздушной прослойкой; так называемые нормальные; с высадкой.

Конструкция, не содержащая металлических включений (рисунок 9.1, а). Она состоит из деревянных брусков и изоляционного материала. Такой тип изоляционной конструкции применяется для изоляции настила второго дна судна и переборок с гладкой стороны.

Конструкция с воздушной прослойкой (рисунок 9.1, б). Такая конструкция позволяет уменьшить влияние тепловых мостиков (материал набора), но сокращает полезный объем трюма, так как изоляционный слой выносят за профиль набора и укладывают так, чтобы между обшивкой борта и наружным слоем досок ограждения трюма образовалась воздушная прослойка.

В воздушной прослойке появляются конвективные токи, способствующие увеличению теплообмена, а контакт изоляции с воздухом способствует ее увлажнению. Изоляционную конструкцию с воздушной прослойкой применяют для- изоляции двойного дна, отделяющего охлаждаемые помещения от отсеков, в которых хранятся нефтепродукты. В остальных случаях она не рекомендуется.

Конструкция, называемая нормальной (рисунок 9.1, в). Она состоит из стального набора, наружной и внутренней обшивок и изоляционного материала, заполняющего пространство между обшивками.

Такую конструкцию применяют для изоляции бортов, палуб, переборок, подволоков. Уменьшение влияния тепловых мостиков достигается включением в конструкцию деревянных брусков. При нормальной конструкции изоляции полезный грузовой объем меньше сокращается, чем при изоляционной конструкции с воздушной прослойкой, и уменьшается возможность увлажнения изоляции.

Конструкцию с высадками или с обходом набора (рисунок 9.1, г) применяют при высоком профиле набора, главным образом на речных рефрижераторах.

Пиллерсы и мачты, находящиеся в охлаждаемых трюмах, изолируют на всю высоту или частично. В последнем случае среднюю часть не изолируют, а части, примыкающие к палубе и подволоку, покрывают изоляцией. Промежуточные палубы и переборки, отделяющие одно охлаждаемое помещение от другого, изолируют со стороны набора полностью, с другой стороны — частично, полосой шириной 1—1,5 м, называемой риббандом.

Увеличение ширины риббанда свыше 1,5 м нецелесообразно, так как значение коэффициента теплопередачи при этом уменьшается незначительно. Устройство риббандов снижает массу изоляции и уменьшает потери полезной кубатуры трюмов.

Изолируют также трубопроводы холодильного агента и хладоносителя, проходящие вне охлаждаемого помещения, испарители, промежуточные сосуды, отделители жидкости и др.

На рисунке 9.1, д показана изоляционная конструкция трубопровода. Расчет изоляционной конструкции. Он состоит в определении необходимой толщины основного изоляционного материала, при этом коэффициент теплопередачи k и схема изоляционной конструкции должны быть заданы. Расчёт может быть произведен другим методом: заданы все размеры изоляционной конструкции, в том числе и толщина изоляционного слоя, а следует определить коэффициент теплопередачи конструкции k.

Трудность расчета судовой изоляции заключается в пересеченности изоляционного материала металлическим набором, который создает тепловые мостики. Имеется несколько методов расчета коэффициента теплопередачи, но все они дают только приближенное значение k.

Значение коэффициента теплопередачи судовых изоляционных конструкций колеблется в пределах 0,45-0,7 Вт/(м²ּК) для трюмов с плюсовыми и близкими к 0⁰ С температурами и 0,35-0,40 Вт/(м²ּК) – для низкотемпературных трюмов.

Рисунок 9.1 – Судовые изоляционные конструкции:

а – не содержащие металлических включений; б – с воздушной прослойкой; в – нормальная; г – с высадками или обходом набора; д – изоляционная конструкция трубопровода сегментами; 1 – трубопровод; 2 – изоляционные сегменты; 3 – битум; 4 – гидроизол; 5 – проволока; 6 – сетка металлическая; 7 – штукатурка; 8 – покраска.

Глава 10 ОХЛАЖДЕНИЕ ГРУЗОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ НА СУДАХ

10.1 Способы охлаждения

Способы охлаждения различают в зависимости от охлаждающей среды: непосредственно холодильным агентом, кипящим в приборах охлаждения (батареях, воздухоохладителях). Такой способ называют непосредственным охлаждением; посредством хладоносителя (рассола), предварительно охлажденного в испарителе холодильной машины – рассольное охлаждение. В зависимости от интенсивности циркуляции воздуха и конструкции приборов охлаждения предусматривают: батарейное охлаждение с естественной циркуляцией воздуха в грузовом помещении (тихое охлаждение). Батарейное охлаждение называют трубчатым, если батареи выполнены в виде трубчатых змеевиков и панельным, если батареи выполнены в виде листотрубных аппаратов; воздушное охлаждение с принудительной циркуляцией воздуха в грузовом помещении. Приборами охлаждения при этом способе охлаждения служат воздухоохладители; смешанное охлаждение — совокупность батарейного и воздушного.

Непосредственное охлаждение. При непосредственном охлаждении воздух в грузовом помещении охлаждается с помощью трубчатых или панельных батарей непосредственного охлаждения.

Непосредственное охлаждение — самый экономичный способ, сокращающий первоначальные затраты (нет рассольных испарителей, насосов), эксплуатационные расходы (отсутствует хладоноситель и можно поддерживать более высокую температуру кипения), амортизационные расходы (меньшая коррозия трубопроводов и оборудования, чем при контакте с рассолом) .

Кроме того, при непосредственном охлаждении быстрее понижается температура в трюмах. Непосредственное охлаждение для трюмов возможно только при условии использования безвредных холодильных агентов: хладона-22, хладона-12.

Рассольное охлаждение. При этом виде охлаждения (рисунок 10.1) рассол, предварительно охлажденный в испарителе аммиачной или фреоновой холодильной машины, подают в рассольные батареи, установленные вдоль ограждений охлаждаемого трюма, или в воздухоохладители. Рассольные батареи представляют собой одно- или двухрядные змеевики с длиной шланга не более 250 м. Батареи размещают по всей поверхности ограждения. Длина системы последовательно соединенных батарей должна быть не более 400 м. Батареи изготовляют из горячекатаных бесшовных труб диаметром 57X3 мм, допускаются электросварные нормализованные. Трубы оребряют с помощью витых или штампованных ребер из низкоуглеродистой стальной ленты холодной прокатки.

При рассольном охлаждении трубопроводы холодильного агента сосредоточены в рефрижераторном машинном отделении, сокращается масса холодильного агента в системе, уменьшается опасность утечки и прорыва холодильного агента, рассол в батареях обладает большой аккумулирующей способностью и охлаждение трюма продолжается после остановки машины.

Рассольное охлаждение было самым распространенным способом охлаждения трюмов крупнотоннажных промысловых судов, но оно имеет ряд недостатков: двойной перепад температур (между воздухом трюма и рассолом и между рассолом и кипящим холодильным агентом в испарителе) требует поддержания более низкой температуры кипения холодильного агента для получения определенной температуры воздуха, наличие в схеме рассольного испарителя увеличивает первоначальную стоимость установки и монтажа, а также размеры машинного отделения.

Значительный интерес для промысловых судов представляет панельное охлаждение трюмов и твиндеков, которое может быть непосредственным и рассольным. Приборами охлаждения служат листотрубные батареи, представляющие собой панели с каналами, в которых циркулирует холодный рассол или кипит холодильный агент.

Рисунок 10.1 – Принципиальная схема холодильной установки для трюма с рассольным

охлаждением:

1 – компрессор;; 2 – конденсатор; S – ресивер; 4 – рассольный испаритель; 5 – ручной регулирующий вентиль; б - рассольный насос; 7 – охлаждающие рассольные батареи.

Панельные батареи экранируют ограждающие поверхности (борта, переборки, подволоки, двойное дно) (рисунок 10.2), не допуская поступления теплового потока в грузовое помещение, так как температура панели на любом участке ниже температуры воздуха в помещении. Это позволяет обеспечить более равномерное распределение температур в грузовом объеме и, следовательно, уменьшить усушку продукта.

Рисунок 10.2 – Трюм с панельной системой охлаждения

При панельном охлаждении уменьшают разность температур между воздухом в трюме и рассолом на 4-5° С, повышается эффективность работы приборов охлаждения в результате более медленного нарастания снеговой шубы по сравнению с трубчатым охлаждением, сокращается расход электроэнергии на производство холода на 18-22%.

Панельные батареи могут служить металлической обшивкой трюма, что на 60% сокращает расход металла по зашивке изоляции и улучшает использование грузового объема трюма; экономия полезного объема составляет 8-11%.

Для защиты бортовых и переборочных панелей от повреждения грузом к ним приваривают обрешетник из полособульбового профиля с расстоянием между полосами 300 мм.

Модернизированная конструкция панельной батареи показана на рисунке 10.3. В настоящее время осуществляется серийное строительство судов с панельной системой охлаждений.

Рисунок 10.3 – Модернизированная конструкция панельной батареи.

Воздушное охлаждение. При таком охлаждении в грузовое помещение вентилятором подается воздух, предварительно охлажденный в воздухоохладителе. Воздухоохладитель устанавливают внутри грузового помещения или вне его. Воздухоохладитель представляет собой группу змеевиков, внутри которых кипит жидкий холодильный агент или проходит рассол, снаружи змеевики обдуваются воздухом. При воздушном охлаждении, в отличие от батарейного, циркуляция воздуха в грузовом помещении принудительная. Это способствует интенсификации процессов охлаждения и замораживания, но увеличивает усушку продукта при длительном хранении.

Когда происходит усушка мороженой рыбы, в ее тканях происходят биохимические, коллоидно-химические и физические изменения, в частности денатурирование белка, являющегося основной составной частью ткани рыбы. Использование синтетических пленок для упаковки рыбы значительно уменьшит усушку рыбы при перевозках и хранении.

При воздушном охлаждении можно вентилировать грузовое помещение, поэтому при перевозке грузов, требующих подачи свежего воздуха, следует применять этот вид охлаждения. При вентилировании помещения к циркуляционному воздуху, поступающему для охлаждения в воздухоохладитель, добавляется наружный воздух.

В зависимости от способа подачи воздуха из воздухоохладителя в грузовое помещение различают системы канальные и бесканальные.

При одноканальной системе воздух, охлажденный в воздухоохладителе, поступает через напорный воздуховод в трюм и распределяется по всему объему трюма через круглые или щелевые сопла. Пространство между грузом образует естественный всасывающий канал.

В рефрижераторных трюмах применяют в основном бесканальные системы воздухораспределения. На рисунке 10.4, а показана схема бесканальной воздушной системы охлаждения с вертикальным последовательным воздухораспределением в трюме и твиндеке. Два воздухоохладителя 1, 2 непосредственного охлаждения, работающие на хладоне-22, расположены над грузовыми помещениями. Обособленное размещение воздухоохладителей упрощает их ремонт и эксплуатацию и позволяет производить оттаивание снеговой шубы без отепления трюмов. Холодный воздух, подаваемый под решетки, расположенные в трюмах II и IV, соприкасается с грузом и отепляется, а затем поднимается вверх, проходит через решетчатую палубу между трюмами и твиндеками / и /// и из верхней части твиндеков поступает в воздухоохладитель. Такое распределение воздуха возможно при поддержании одинаковой температуры в трюме и расположенном над ним твиндеке. Воздухоохладители могут быть размещены в самих трюмах (рисунок 10.4, б).

Рисунок 10.4 – Схемы воздухораспределения:

а – бесканальная система с вертикальным последовательным воздухораспределением в трюме и твиндеке и выделением воздухоохладителя в отдельное помещение на верхней палубе:

I – твиндек № 1; II – трюм № 1; III – твиндек № 2; IV – трюм № 2; 1 – воздухоохладитель

№ 1; 2 – воздухоохладитель № 2;

б – бесканальная система с вертикальными воздухораспределением и размещением

воздухоохладителей на поперечных переборках трюмов в специальных выгородках:

1 –рефрижераторное машинное отделение; II – трюмы; 1 – компрессоры;

2 – воздухоохладители; 3 – вентиляторы.

Преимущества бесканальной системы — отсутствие в трюме воздуховодов и трубопроводов, простота обслуживания. Применение воздушного охлаждения с бесканальным воздухораспределением для мелких рыбопромысловых судов и судов транспортного назначения снижает на судне массовые нагрузки и приводит к экономии труб.

По правилам Регистра при размещении воздухоохладителей в грузовых охлаждаемых помещениях необходимо обеспечивать свободный доступ к ним для возможности проведения ремонта и замены электродвигателей и вентиляторов при полной загрузке этих помещений.

Если для охлаждения служит только один воздухоохладитель, то он должен состоять не менее чем из двух секций, каждую из которых можно отключать.

Смешанное охлаждение. Оно представляет собой совокупность батарейного охлаждения и воздушного. Этот способ охлаждения позволяет интенсифицировать процессы охлаждения и замораживания груза, а также ускорить получение низких температур в трюмах. Использование смешанного охлаждения целесообразно при резко переменных кратковременных тепловых нагрузках в трюмах.

В период наибольшей тепловой нагрузки включают в работу воздухоохладитель и батареи, затем воздухоохладители выключают и требуемую температуру поддерживают только работой батарей.

Анализ различных способов охлаждения и экспериментальные исследования показали, что наиболее перспективными для рыбопромысловых судов следует считать воздушное охлаждение с воздухоохладителями непосредственного охлаждения, работающими на хладоне-22, и панельное охлаждение с подачей в панельные батареи холодного рассола.

РАЗДЕЛ 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРОМЫСЛОВЫХ

СУДОВ

Глава 11 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

РЫБЫ ХОЛОДОМ

11.1 Оборудование для охлаждения рыбы перед замораживанием

Оборудованием для охлаждения рыбы служат баки, ванны, чаны, механизированные установки и системы предварительного охлаждения. Системой предварительного охлаждения называют совокупность аппаратов и трубопроводов.

Баки и ванны применяют для охлаждения и хранения рыбы, пересыпая ее мелкодробленым или чешуйчатым льдом; в брезентовых чанах охлаждают рыбу в морской воде, добавляя к ней лед.

В качестве емкости может быть также использован трюм судна, в который укладывают рыбу, послойно пересыпанную льдом.

Расход льда (в кг) на охлаждение рыбы определяют по формуле:

где М - масса охлаждаемой рыбы, кг;

с – теплоемкость рыбы, кДж/(кг-К);

tн. tк—начальная и конечная температура рыбы, ^СС;

334,88 — теплота плавления водного льда, кДж/кг.

Система предварительного охлаждения рыбы морской водой, охлажденной рассольными батареями, представлена на рисунке 11.1. Процесс охлаждения ускоряют, добавляя чешуйчатый лед. Оборудование системы состоит из цистерн-охладителей общей емкостью 10 т морской воды с рассольными батареями, циркуляционных насосов, трубопроводов, цистерны загрязненной воды и льдогенераторов.

В цистерны с водой, охлажденной до температуры -1°С, загружают пересыпанную льдом рыбу. Продолжительность охлаждения в цистерне составляет 1,5 – % ч, В этих же цистернах рыбу можно хранить в течение 5-б ч. Выгружают рыбу из цистерн специальным элеватором.

В системе предварительного охлаждения рыбы, приведенной на рисунке 11.2 предусмотрено наличие специального водоохладителя.

В систему включен приемный бункер, льдогенератор, цистерны-охладители, цистерны-аккумуляторы (стокеры), транспортер, водоохладители и циркуляционные насосы.

Рисунок 11.1 – Система предварительного охлаждения рыбы морской водой,

охлажденной рассольными батареями, смонтированными в ваннах-цистернах.

Рисунок 11.2 – Система предварительного охлаждения рыбы морской водой,

предварительно охлажденной в водоохладителе:

1 – охладители; 2 – отделитель рыбы от воды; 3 – отстойный фильтр; 4 – льдогенератор;

5 – бункер емкостью 20 т; 6 – транспортер; 7 – трубопровод сжатого воздуха;

8 – бункеры емкостью 9 – стокеры; 10 – насосы.

Выловленную рыбу без предварительной сортировки выгружают из трала в приемный бункер через люк, расположенный на приемной палубе. Одновременно рыба пересыпается чешуйчатым льдом, поступающим из льдогенератора, установленного над бункером. Приемный бункер выполнен с наклонным дном и двумя люками для выгрузки рыбы.

Выгруженную из бункера рыбу подвергают первой грубой сортировке, после чего передвижным транспортером подают в цистерну-охладитель или цистерну-аккумулятор, где она охлаждается или хранится в охлажденной до -1°С морской воде. Каждая цистерна, вмещающая 9 т рыбы и 9 м³ воды, имеет индивидуальный водоохладитель, центробежный насос, систему трубопроводов и пневматических клапанов.

Водоохладитель выполнен в виде закрытого бака емкостью 4 м³, в котором размещена гладкотрубная батарея непосредственного кипения аммиака.

Управление работой стокеров осуществляется с центрального пульта управления.

Перед загрузкой рыбы в систему цистерну-охладитель заполняют морской водой, температура которой в результате циркуляции по схеме цистерна-охладитель – насос – водоохладитель – цистерна-охладитель понижается до -1^о С.

Затем загружают рыбу, а циркуляция воды продолжается по той же схеме. Перед выгрузкой рыбы система пневматических клапанов переключается таким образом, чтобы насос забирал воду из водоохладителя и нагнетал в цистерну-охладитель рыбы, а рыба вместе с водой поступает в водоотделитель (общий для четырех цистерн-охладителей-аккумуляторов).

Вода из водоотделителя стекает в отстойник, а затем в водоохладитель. Охлажденная рыба поступает на транспортер второй сортировки и направляется на дальнейшую обработку.

Конвейерная система охлаждения (рисунок 11.3) состоит из пластинчатого конвейера 6, циркуляционного насоса 1, водоохладителя 3 и водяных трубопроводов 4. Рыба поступает на пластинчатый транспортер, который проходит через закрытый бункер 7, заполненный охлажденной морской водой. Морская вода циркулирует по схеме: закрытый бункер 7 —насос 1- водоохладитель 3 – закрытый бункер. Изменение скорости движения конвейера позволяет охлаждать рыбу различных размеров. Рыба в охладитель поступает через загрузочное устройство 5, охлажденная рыба отводится через разгрузочное устройство 2. Конвейерная система проста в эксплуатации и эффективна. Система предварительного охлаждения рыбы на транспортере путем орошения ее морской охлажденной водой показана на рисунке 11.4.

Оросительный рыбоохладитель представляет собой, сетчатый многоярусный транспортер, при движении которого сверху вниз рыба охлаждается морской водой или хладоносителем.

11.2 Оборудование для замораживания рыбы

Рисунок 11.3 – Конвейерная система охлаждения рыбы

в холодной морской воде.

Замораживание рыбы осуществляют в воздухе, в результате контакта с холодными металлическими поверхностями, в жидких средах. Замораживание в воздухе – наиболее распространенный способ, используемый на промысловых судах в настоящее время. Постепенно он вытесняется замораживанием в плиточных морозильных аппаратах. Замораживание в жидких средах перспективно, но применяют его в настоящее время на судах только для замораживания тунца.

Воздушное охлаждение. Морозилки воздушного охлаждения бывают стеллажные и туннельные.

Стеллажные морозилки. В них замораживаемый продукт размещается на стеллажных батареях (змеевики образуют полки). Выполнены они в виде шкафа со стеллажами, на которые ставят противни с рыбой или подвешивают крупную рыбу; применяют на мелких рыбопромысловых судах. Они просты, но не допускают механизации обслуживания и не обеспечивают равномерного замораживания рыбы.

Туннельные морозилки. Они состоят из грузового отсека, в котором помещен замораживаемый продукт, и отсека для воздухоохладителей.

В зависимости от способа перемещения замораживаемого продукта туннельные морозилки подразделяют на тележечные, конвейерные и гравитационные (груз движется по направляющим с помощью толкающего механизма).

В тележечных морозилках механизировано только перемещение тележек вдоль туннеля, а загружают и выгружают рыбу вручную.

В настоящее время наибольшее применение на промысловых судах находят морозилки воздушного охлаждения с конвейерным и гравитационным перемещением продукта.

Автоматизированный скороморозильный аппарат типа АСМА. На рисунке 11.5 показано конвейерное устройство этого аппарата. Производительность аппарата 25 т рыбы за 22 ч работы.

Замораживается рыба в этих аппаратах в закрытых блок-формах с крышками, что снижает усушку продукта.

Рисунок 11.4 – Система предварительного охлаждения рыбы на транспортере:

а - сетчатом: 1- поддон; 2 – транспортер выгрузки охлажденной рыбы; 3, 1,9 – сетчатые транспортеры; 4 – загрузочный бункер; 5 – оросительные трубопроводы;

6, 8 – перепускные лотки;

б – шаговом: 1 – оросительные трубопроводы; 2—.шаговый транспортер.

Рисунок 11.5 – Конвейерное устройство автоматизированного скороморозильного

аппарата АСМА:

1 – бункер-накопитель; 2 – весы; 3 – главный приводной вал; 4 – цепь тяговая; 5 –блок-форма; 6 –устройство для принудительного перехода блок-форм (кормовое); 7 – вал с переводным устройством; 8 – устройство для принудительного перехода блок-форм (носовое);

9 – конвейер в морозильной камере; 10 – гидродвигатель; 11 – редуктор; 12 – загрузочно-разгрузочная часть с приводом; 13 – бункер загрузочный; 14 – бункер для взвешивания;

15 – устройство для открытия крышек блок-форм; 16 – цепь приводная.

Скороморозильный аппарат состоит из грузового конвейера, воздухоохладителя и вентилятора, помещенных в изолированный кожух.

Две параллельные цепи конвейера, изменяя с помощью звездочек направление, образуют 16 горизонтальных участков. Специальное устройство переводит блок-формы с одного яруса на другой, сохраняя их горизонтальное положение. Сбоку от грузового конвейера расположены воздухоохладитель и вентилятор.

К аппарату монтируют бункерные веса, распределительный бункер, элеватор для подъема блок форм, оттаивательное устройство, ленточный транспортер для замороженных блоков, глазуровочный аппарат и транспорт тер для глазурованных блоков.

Из моечной машины рыба поступает в загрузочные бункерные весы, откуда — в распределительный бункер, из которого высыпается в блок-форму. Рыбу разравнивают, закрывают блок-форму крышкой, и элеватор поднимает загруженные блок-формы на верхний ряд грузового конвейера, перемещающий их в камеру скороморозильного аппарата.

В зависимости от скорости движения цепей продолжительность нахождения блок-форм может колебаться от 1 ч 40 мин до 3 ч 44 мин.

Выходя из аппарата, блок-формы, только одной стороной шарнирно связанные с цепью, переворачиваются вниз крышкой, орошаются подогретой забортной водой, крышка отстегивается и оттаявший блок рыбы падает на транспортер последний подает блоки на глазуровку и упаковку.

Освобожденные блок-формы перевертываются и возвращаются к месту загрузки.

Воздух охлаждается аммиачным воздухоохладителем из оребренных труб с поверхностью охлаждения 1950 м². Для циркуляции воздуха установлен центробежный вентилятор с двусторонним всасыванием производительностью 60 000 м³/ч.

Автоматизированный скороморозильный аппарат с конвейерным перемещением продукта LBH-25-1 (предприятия «Кюльаутомат», ГДР) производительностью 22,5 т за 22 часа (рисунок 11.6). Выполнен аппарат в виде изолированного грузового туннеля, внутри которого установлены воздухоохладители и грузовой конвейер, несущий блок-формы.

Передвижение конвейера осуществляется с помощью гидропривода давлением масла. Загрузка- и выгрузка блок-форм происходит вне туннеля. Рыба из двух весовых бункеров поступает в блок-формы, блок-формы закрываются крышками, посредством гидравлических рычагов вставляются в захваты цепи конвейера и поступают на заморозку. В процессе продвижения по конвейеру блок-формы обдуваются поперечным потоком холодного воздуха.

Воздухоохладитель и грузовой конвейер разделены на четыре секции, отделенные одна от другой переборками с лабиринтным уплотнением. В первой и четвертой секциях вентиляторы установлены по одну сторону от конвейера, во второй и третьей — с противоположной стороны. Направление потока холодного воздуха соответственно изменяется, что обеспечивает более равномерное замораживание блоков рыбы. Змеевики первой секции воздухоохладителя выполнены из гладких труб, и возможно оттаивание снеговой шубы первой секции без остановки конвейера, трубы последующих секций изготовлены из оребренных труб. Блок-формы с замороженной рыбой извлекаются из захватов конвейера и поступают в камеру оттаивания, затем блок-формы опрокидываются, и блоки рыбы выпадают из блок-формы. Продолжительность одного цикла замораживания рыбы от 10 до – 22° С 3,8 ч. Скороморозильный аппарат обслуживается одним рабочим, все основные процессы автоматизированы

Рисунок 11.6 – Автоматизированный скороморозильный аппарат с конвейерным

перемещением продукта LBH-25-1 (предприятия «Кюльаутомат», ГДР)

1- загрузочно-разгрузочное устройство; 2 - щит управления; 3 - приводная станция и вертикально-трубный испаритель; 4 - конвейерная цепь; 5 – испарительная секция; 6 - изолированный корпус туннеля; 7 – ребристый испаритель; 8 – поворотное устройство; 9 - вентилятор; 10 – блок-форма; 11 – двери в туннеле; 12 – устройство оттаивания.

Механизированный туннельный скороморозильный аппарат фирмы «Линде» (ФРГ) с гравитационным перемещением груза (рисунок 11.7). Производительность его 50 т за 22 ч работы.

Блоки рыбы массой 10 – 11 кг замораживаютсяоребренных блок-формах из алюминиево-магние сплава с закрывающимися крышками при температуре воздуха -30 ÷ -35°C. В грузовом туннеле установлены рельсы двумя параллельными рядами в 14 ярусов высоте с расстоянием 170 мм. По рельсам движутся блок-формы, скользящие по специальным вставкам из нестирающегося материала, проталкивая друг друга торцевыми буферами. На конце каждого ряда блок-формы с помощью механизма вертикального перемещения спускаются на рельсы нижележащего ряда и т. д., а по самому нижнему ряду рельсов выходят из изолированного контура.

Блок-формы с замороженной рыбой при выходе из аппарата переворачиваются крышками вниз и поступают под оттаивательное устройство, в котором орошаются забортной водой с температурой 35—40° С. Крышки автоматически отстегиваются, а замороженные блоки выпадают на транспортер, доставляющий их на глазуровку. После глазуровки блоки упаковывают в картонную тару и передают в трюм на хранение.

Рисунок 11.7 – Бесконвейерный скороморозильный аппарат фирмы

«Линде» (ФРГ):

а – продольный разрез; б – поперечный разрез; 1 – блок-формы; 2 – теплоизоляционный контур;

3 – механизм передвижения по вертикали и горизонтали; 4 – транспортер для брикетов рыбы;

5 – моечное устройство; 6 – глазировочный аппарат; 7 – подъемное и поворотное устройство;

8 – камера оттаивания; 9 – весы; 10 – подающий транспортер; 11 – подъемное устройство;

12 – воздухоохладители; 13 – вентилятор; 14 – электродвигатель

11.3 Замораживание при контакте рыбы с холодными поверхностями

Оно осуществляется в плиточных аппаратах различной конструкции. В плиточных аппаратах можно замораживать филе, рыбные палочки и мелкую рыбу, упакованную в пакеты, при толщине замораживаемого слоя не более 100 мм.

В замораживающие плиты по гибким высоконапорным шлангам подают холодильный агент или холодный рассол, а между плитами кладут рыбу. С помощью гидравлического или механического устройства замораживающие плиты сдвигают так, чтобы был обеспечен хороший контакт между плитой и рыбой. Между плитами размещены промежуточные рамы для защиты замораживаемого продукта от раздавливания и получения брикетов одинаковой толщины. Число замораживающих плит колеблется примерно от 8 до 20. Расположение плит может быть вертикальным, горизонтальным или радиальным.

В контактных плиточных аппаратах быстро и равномерно замораживаются продукты, они имеют высокую удельную производительность, отнесенную, к объему занимаемого помещения, высокий уровень санитарного состояния. Недостаток контактных плиточных аппаратов – в них нельзя замораживать отдельные большие рыбы.

Для среднетоннажных судов с суточным объемом замораживания 12-18 т целесообразно применять горизонтально-плиточные морозильные аппараты АМП-7А.

Скороморозильный аппарат АМП-7А. Он предназначен для замораживания рыбы, филе и фарша в блоках 10 кг размером 800x250x60 мм. Производительность по рыбе 6 т/сут, единовременная загрузка аппарата 780 кг, продолжительность замораживания одной загрузки 3 ч. Замораживается продукт в блок-формах, представляющих собой штампованные из листового алюминиевого сплава противни с крышками. Аппарат имеет 14 морозильных плит, изготовленных из алюминиевого сплава. По каналам замораживающих плит циркулирует холодильный агент, коллекторы подачи и отвода холодильного агента встроены в контур плит.

Скороморозильный аппарат подключается к схеме холодильной установки, работающей на аммиаке или хладоне-22, с насосной подачей жидкого холодильного агента в приборы охлаждения. Горизонтально-плиточные аппараты по сравнению с воздушными морозильными аппаратами шкафного типа имеют значительные преимущества: примерно в 4 раза уменьшается площадь, занимаемая аппаратом, в два paза увеличивается выработка продукции на одного обслуживающего работника, улучшается качество продукции. Роторный скороморозильный аппарат АРСА-Р-12 отечественного производства (рисунок 11.8). Производительность 12 т за 22 ч работы, имеет радиальное расположение морозильных плит. Аппарат состоит из загрузочного устройства, упаковочного механизма, ротора, привода, разгрузочного устройства. Ротор образован полым валом с двумя дисками, между которыми равномерно распределены радиально по окружности 23 двойных блок-формы (соединенный попарно морозильные плиты из специального алюминиевого проката), шарнирно закрепленные на валу. Замораживание происходит в результате контакта блока рыбы, завернутого в пергамент или бумагу, покрытую полиэтиленовой пленкой, и холодных поверхностей морозильных плит, в каналах которых кипит холодильный агент.
Первые аппараты этого типа МАР-8 и МАР-8А работают на рассоле, МАР-8АМ — универсальный, может работать на рассоле и холодильном агенте.

Холодильный агент подводится с торца вала через коллектор в гибкие шланги, распределяется по канала морозильных плит и отводится через коллектор и гибкие шланги с другого конца вала. Лист упаковочного материала укладывают в рамки Загрузочных кассет, с помощью дозатора заполняют их подготовленной к замораживанию рыбой, вручную разравнивают ее и завершают завертку блока. Эти операции производятся на загрузочном сголе. Затем кассеты с рыбой заводят в блок-форму, блоки подпрессовывают, а кассету отводят назад на загрузочный стол для следующей загрузки.

После загрузки блок-формы дается команда на разгрузку ранее заполненной готовой блок-формы. При разгрузке плиты раскрываются специальным устройством и блок без оттаивания выталкивается из формы на приемный транспортер. После чего ротор поворачивается и подает под загрузку освободившуюся блок-форму. Вращение осуществляется механизмом поворота ротора. Аппарат обслуживает один рабочий. Продолжительность замораживания при температуре кипения аммиака – 40°С составляет 1,75 ч.

Роторный плиточный морозильный аппарат: FGP-31,5-3 сконструирован учеными ГДР при участием советских специалистов. Производительность его 30 т/сут. Аппарат позволяет замораживать рыбу без упаковки и непосредственном контакте с морозильными плитами внутри которых циркулирует хладон-13 с температурой кипения – 70 ÷65° С, и выгружать их без оттаивания

Скороморозильный аппарат действует в комплексе с низкотемпературной каскадной холодильной установкой, нижняя ступень которой работает на хладоне-13, верхняя — на хладоне-22.

Рисунок 11.8 – Роторный морозильный аппарат АРСА-Р-12:

1 – вал ротора; 2 – стол приемный; 3 – ограждение; 4 – пульт управления;

5 – дозирующее устройство;

6 – стол загрузочный; 7 – станция насосная; 8 – гидросистема;

9 – транспортер выгрузки блоков; 10 – рама корпуса.

Несмотря на непосредственный контакт рыбы с морозильными плитами, блоки без предварительного оттаивания легко удаляются из межплиточного пространства поскольку силы сцепления переохлажденного льда с гладкой поверхностью морозильных плит незначительны. Морозильный аппарат FGP-31,5-3 прост и удобен в обслуживании и имеет хорошие технико-экономические показатели. По сравнению с воздушным конвейерными аппаратом LBH-31,5 продолжительность замораживания сокращается примерно в 3 раза, уменьшаются занимаемая площадь, объем, масса, расход холода на замораживание продукта.

Глазировочные машины

Ледяная оболочка на поверхности — глазурь — предохраняет рыбу от усушки и окисления жира. Глазированию подвергают целую рыбу, блоки и филе сразу же после замораживания. Количество глазури должно быть не менее 4% от массы рыбы. Дли получения глазури используют пресную воду, предварительно охлажденную до 2°С; температура воздуха в глазировочном помещении должна быть -8 ÷ -12°С.

На промысловых судах применяют глазировочные машины оросительного типа и погружного.

Глазировочная машина оросительного типа (рисунок 11.9). Машина состоит из станины 1, цепного транспортера 4, водопровода теплой морской воды для оттаивания противней и холодной пресной воды для глазировки блоков мороженой рыбы, приводных устройств 3 и электродвигателя 2.

Цепной транспортер состоит из двух ветвей пластинчатых роликовых цепей, связанных между собой стяжками. Движение транспортера прерывистое благодаря однооборотной муфте с ручным управлением. На транспортер машины вручную загружают противень с рыбой, и он при движении проходит участок, орошаемый теплой забортной водой. При остановке транспортера с блока снимают вручную противень и включают муфту.

Рисунок 11.9 – Глазировочная машина оросительного типа.

Блок поступает в камеру для глазуровки, где со всех сторон орошается холодной пресной водой. При дальнейшем движении транспортера блок подсыхает, на его поверхности образуется ледяная корочка, и он идет на упаковку. Теплая и холодная вода подается только в момент, когда противень и блок находится под оросительными системами. Стекающая теплая вода отводится за борт, а пресная поступает в баки 5, фильтруется и насосом 6 подается в систему. Насос получает вращение от электродвигателя 7.

Глазировочная машина погружного типа (рисунок 11.10). Машина состоит из ванны, заполненной холодной пресной водой, каретки с толкателями, гидропривода, работающего в автоматическом режиме. Оттайка блоков от противней осуществляется теплой забортной водой вручную. Глазурь на блоке образуется при трехкратном погружении блока в холодную воду с последующей длительной выдержкой в охлажденном воздухе. Перемещаются блоки в машине с помощью каретки с толкателями, смонтированной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости, и площадки, движущейся в вертикальной плоскости. Импульсное устройство автоматически включает в работу гидравлический привод машины при загрузке в нее блока рыбы. Реле времени позволяет регулировать время рабочего цикла, т. е. производительность машины. Воздух внутри машины охлаждается холодным рассолом, поступающим от судовой системы охлаждения трюмов.

Рисунок 11.10 – Глазировочная машина погружного типа

Судовые льдогенераторы

Судовые льдогенераторы предназначены для получения искусственного льда на рыбопромысловых судах. Рыба должна пересыпаться льдом, поэтому в качестве судовых льдогенераторов применяют льдогенераторы чешуйчатого и снежного льда. Лед получают из морской и пресной воды. В СНГ выпускаются льдогенераторы чешуйчатого льда судового типа производительностью 150, 250, 500 и 1000 кг/ч. Особый интерес представляют льдогенераторы с двусторонним намораживанием льда на испарителях. На рисунке 11.11 изображен

льдогенератор ЛГ-500 с двусторонним намораживанием. В пространстве, образованном двумя цилиндрами 1, кипит холодильный агент, который подается через жидкостный патрубок 5, полученный пар отсасывается через отделитель жидкости. На внутреннюю и наружную поверхность 4 цилиндра насосом через водораспылительные трубки 3 подают воду. Стекая по вертикальной поверхности, вода замерзает, образуя тонкий слой льда, который срезается ножами 2, укрепленными на вертикальной вращающейся оси 7 и кронштейнах 6.

Полученный лед вместе с водой падает в поддон. Водораспылительные трубки установлены под углом 30° к оси цилиндра; они вращаются вслед за ножами и орошают поверхность цилиндра. Частота вращения ножевого вала 10 – 12 об/мин. Производительность льдогенератора при температуре кипения -20 = -22°С составляет 500 кг/ч. Расход холода на работу льдогенератора ЛГ-500, ЛГ-150 и ЛГ-250 соответственно 79 000 Вт, 23 000 и 40 600 Вт при t= -20° С и t == -4-20° С. Льдогенераторы просты по устройству и надежны в работе.

Рисунок 11.11 – Льдогенератор ЛГ-500 с двусторонним намораживанием

Список использованной литературы

Основная

1. Добровольский А. П. Судовые холодильные машины и установки / А. П. Добровольский. – К. : Судостроение, 1969. – 255 с.

2. Захаров С. В. Судовые холодильные установки / С. В. Захаров и др. – Д. : Судостроение, 1966. – 256 с.

3. Константинов Л. И. Судовые холодильные установки / Л. И Константинов, Л. И. Мельниченко. – М. : Пищевая промышленность, 1981. – 176 с.

4. Кошкин М. М. Холодильные машины / М. М. Кошкин и др. – Л. : Машиностроение, 1985. – 511 с.

5. Кулиш О. В. Методические указания по выполнению расчетно-графического задания /

О. В. Кулиш. – Керчь. : изд-во КГМТУ, 2009. – 10 с.

6. Лебедев В. Ф. Холодильная техника / В. Ф. Лебедев и др. – Н.: Агропромиздат, 1986. – 335 с.

7. Мартыновский В. С. Судовые холодильные установки и их эксплуатация / В. С. Мартыновский, Д. В. Мельцер. – Л. : Судостроение, 1971. – 375 с.

8. Чупахин В. И. Технологическое оборудование рыбообрабатывающих предприятий. – 4-е изд., перераб. и доп. / В. И. Чупахин. – М. : Пищевая промышленность, 1976. – 471 с.

Дополнительная

9. Аверин Г. Д. Примеры расчетов по курсу "Холодильная техника" / Г. Д. Аверин, А. М. Бражников, А. И. Васильев и др. – М. : Агропромиздат, 1986. – 183 с.

10. Голубев Б. В. Судовое технологическое оборудование. Холодильные установки и их эксплуатация. Методические указания и контрольные задания для студентов–заочников высших учебных заведений по специальности 1612 Эксплуатация судовых силовых установок / Б. В. Голубев. – Мурманск : 1988. – 77 с.

11. Зайцев В. П. Автоматизация холодильных установок – 2-е изд., перераб. и доп. / В. П. Зайцев, А. Г. Ионов. – Калининград: кн. изд-во, 1973. - 184 с.

12. Ионов А. Г. Автоматизированные роторные морозильные агрегаты для замораживания пищевых продуктов. – 2-е изд., перераб. и доп. / А. Г. Ионов, С. Я. Мекеницкий. - М. : Пищ. пром-сть, 1981. – 176 с.

13. Константинов Л. И. Холодильная технология рыбных продуктов / Л. И. Константинов. – М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1984. – 184 с.

14. Кан А. В. Холодильное оборудование рыбопромышленного флота. Современное состояние и перспективы развития / А. В. Кан, В. И. Матвеев. - М. : Пищ. пром-сть, 1974. – 207 с.

15. Нестеров Ю. Ф. Судовые холодильные установки.- 2-е изд. / Ю. Ф. Нестеров. – М. : Транспорт, 1987. – 206 с.

16. Правила технической эксплуатации холодильных установок на судах флота рыбной промышленности СССР / Государственный проектно-конструкторский институт рыбопромыслового флота "Гипрорыбфлот". – Л.: Транспорт, 1977. – 141 с.

17. Романов А. А. Справочник по технологическому оборудованию рыбообрабатывающих производств. Т.1. Оборудование для первичной обработки, разделки, замораживания рыбы, производства соленой рыбопродукции / А. А. Романов, Е. К. Строганов, И. В. Зинина. – М. : Пищ. пром-сть, 1971. – 295 с.

18. Романов А. А. Справочник по технологическому оборудованию рыбообрабатывающих производств. Т.2. Оборудование для копчения рыбы, производства полуфабрикатов и кулинарных изделий, обработке не рыбных объектов промысла и упаковка готовой продукции / А. А. Романов, Е. И. Строганов, И. В. Зинина. – М. : Пищ. пром-сть, 1971. – 277 с.

19. Ужанский В. С. Автоматизация холодильных машин и установок. - 2-е изд., перераб. и доп. / В. С. Ужанский. – М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1982. – 304 с.

20. Чепрасов Н. Н. Монтаж, эксплуатация и ремонт технологического оборудования рыбообрабатывающих предприятий и судов / Н. Н. Чепрасов, Н. В. Уваров. – М. : Пищ. пром-сть, 1978. – 245 с.

Судовая холодильная техника

(Холодильная техника)

Конспект лекций

для студентов 3-4 курса дневной и студентов 4-5 курса заочной форм

обучения направлений 6.070104 «Морской и речной транспорт»,

6.050503 «Машиностроение», 6.051701 «Пищевые технологии и инженерия»

Тираж_____экз. Подписано к печати __________.

Заказ № _______. Объем 4,36 п.л.

Изд-во «Керченский государственный морской технологический

университет»

98309 г. Керчь, ул.Орджоникидзе, 82.

Электронная библиотека

СУДОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА.Конспект лекций

Тема необъятна, читайте еще: