Захаров г.В. Судовые холодильные установки и кондиционирование воздуха

Москва

МОРРЕЧЦЕНТР

2014

УДК Ххх

ББК Ххх

Захаров Герман Васильевич

Судовые холодильные установки и кондиционирование воздуха. – М.: МОРРЕЧЦЕНТР. 2014.

Учебник подготовлен для обучения студентов и курсантов обучающихся по дисциплинам 180103 «Судовые энергетические установки» и 180403 «Эксплуатация судовых энергетических установок».

В учебнике рассматриваются вопросы теории и расчета судовых холодильных и кондиционирующих установок, их конструкции, автоматизация, испытания и эксплуатация. Наибольшее внимание уделяется паровым компрессорным холодильным установкам, а также наиболее перспективным типам. Все темы проиллюстрированы рисунками и графиками, поясняющими содержание излагаемого материала.

Учебник предназначен для студентов высших и средних учебных заведений водного транспорта, может быть также использован на курсах повышения квалификации.

© Г.В. Захаров. 2014

© ФГБУ «МОРРЕЧЦЕНТР»

Посвящается светлой памяти

Захарова Эдуарда Васильевича,

судового механика первого разряда,

Почетного полярника

Введение

Судовая рефрижераторная техника бурно развивалась во времена экономического и научно-технического расцвета СССР, особенно с 1945 по 1990 год. Рефрижераторная техника служит для обеспечения оптимальных режимов перевозки грузов, а также комфортного и технологического кондиционирования воздуха. Холодильные системы современного флота отличаются большой степенью автоматизации, применением современного высокоэффективного оборудования и различных схем охлаждения. В этой связи важнейшее значение имеет подготовка специалистов по эксплуатации судовой холодильной технике. Данная книга имеет целью ознакомить студентов с основными конструкциями холодильного оборудования и правилами его эксплуатации. Большое внимание уделено объяснению термодинамических процессов и циклов искусственного охлаждения, что поможет освоить принципы эксплуатации сложных рефрижераторных установок. В книге дана оценка перспективных тенденций развития судовой рефрижераторной технике.

Консервирующее действие холода – основная причина его широкого применения в различных областях жизни. Холод замедляет развитие микроорганизмов и распад составных частей продуктов (белков, жиров и углеводов). Существуют различные способы получения холода – с помощью водного и углекислотного (сухого) льда, ледосоляных охлаждающих смесей, холодильных машин и др. На судах в настоящее время применяют только машинное охлаждение.

Наиболее часто используют теплоту парообразования легкокипящих веществ. Холодильные машины и устройства, применяемые на судах, можно разделить на четыре типа: компрессорные, эжекторные, абсорбционные и термоэлектрические. По роду работающих в них веществ компрессорные холодильные машины делятся на воздушные и паровые.

В качестве хладагента для воздушных компрессорных машин используют обычный воздух, а для паровых – легкокипящие вещества, обладающие низкой температурой кипения при атмосферном давлении (аммиак, фреоны, углеводороды и т.д.).

В компрессорных машинах затрачивается механическая энергия (на сжатие паров в компрессоре), а в эжекторных и абсорбционных – тепловая. Термоэлектрические охлаждающие устройства работают за счет затраты электрической энергии.

Наибольшее распространение в холодильной технике получили паровые компрессорные машины, как самые экономичные.

Рефрижераторные суда делятся на транспортные и промысловые. На транспортных судах холодильные установки предназначены для сохранения скоропортящихся продуктов. На промысловых судах холод используют не только для хранения, но и для обработки улова рыбы – ее охлаждения и замораживания в специальных рыбоморозильных аппаратах. Для получения низких температур на промысловых судах часто устанавливают двухступенчатые паровые компрессионные машины. Также установки используются для приготовления льда в специальных льдогенераторах. Холодильные машины на всех судах используются для охлаждения продуктов в провизионных помещениях.

Почти все суда оборудуют установками для кондиционирования воздуха для создания искусственного климата в жилых и служебных помещениях. Зимой воздух необходимо подогревать и увлажнять, летом – охлаждать и осушать.

На некоторых судах холодильные машины используют для производства как холода, так и тепла (тепловой насос).

Холодильные установки, кроме того, используют для увеличения мощности дизелей путем охлаждения наддувочного воздуха, для перевозки сжиженного газа на судне (пропан, бутан, метан, аммиак и др.), опреснения морской воды методом замораживания, осушения воздуха в трюмах и танках и т.д.

Данный учебник соответствует курсу «Судовые холодильные установки и кондиционирование воздуха» для подготовки бакалавров и специалистов по эксплуатации судовых энергетических установок. Вопросы эксплуатации и автоматизации рассматриваются применительно к конкретным темам. В книге дана оценка перспективных тенденций в развитии судовой рефрижераторной техники.

Рис.1. Общее расположение оборудования траулера типа «Александр Пушкин».