
- •Холодильно-компресорні машини та установки. Конспект лекцій
- •1. Холодильні машини
- •2. Холодильні установки
- •3. Льодотехніка і холодильний транспорт
- •Передмова
- •1. Холодильні машини
- •1.1. Основні процеси отримання штучного холоду
- •Контрольні запитання
- •1.2. Термодинамічні діаграми
- •Контрольні запитання
- •1.3. Зворотній цикл Карно
- •Контрольні запитання
- •1.4. Холодильні агенти
- •Контрольні запитання
- •1.5. Характеристика холодоагентів
- •Контрольні запитання
- •1.6. Холодоносії
- •Контрольні запитання
- •1.7. Схема і цикли парової компресійної холодильної машини
- •Розрахунок теоретичного циклу
- •Контрольні запитання
- •1.8. Схема і цикли регенеративної холодильної машини
- •Контрольні запитання
- •1.9. Причини переходу до двоступеневого стискання
- •Контрольні запитання
- •1.10. Схема і цикли двоступеневої холодильної машини з подвійним дроселюванням і неповним проміжним охолодженням
- •Контрольні запитання
- •1.11. Схема і цикли двоступеневої холодильної машини з подвійним дроселюванням і повним проміжним охолодженням
- •Контрольні запитання
- •1.12. Схема і цикли двоступеневої холодильної машини з одним дроселюванням і повним проміжним охолодженням
- •Контрольні запитання
- •1.13. Каскадна холодильна машина
- •Контрольні запитання
- •1.14. Водоаміачна абсорбційна холодильна машина
- •Контрольні запитання
- •1.15. Водоаміачна абсорбційна холодильна машина з ректифікатором і дефлегматором
- •Контрольні запитання
- •1.16. Класифікація Компресорів
- •Контрольні запитання
- •1.17. Великі компресори
- •Контрольні запитання
- •1.18. Середні компресори
- •Контрольні запитання
- •1.19. Малі компресори
- •Контрольні запитання
- •1.20. Поршневі герметичні компресори
- •Контрольні запитання
- •1.21. Поршневі двоступеневі компресори
- •Контрольні запитання
- •1.22. Ротаційні компресори
- •Контрольні запитання
- •1.23. Гвинтові компресори
- •Контрольні запитання
- •1.24. Турбокомпресори
- •Контрольні запитання
- •1.25. Спіральні компресори
- •Контрольні запитання
- •1.26. Розвиток світових ринків компресорів
- •Контрольні запитання
- •1.27. Об’ємні коефіцієнти компресора
- •Контрольні запитання
- •1.28. Холодопродуктивність компресора
- •Контрольні запитання
- •1.29. Енергетичні втрати і потужність компресора
- •Контрольні запитання
- •1.30. Вплив зміни режимів на холодопродуктивність компресора
- •Контрольні запитання
- •1.31.Тепловий розрахунок компресорів
- •1. Тепловий розрахунок компресорів одноступеневого стискання
- •2. Тепловий розрахунок компресорів двоступеневого стискання
- •Контрольні запитання
- •1.32. Класифікація Конденсаторів
- •Розрахунок конденсаторів
- •Контрольні запитання
- •1.33. Горизонтальні кожухотрубні конденсатори
- •Контрольні запитання
- •1.34. Вертикальні кожухотрубні конденсатори
- •Контрольні запитання
- •1.35. Випарникові Конденсатори (з водоповітряним охолодженням )
- •Контрольні запитання
- •1.36. Конденсатори пластинчатого типу
- •Контрольні запитання
- •1.37. Конденсатори з повітряним охолодженням
- •Контрольні запитання
- •1.38. Пристрої для охолодження зворотної води (градирні)
- •Контрольні запитання
- •1.39. Класифікація Випарників
- •Розрахунок випарників
- •Контрольні запитання
- •1.40. Кожухотрубні випарники затопленого типу
- •Контрольні запитання
- •1.41. Кожухотрубні випарники з кипінням агенту всередині труб і каналів
- •Контрольні запитання
- •1.42. Панельні випарники відкритого типу
- •Контрольні запитання
- •1.43. Повітроохолоджувачі
- •Розрахунок повітроохолоджувачів
- •Контрольні запитання
- •1.44. Охолодні батареї
- •Розрахунок батарей
- •Контрольні запитання
- •1.45. Теплообмінники
- •Контрольні запитання
- •1.46. Ресивери
- •Розрахунок ресиверів
- •Контрольні запитання
- •1.47. Масловідділювачі
- •Контрольні запитання
- •1.48. Маслозбірники
- •Посудина; 2,4,5,6-кутові вентилі; 3-пробка.
- •Контрольні запитання
- •1.49. Відділювач рідини
- •Контрольні запитання
- •1.50. Проміжні посудини
- •Контрольні запитання
- •1.51. Повітровіддільники
- •Контрольні запитання
- •1.52. Фільтри, осушники
- •Контрольні запитання
- •1.53. Насоси
- •Розрахунок насосів
- •Контрольні запитання
- •1.54. Арматура і трубопроводи
- •Розрахунок трубопроводів
- •Контрольні запитання
- •2. Холодильні установки
- •2.1. Класифікація холодильників
- •Контрольні запитання
- •2.2. Характеристики камер холодильників
- •Контрольні запитання
- •2.3. Основні об`ємно-планувальні рішення холодильників
- •Контрольні запитання
- •2.4. Визначення будівельних площ камер холодильника
- •Контрольні запитання
- •2.5. Теплоізоляційні матеріали
- •Контрольні запитання
- •2.6. Пароізоляційні матеріали
- •Контрольні запитання
- •Контрольні запитання
- •2.8. Розрахунок теплоізоляції
- •Контрольні запитання
- •2.9. Системи і способи охолодження
- •Контрольні запитання
- •2.10. Розрахунок теплонадходжень
- •2.10.1. Теплонадходження через огороджуючі конструкції
- •2.10.2. Теплонадходження від вантажів при холодильній обробці
- •2.10.3. Теплонадходження при вентиляції
- •2.10.4. Експлуатаційні теплонадходження
- •2.10.5. Теплонадходження від овочів та фруктів при “диханні”
- •Контрольні запитання
- •2.11. Навантаження на камерне обладнання та компресори
- •Контрольні запитання
- •2.12. Вимоги до схем холодильних установок
- •Контрольні запитання
- •2.13. Способи подачі холодильного агенту
- •Контрольні запитання
- •2.14. Схема холодильної установки з одноступеневими компресорами
- •Контрольні запитання
- •2.15. Схема включення компресорів двоступеневого стискання
- •Контрольні запитання
- •2.16. Безнасосна аміачна схема охолодження з верхнім розміщенням відокремлювача рідини
- •Контрольні запитання
- •2.17. Безнасосна аміачна схема охолодження з нижнім розміщенням відокремлювача рідини
- •Контрольні запитання
- •2.18. Насосна схема з нижньою подачею холодильного агенту у випарникову систему
- •Контрольні запитання
- •2.19. Насосна схема з верхньою подачею холодильного агенту у випарникову систему
- •Контрольні запитання
- •2.20. Схема відтаювання снігової шуби з поверхні охолоджуючих приладів безпосереднього кипіння
- •Контрольні запитання
- •2.21. Схема холодильної установки на дві температури кипіння
- •2.22.2. Схема холодильної машини з агрегатом ак-фв6
- •2.22.3. Схема холодильної машини хм-фу 8
- •Контрольні запитання
- •Контрольні запитання
- •2.24. Схема з відкритим випарником і закритими охолоджуючими приладами
- •Контрольні запитання
- •Контрольні запитання
- •2.26. Малі холодильні установки
- •2.26.1. Торгове холодильне обладнання
- •2.26.2. Холодильні агрегати
- •2.26.3. Збірні камери
- •2.26.4. Холодильні шафи торгового типу
- •2.26.5. Охолоджуючі вітрини і прилавки-вітрини
- •2.26.6. Охолоджуючі прилавки
- •Контрольні запитання
- •2.27. Побутові холодильники
- •Контрольні запитання
- •3.2. Льодогенератори
- •Конструкції льодогенераторів:
- •Контрольні запитання
- •3.3. Способи заготівлі природного льоду
- •Контрольні запитання
- •3.4. Властивості діоксиду вуглецю і отримання вуглекислого газу
- •О Тройннннннна тримання со2
- •Контрольні запитання
- •3.5. Отримання сухого льоду і рідкої вуглекислоти
- •Контрольні запитання
- •3.6. Зберігання сухого льоду і рідкої вуглекислоти. Області застосування
- •Контрольні запитання
- •3.7. Залізничний холодильний транспорт
- •Контрольні запитання
- •3.8. Автомобільний холодильний транспорт
- •Контрольні запитання
- •3.9. Водний холодильний транспорт
- •Контрольні запитання
- •3.10. Рефрижераторні контейнери
- •Контрольні запитання
- •Література
Контрольні запитання
Поясніть схему виробництва сухого льоду з циклом високого тиску і проміжним відбором парів.
Поясніть схему виробництва сухого льоду з циклом середнього тиску і проміжним відбором парів.
Поясніть схему виробництва сухого льоду з циклом низького тиску.
Поясніть роботу сухолідного генератора.
Література: (Л-11 с. 29-33), (Л-1 с. 284-294), (Л-2 с. 559-567).
3.6. Зберігання сухого льоду і рідкої вуглекислоти. Області застосування
При зберіганні сухого льоду слід враховувати, що його втрати залежать від концентрації СО2 в навколишньому повітрі.
Найменші втрати сухого льоду будуть при знаходженні його в середовищі чистого СО2 без домішки повітря. Температура сублімації буде рівна (-78,5... -78,9)°С, тобто (tзов - tсубл), буде мінімальним.
Сховища сухого льоду - це добре ізольовані (К 0,2 ) скрині, які мають декілька відсіків з верхнім завантаженням кожного. Високоякісна ізоляція. Зовні скриню оббивають листовою сталлю з ретельним пропаюванням швів (пароізоляція). Максимальна товщина ізоляції - на дні і нижній частині стін.
Блоки сухого льоду покривають брезентовими полотнищами.
Кожен осередок сховища має дротяну етажерку для укладання блоків СО2, яке піднімається разом з кришкою тельфером.
Сховище заглиблюють під рівень підлоги на 1,5 м при загальній висоті його, рівній 2 м. Мінімальна місткість сховища рівна 2-х добової продуктивності заводу.
Є транспортні сховища. Це контейнери місткістю (100, 500 ... 1600) кг Конструкція їх аналогічна стаціонарним.
Чим повніше і щільніше заповнено сховище, тим менше втрати сухого льоду. Нормальні втрати (3..5)% за добу.
Рідку вуглекислоту звичайно зберігають на заводі в ресиверах під тиском 8+2 кг/см2.
Місткість ресивера рівна (10...20) т. Ресивери добре ізолюють
(К 0,2 ). Загальна місткість ресиверів повинна відповідати (2...4) -х добової продуктивності заводу.
При
підвищенні тиску в ресивері до 12
відкриваються запобіжні клапани,
хранителів, і перепускають СО2
на всмоктування ступеня низького тиску.
Переваги зберігання СО2 в ресиверах:
- може не працювати газова частина заводу, коли є запас СО2;
- можна випускати сухий лід тоді, коли він потрібен (оскільки при зберіганні в ресиверах втрати менше, ніж втрати при зберіганні сухого льоду).
Застосування СО2:
перевезення і продаж морозива;
для холодильного транспорту (ж/д і авто);
при холодній посадці частин машин;
для штучного створення дощу;
зварювання в середовищі СО2 (потрібний особливо чистий:);
заповнення місткостей і трубопроводів устаткування при консервації після виготовлення;
для науково-дослідних цілей (тарування, епізодичне охолоджування і зберігання і т.д.):
для газування напоїв.
Контрольні запитання
Як зберігають сухий лід?
Як зберігають рідку вуглекислоту?
Де застосовують СО2?
Література: (Л-11 с. 36-37).
3.7. Залізничний холодильний транспорт
Ізотермічні вагони класифікують: за призначенням — на універсальні та спеціальні; за способом охолодження — на вагони з машинним і безмашинним охолодженням; за комплектуванням — на автономні та експлуатаційні у вагонних секціях і поїздах. Розглянемо окремі з них.
Найширше використовують вагони з машинним охолодженням, обладнані автоматизованими холодильними установками та опалювальними пристроями, що забезпечують задані температури повітря з точністю ±0,5 °С.
Вагони, що експлуатуються у вагонних секціях або поїздах, мають централізоване енергопостачання від електростанції, яка змонтована в одному з вагонів поїзда або секції. Кожний автономний вагон має свою дизель-генераторну установку.
Залежно від способу охолодження рефрижераторний рухомий потяг поділяється на поїзд з центральним і індивідуальним охолодженням. Поїзди (21 та 23 вагони) та секції (12 вагонів) обладнують розсільною системою охолодження, що працює в комплексі з аміачною парокомпресорною установкою, яка розміщена у вагоні — машинному відділі. Всі вантажні рефрижераторні вагони обладнують електричними приладами опалення.
При індивідуальному охолодженні в кожному вагоні монтують холодильну установку безпосереднього охолодження, яка працює на R12. Таку систему охолодження використовують в п'ятивагонних секціях та індивідуальних вагонах.
Рис. 106. Автономний рефрижераторний вагон
1—щит; 2 — термостати; 3 — дефлектор; 4 — щит для підєднання до зовнішньої мережі; 5 — ящик для підєднання переносної термостанції; 6 — сигнальні лампочки; 7 — фальшива стеля; 8 — тяги стелі; 9— холодильно-опалювальна установка;10 — отвір для проходження свіжого повітря;11 — дизель-генераторний агрегат; 12 — клапан для входження повітря; 13 — головка автозчеплення; 14 — місце приєднання електропневматичного гальма; /5 — фрикційний апарат; 16 — візок;
17 — термометр опору; 18 — наземні грати; 19 — повітророзподільник;
20 — гальмовий циліндр; 21 — регулятор важільної передачі; 22 — стоянкове гальмо; 23 — щит управління холодильно-опалювальною установкою; 24 — привід жалюзійних гратів; 25 — щит управління дизель-генератором; 26 — дизель-генератор;
27 — опалювальний прилад; 28 — пристрій для піднімання дизель-генератора;
29 — водостік; З0 — труба для приєднання до запасного балона з фреоном;
31 — жалюзі; 32 — оглядове скло;33 — розподільний головний щит; 34 — паливний насос; 35 — паливний бак; 36 — труба для проходження отепленого повітря;
37—паливний трубопровід; 38 —привід заслінки.
Вагони з безмашинним охолодженням (вагони-льодовники) охолоджуються за допомогою водяного льоду або льодосоляної суміші. З цією метою у вагонах передбачають пристінні (кишені) або стельові прилади охолодження (баки). Для опалювання таких вагонів використовують переносні тимчасові печі.
Спеціальні вагони призначені для перевезення лише окремих вантажів (молока, живої риби, виноматеріалів). Такі вагони виготовляють у вигляді цистерн-термосів.
Ізотермічні вагони повинні мати високоефективну ізоляційну конструкцію, надійну герметичність кузова для виключення повітрообміну з навколишнім середовищем, високу гнучкість ресорного підвішування, прості за конструкцією та надійні в роботі прилади охолодження й опалення, засоби контролю режимних параметрів експлуатації, надійну систему, що забезпечує циркуляцію повітря у вантажному відсіку.
Охолоджувальна система ізотермічних вагонів повинна забезпечувати підтримування заданих параметрів повітря при перевезенні охолоджених і заморожених вантажів, а також при необхідності їх охолодження й переохолодження.
Автономний рефрижераторний вагон, призначений для одночасного транспортування невеликих кількостей вантажів, що швидко псуються (рис. 106), має дві самостійні холодильно-опалювальні й енергетичні установки, розміщені в двох торцевих машинних відсіках вагона. Повітроохолодники агрегатів розміщують у вантажному приміщенні вагона.
Холодильну установку можна експлуатувати в межах температур кипіння —40...—5 °С та конденсації до 65 °С. Теплоізоляційний контур вагона виконують із спінених заливальних ізоляційних матеріалів, що забезпечує значення коефіцієнта теплопередачі конструкції не більше від 0,32 Вт/(м2 К).