Вспомогательная аппаратура холодильных машин.

1. Теплообменники и переохладители.

2. Промежуточные сосуды.

3. Маслоотделители и маслосборники.

4. Отделители жидкости.

5. Грязеуловители, фильтры и осушители.

6. Воздухоотделители.

7. Ресиверы.

Рабочая схема холодильной машины отличается от принципиаль­ной наличием вспомогательной аппаратуры, запорной арматуры, приборов автоматического регу­лирования и защиты, а также контрольно-измерительных при­боров.

К вспомогательной аппаратуре относятся теплообменники, про­межуточные сосуды, маслоотделители, отделители жидкости, гря­зеуловители, переохладители, ресиверы, фильтры, осушители и др. Их назначением является повышение термодинамической и энерге­тической эффективности холодильной машины, создание условий безопасной работы, повышение надежности эксплуатации обору­дования.

Теплообменники и переохладители. Некоторые холодильные машины работают по реге­неративному циклу. Переохлаждение жидкости в них перед дрос­сельным вентилем происходит за счет подогревания пара холодиль­ного агента, отсасываемого компрессором из испарителя. Процесс теплообмена осуществляется в специальном парожидкостном реге­неративном теплообменнике. Кроме охлаждения жидкости в тепло­обменнике одновременно происходит подогрев и осушение пара, что позволяет осуществить сухой ход компрессора.

Основной задачей при конструировании теплообменника яв­ляется создание аппарата с малыми сопротивлениями в паровом пространстве и с высокими коэффициентами теплоотдачи со стороны пара. Наибольшее распространение нашли кожухозмеевиковые тепло­обменники с медными трубками, имеющими накатные ребра.

В аммиачных холодильных машинах снижение необратимых потерь от дросселирования осуществляется путем включения в схему между конденсатором и дроссельным вентилем переохладителя.

На рисунке 26 показан двухтрубный противоточный переохладитель. Он состоит из одной или двух секций, собранных из последовательно включенных двойных труб (труба в трубе).

Рисунок 26. Двухтрубный противоточный переохладитель.

Внутренние трубы соеди­нены чугунными калачами, наружные — сваркой. Жидкий хлада­гент протекает в межтрубном пространстве в противоток охлажда­ющей воде, движущейся по внутренним трубам. Трубы — стальные бесшовные. Температура выхода холодильного агента из аппарата обычно на 2—3°С выше температуры поступающей охлаждающей воды.

Промежуточные сосуды. Назначением этих аппаратов является охлаждение находящимся при промежуточном давлении жидким хладагентом перегретого пара после компрессора нижней ступени в двухступенчатых холодильных машинах, а также охлаждение в змеевиках жидкого хладагента после конденсатора перед его дросселированием. На рисунке 27 показан промежуточный сосуд типа ПС₃ со змеевиком и барботированием аммиачного пара через слой жидкого хладагента.

В условиях нормальной работы промежуточный сосуд через штуцер d₁ заполняется жидким хладагентом с температурой, соот­ветствующей промежуточному давлению. Уровень его поддержи­вается на определенной отметке либо ручным регулирующим вен­тилем, либо автоматически. Перегретый пар хладагента поступает из компрессора нижней ступени через верхний штуцер под уровень и, барботируя через слой жидкости толщиной 200—500 мм, за счет испарения жидкости охлаждается до температуры, соответствующей промежуточному давлению. Поднимаясь затем вверх, охлажденный пар, пройдя конусные отбойники, освобождается от жидкости и через боковой штуцер поступает в компрессор верхней ступени. Змеевик в промежуточном сосуде служит для переохлаждения жидкого хладагента после конденсатора.

Рисунок 27. Промежуточный сосуд.

Маслоотделители и маслосборники. При работе машины на хлад­агентах, ограниченно растворяющих в себе смазочное масло, последнее уносится из компрессора в систему, оседает на стенках теплообменных труб аппаратов и ухудшает их работу. Для удаления масла из системы в машинах, работающих на таких хладагентах как R717, служат маслоотделители и маслосборники. На рисунке 28 показан маслоотделитель с водяным охлаждением пара хладагента. Принцип работы аппарата ясен из рисунка и не требует дополнительных пояснений. Маслосборники предназначены для пере­пуска масла из маслоотделителей и последующего удаления его из системы при низком давлении. Они способствуют уменьшению потерь хладагента и повышают безопасность обслуживания системы.

Рисунок 28. Маслоотделитель с водяным охла­ждением паров хладагента:

1 — корпус; 2 — труба, подводящая хладагент; 3 — труба, отводящая хладагент; 4 — отбойный слой фарфоровых колец; 5 — водяной змеевик; 6 — поплавковый масляный клапан; 7 — штуцер для присоединения перепускной масляной трубки.

Отделители жидкости. Они служат для отделения пара хладагента от капелек жидкости, увлекаемых из испарительной системы, и предотвращения попада­ния жидкого хладагента в цилиндры компрессора. Кроме сказанного, отделители жидкости применяют в качестве питающих со­судов в различных схемах подачи жидкого хладагента в испарительную систе­му. Отделение пара от жидкости происходит вследствие резкого уменьшения скорости и направления движения хладаген­та при прохождении через аппарат.

Грязеуловители, фильтры и осушители. Грязе­уловители предназначены для предотвращения попадания в ци­линдры компрессора частиц ржавчины, окалины и т. д. Монтируют­ся они либо на всасывающем трубопроводе в непосредственной близости от компрессора, либо непосредственно во всасывающей полости компрессора. Грязеуловитель состоит из корпуса со входным и выходным патрубками, расположенными под углом 90°. Внутри установлены крупная сетка и каркас с двойной мелкой сеткой из проволоки.

Периодически путем снятия крышки сетка вынимается и произ­водится ее очистка. К двум бобышкам, приваренным к кор­пусу грязеуловите­ля, подсоединяются манометр и вентиль для слива жидкого хладагента.

На рисунке 29 показан фильт­р и осушитель хладоновых холодиль­ных машин.

Рисунок 29. Фильтр серии ФФ.

Фильтр устанавливается пе­ред прибором авто­матической подачи жидкого хладагента в испарительную си­стему и служит для защиты прибора от механических загряз­нений. Осушитель ставится для погло­щения и последующего удаления воды из системы. В качест­ве адсорбента исполь­зуют цеолит марки NaA. Фильтры и осу­шители снабжены двухслойной фильт­рующей сеткой из оцинкованной сталь­ной проволоки. Сетка прижимается к верхнему ограничителю пружиной, упираю­щейся в крышку ап­парата.

Воздухоотделители. Из-за наличия в системе неконденсирующихся газов ухудшается энергетическая эффективность холодильной машины, так как снижаются коэффициенты теплопередачи в аппа­ратах, повышается давление конденсации и увеличивается расход энергии на сжатие пара хладагента в компрессоре. Для удаления попадающего в холодильную систему воздуха устанавливают воз­духоотделитель. На рисунке 30 показан воздухоотделитель конструкции Ш. Н. Кобулашвили. Он состоит из четырех цельнотянутых стальных труб, вставленных с некоторым зазором одна в другую.

Рисунок 30. Воздухоотделитель.

Принцип действия аппарата заключается в следующем. Жидкий хладагент после дроссельного вентиля по­дается через патрубок 1 во внутреннюю трубу воздухоотделителя, после чего поступает в межтрубное пространство между первой и третьей трубой и через патрубок 2 выходит в испарительную систему. Смесь воздуха с хладагентом подается по линии, соединенной с па­трубком 4 в межтрубное пространство, между трубой наибольшего диаметра и следующей по размеру меньшей трубой, и охлаждается жидким хладагентом, переходя затем в следующее межтрубное про­странство. В результате охлаждения происходит конденсация хла­дагента из паровоздушной смеси и воздух через патрубок 5 удаляется в стеклянный сосуд, заполненный водой. Сконденсировав­шийся хладагент через вентиль 3 перепускается во внутреннюю трубу воздухоотделителя. В результате интенсивного охлаждения паровоздушной смеси потери хладагента при удалении воздуха из системы в воздухоотделителе описанной конструкции незначительны.

Ресиверы. По назначению ресиверы делятся на линейные, цир­куляционные и дренажные. Назначением линейного ресивера яв­ляется освобождение конденсатора от жидкого хладагента и обеспе­чение равномерной подачи его на регулирующую станцию. Цирку­ляционные ресиверы применяют в насосных, циркуляционных схемах подачи хладагента в испарительную систему. Дренажные ресиверы предназначены для выпуска в них жидкого хладагента при ремонте основных аппаратов и оттаивании снеговой шубы с батарей непосредственного испарения. Ресиверы представляют собой горизонтальные или вертикальные цилиндрические сосуды с патрубками для входа и выхода хладагента, уравнительной ли­нией и комплектующими арматурой и приборами.