книги из ГПНТБ / Серебряный, И. М. Пособие для машинистов холодильных установок
.pdf4)прекращают подачу воды в охлаждающую рубашку
измеевик масляного бачка у компрессоров типа ГД и, если не работают другие компрессоры, прекращают также пода чу воды на конденсатор и переохладитель. При рассоль ном охлаждении останавливают мешалку испарителя. Рас сольный насос некоторое время оставляют работать, что бы использовать холод, который аккумулируется в рассоле. При приближении температуры рассола к температуре воздуха в камерах насос выключают.
Время остановки машины записывают в суточный жур нал работы машинного отделения. После остановки про водят наружный осмотр сальников во избежание пропуска ния масла и хладагента, а также проверяют нагрев масла и надежность затяжки болтов и гаек. Замеченные неисправ ности устраняют и приводят машину в готовность для последующего пуска.
ПОДГОТОВКА К ПУСКУ И ПУСК КОМПРЕССОРОВ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СЖАТИЯ С РАЗДЕЛЬНЫМИ КОМПРЕССОРАМИ
Подготовка к пуску холодильных машин двухступенча того сжатия с отдельными компрессорами типа АВ и АУ
аналогична подготовке к |
пуску холодильных машин с |
одноступенчатыми компрессорами. |
|
Принципиальная схема |
холодильной установки двух |
ступенчатого сжатия с расположением основной арматуры показана на рис. 60. Перед включением в работу компрессо ров линейные запорные вентили на нагнетательных тру бопроводах (3 и 20), жидкостные (1, 16, 15, 12) и паровые (19 и 10) должны быть открыты. Запорные нагнетательные и всасывающие вентили на цилиндре низкого давления (ЦНД) 7 и 9 и на цилиндре высокого давления (ЦВД) 4 и б, а также регулирующие вентили 18 и 14 должны быть закрыты.
Особенность пуска двухступенчатой холодильной уста новки состоит в том, что сначала включают ЦВД, а затем ЦНД. Включение нагрузки на ЦНД и ЦВД проводят так, чтобы не вызывать чрезмерно повышенного давления в про межуточном сосуде и не допускать перегрузки ЦНД.
Последовательность пуска компрессоров следующая. Открывают вентили 5 и 8 байпасов ЦВД и ЦНД. Включа ют электродвигатель компрессора высокого давления. При
112
достижении им нормального числа оборотов открывают нагнетательный вентиль 4 и одновременно закрывают вен тиль 5 байпаса. При нормальном давлении масла в масло проводе, которое должно быть на 0,5— 1 am выше давления в картере, постепенно открывают всасывающий вентиль 6. При появлении признаков влажного хода или стуков в цилиндре, что указывает на попадание в цилиндр жидкого хладагента, который может вызвать гидравлический удар, немедленно закрывают всасывающий вентиль 6. После пре кращения стуков вновь медленно открывают всасываю щий вентиль 6 и при отрегулировании ЦВД на нормаль ную работу приступают в такой же последовательности к пуску ЦНД. Затем открывают запорные вентили 17 и 13,18
и14д.ля подачи жидкого хладагента в промежуточный сосуд
ииспарительную систему. Время пуска компрессоров запи сывают в журнал работы машинного отделения. Пуск уста новки с компрессором типа АО осуществляется с открытыми нагнетательными, закрытыми всасывающими вентилями и открытыми пусковыми вентилями (байпасами).
ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СЖАТИЯ С РАЗДЕЛЬНЫМИ КОМПРЕССОРАМИ
Машины двухступенчатого |
|
|
||
сжатия останавливают в сле |
|
|
||
дующей последовательности. |
|
|
||
Закрывают |
регулирующие |
ю |
Г П |
|
вентили 18 и 14 (рис. 60), прек |
' 9 |
1 и |
||
ращая при этом подачу хлад |
1 \ -21 |
|
||
агента в промежуточный со |
18-1 |
|
||
суд и испарительную систему. |
|
|
||
Сначала |
останавливают |
|
|
|
компрессор низкого давления |
Рис. 60. Принципиальная схема |
|||
ЦНД, закрывают всасываю |
||||
холодильной установки двухсту |
||||
щий вентиль |
9, отсасывают |
пенчатого сжатия с расположе |
||
хладагент из картера до давле |
нием основной арматуры. |
|||
ния 0 am по мановакумметру и
выключают его электродвигатель. После прекращения вращения вала закрывают его нагнетательный вентиль 7 и подачу воды в охлаждающую рубашку. В-таком же по рядке останавливают компрессор высокого давления ЦВД. Время остановки машин записывают в журнал работы.
113
ПУСК И ОСТАНОВКА КОМПРЕССОРОВ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СЖАТИЯ ТИПА ДАУ
Двухступенчатая машина типа ДАУ отличается от двухступенчатого агрегата с двумя компрессорами типа АДС и других тем, что в компрессоре типа ДАУ обе ступени расположены в одной отливке блок-картера, объединяющей блок цилиндров и картер. При этом три цилиндра ступени низкого давления имеют общую полость всасывания и на гнетания. Цилиндр высокого давления изолирован как по всасыванию, так и нагнетанию промежуточной стенкой и имеет свой всасывающий и нагнетательный патрубки. Под готовка к пуску холодильной машины типа ДАУ анало гична подготовке к пуску агрегата двухступенчатого сжатия с двумя раздельными компрессорами.
Компрессор типа ДАУ запускают в такой последова тельности:
1)проверяют открытие вентиля, соединяющего картер со всасывающей полостью, низкого давления;
2)открывают линейные запорные вентили на нагнета тельных и всасывающих линиях обеих ступеней;
3)открывают подачу воды в охлаждающую рубашку компрессора;
4)открывают вентили байпасов на обеих ступенях;
5) открывают нагнетательные вентили сначала ЦВД, а затем ЦНД, одновременно постепенно прикрывая соот ветствующие байпасы (открытие нагнетательных венти лей должно опережать закрытие байпасов);
6)открывают запорный всасывающий вентиль ЦВД, при этом следят за температурой всасывания. В случае резкого понижения температуры всасывания, быстро пере крывают всасывающий вентиль;
7)при достижении давления всасывания ЦВД, равного 1,5—2 am, постепенно открывают запорный всасывающий
вентиль ЦНД. При этом надо следить, чтобы давление вса сывания высокой ступени не повышалось выше 4—5 am. В случае резкого понижения температуры всасывания, быстро закрывают, а затем медленно открывают всасываю щий вентиль низкого давления.
При появлении стука в компрессоре, что указывает на попадание жидкого хладагента в цилиндры, быстро закры вают всасывающие вентили и затем медленно их открывают. Время пуска записывают в журнал.
114
Остановка компрессора типа ДАУ проводится в такой последовательности:
1) закрывают всасывающий вентиль низкой ступени;
2)закрывают всасывающий вентиль высокой ступени, при этом отсасывают хладагент из картера, понизив в нем давление до нуля (по манометру);
3)выключают электродвигатель;
4)после прекращения вращения вала быстро закры
вают нагнетательные вентили обеих ступеней;
5)закрывают линейные запорные вентили на линиях всасывания и нагнетания обеих ступеней;
6)закрывают подачу воды в охлаждающую рубашку компрессора.
После остановки компрессор осматривают и замечен ные неисправности немедленно устраняют. Время остановки записывают в журнал.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Регулирование температурного режима работы холо дильной установки является наиболее ответственной зада чей технического персонала.
От температурного режима работы, т. е. от температуры испарения (кипения), конденсации, переохлаждения, вса сывания и нагнетания, зависят холодопроизводительность установки и затраты, связанные с перерасходом электро энергии, воды и пр. Этот режим должен соответствовать температуре охлаждаемых объектов и воды (или воздуха), поступающей на конденсатор и переохладитель.
Чтобы обеспечить поддержание оптимального (наивы годнейшего) режима работы, обслуживающий персонал должен знать, как определяются, от чего зависят, какими должны быть, как влияют на работу установки и регули руются отдельные температуры.
Температуру кипения определяют по мановакуумметру, присоединенному к всасывающему трубопроводу. Мановакуумметр имеет две шкалы и показывает одновременно давление в испарителе и соответствующую ему температуру кипения жидкости. Чем ниже давление в испарителе, тем ниже и температура кипения.
С понижением температуры кипения значительно уменьшается холодопроизводительность установки и увеличивается удельный расход электроэнергии на 1000 вы
115
работанных килокалорий. Это вызывается следующими ос новными причинами:
а) увеличивается удельный объем пара,.образующегося в испарителе. В связи с этим уменьшается весовое количест во хладагента, засасываемого компрессором в час;
б) увеличивается степень сжатия в компрессоре, что приводит к снижению коэффициента подачи и уменьшению весового количества перекачиваемого хладагента;
в) увеличивается бесполезное парообразование в регу лирующем вентиле в связи с чем уменьшается холодопроизводительность 1 кг хладагента;
г) увеличивается отношение давления нагнетания к дав лению всасывания, вследствие чего возрастает работа на сжатие 1 кг хладагента, что требует дополнительного рас хода электроэнергии.
При нормальной эксплуатации холодильных установок температуру кипения (испарения) поддерживают на 8— 10° ниже температуры воздуха в камерах и для систем рассоль ного охлаждения на 5° ниже температуры рассола в испа рителе, который должен быть охлажден на 8— 10° ниже температуры воздуха в камере. Следует помнить, что пони
жение температуры кипения (испарения) |
хладагента |
на |
1° уменьшает холодопроизводительность |
установки |
на |
4— 5% и увеличивает удельный расход |
электроэнергии |
|
на 1000 выработанных килокалорий примерно на 3—4%. Температура кипения при.непосредственном охлаждении зависит от числа камер, подключенных к компрессору, и от притока тепла к батареям. Отключение отдельных камер во время работы компрессора приводит к уменьшению по верхности испарительной системы и понижению темпера
туры испарения.
Температуру всасывания компрессора определяют по термометру, установленному на всасывающем трубопроводе на расстоянии 200—300 мм от запорного вентиля компрес сора. Дежурный машинист, наблюдая температуру всасы вания по термометру и сравнивая ее с температурой кипе ния по манометру, может определить, при каком режиме ра ботает компрессор.
Оптимальный режим неавтоматизированных установок достигается правильным открытием регулирующего вен тиля, который должен быть отрегулирован так, чтобы вся поверхность охлаждающих приборов в камерах и испари телях была достаточно затоплена (смочена) жидким хла-
116
дагентом, но чтобы компрессор работал при этом устойчи вым сухим ходом. Это достигается таким открытием регу лирующего вентиля, при котором температура всасывае мых паров хладагента (по термометру) должна быть на 5— 15° выше температуры испарения (для аммиака), а для фреоновых компрессоров на 20—30° выше температуры испарения фреона.
Такой перегрев всасывающих паров показывает, что испарительная система достаточно заполнена жидким хлад агентом. Если температура перегрева всасывающих паров ниже 5° (для аммиака) и при этом неизолированные участки всасывающего трубопровода и цилиндра компрессора обиль но покрываются инеем, то это свидетельствует о большом открытии регулирующего вентиля, попадании жидкости во всасывающий трубопровод и работе компрессора «влаж ным ходом», что может привести к гидравлическому удару. Регулирующий вентиль при этом прикрывают. Если тем пература всасывания выше температуры испарения больше чем на 5— 10°, то это свидетельствует о недостаточном по ступлении хладагента в систему и увеличении перегрева всасывающих паров. В этом случае регулирующий вентиль приоткрывают.
Наилучшим способом поддержания температуры кипе ния и соответственно всасывания в заданных пределах является автоматическое регулирование холодопроизводительности компрессора путем позиционного или ступен чатого регулирования.
Температуру конденсации определяют по манометру, расположенному на нагнетательной стороне установки.
Манометр показывает давление конденсации и |
соответст |
вующую ему температуру. Чем выше давление |
в конден |
саторе, тем выше и температура конденсации. |
Давление |
и температура конденсации зависят от количества и темпе ратуры воды, поступающей на конденсатор. Чем холоднее вода и чем больше ее поступает на конденсатор, тем ниже
будет |
температура |
конденсации. С повышением темпера |
||
туры |
конденсации |
уменьшается |
холодопроизводитель- |
|
ность |
установки |
и |
увеличивается |
расход электроэнергии. |
Так, |
повышение |
температуры конденсации на 1° вызывает |
||
перерасход электроэнергии на работу компрессора на 3— 4% и уменьшение холодопроизводительности на 1— 1,5%. Это объясняется тем, что увеличивается отношение давле ния нагнетания к давлению всасывания, что приводит к
117
уменьшению коэффициента подачи и весовой производитель ности компрессора, а также перерасходу электроэнергии; кроме того, увеличивается количество паров, образующихся в регулирующем вентиле, и уменьшается холодопроизводительность 1 кг хладагента.
Для нормальной работы рекомендуется подавать на конденсатор такое количество охлаждающей воды, чтобы подогрев ее при работе с водопроводной водой составлял не более 6—8° на кондесаторах закрытого типа (элемент ных, кожухотрубных) и 2—3° на оросительных. Подогрев воды при наличии градирни поддерживается в пределах 2—4°. Температура конденсации должна быть выше темпе ратуры воды, отходящей с конденсатора на 4—5°.
При высокой стоимости охлаждающей воды и отсутствии градирен целесообразно экономить воду, для этого работают с более высоким давлением конденсации и повышенным расходом электроэнергии. Подачу воды на конденсатор в этом случае автоматизируют. Наибольшая экономичность работы холодильной установки достигается при охлаждении конденсаторов артезианской водой. Холодильная установка при этом работает с повышенной холодопроизводительностью и пониженным расходом электроэнергии.
Температура переохлаждения. С понижением давления
жидкого |
хладагента, проходящего |
через |
регулирующий |
||||
|
|
Зависимость температуры нагнетания паров |
|||||
Температу |
|
|
|
|
|
Температура |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ра испаре |
|
|
|
|
24 |
|
|
ния, ° с • |
20 |
21 |
22 |
23 |
25 |
26 |
|
— 6 |
61 |
64 |
67 |
70 |
73 |
75 |
77 |
—8 |
66 |
68 |
70 |
73 |
75 |
78 |
81 |
— 10 |
71 |
73 |
76 |
78 |
80 |
83 |
86 |
— 12 |
75 |
78 |
81 |
83 |
85 |
87' |
89 |
— 14 |
80 |
82 |
84 |
86 |
88 |
91 |
94 |
— 16 |
84 |
86 |
89 |
92 |
94 |
96 |
99 |
— 18 |
89 |
21 |
23 |
96 |
98 |
100 |
103 |
— 20 |
94 |
96 |
99 |
101 |
104 |
106 |
109 |
—22 |
99 |
101 |
104 |
106 |
108 |
111 |
114 |
—24 |
103 |
105 |
107 |
109 |
112 |
115 |
118 |
— 26 |
108 |
110 |
113 |
115 |
118 |
120 |
123 |
— 28 |
113 |
115 |
117 |
120 |
123 |
126 |
128 |
—30 |
118 |
120 |
123 |
125 |
128 |
130 |
133 |
118 |
|
|
|
|
|
|
|
вентиль, одновременно происходит его частичное испарение. Это парообразование обусловливает уменьшение холодопроизводительности, которое зависит от температуры жидкого хладагента, поступающего к регулирующему вентилю. Чем ниже температура поступления жидкости, тем меньше по тери от ее парообразования. Переохлаждение аммиака с 30 до 20° С, т. е. на 10°, повышает холодопроизводительность машины примерно на 4%. Переохлаждение хладагента происходит в теплообменных аппаратах, которые устанав ливаются между конденсатором (линейным ресивером) и регулирующим вентилем. Эти аппараты называются переохладителями. Вода, подающаяся на конденсатор, обычно поступает сначала на переохладитель, а затем на конденса тор. Здесь дополнительных затрат электроэнергии нет.
При нормальной работе температура переохлаждения хладагента, которая измеряется термометром, установлен ным перед регулирующим вентилем, должна быть на 2—3° выше температуры воды, поступающей на переохладитель. Переохлаждение хладагента повышает холодопроизводительцость установки на 0,4% на каждый градус переохлаж дения.
Температуру нагнетания определяют по термометру, установленному на нагнетательном трубопроводе компрес сора на расстоянии 200—300 мм от запорного нагнетатель-
Таблица 8
аммиака от температуры испарения и конденсации
конденсации, °С
27 28 29 30 31 32 33 34 35
79 |
82 |
84 |
. 87 |
89 |
21 |
|
94 |
96 |
98 |
83 |
85 |
88 |
91 |
93 |
95 |
|
97 |
99 |
102 |
88 |
90 |
93 |
96 |
98 |
100 |
|
102 |
104 |
107 |
92 |
95 |
99 |
101 |
103 |
105 |
|
107 |
109 |
112 |
96 |
99 |
102 |
105 |
107 |
109 |
|
112 |
114 |
116 |
102 |
105 |
107 |
110 |
112 |
114 |
|
116 |
118 |
121 |
106 |
109 |
112 |
114 |
116 |
119 |
|
121 |
123 |
125 |
111 |
114 |
117 |
120 |
122 |
124 |
• |
126 |
128 |
130 |
116 |
119 |
122 |
125 |
127 |
130 |
|
132 |
134 |
136 |
121 |
123 |
126 |
128 |
130 |
133 |
|
135 |
138 |
140 |
126 |
129 |
132 |
135 |
137 |
138 |
|
140 |
142 |
144 |
131 |
134 |
136 |
139 |
141 |
144 |
. |
146 |
148 |
150 |
136 |
138 |
141 |
144 |
146 |
149 |
|
151 |
153 |
155 |
119
ного вентиля. При отсутствии в работе компрессора неисправ ностей и нормальном заполнении системы хладагентом, температура нагнетания зависит от температуры конден сации и кипения (испарения), а также от количества воды, подаваемой в охлаждающую рубашку компрессора. Чем выше температура конденсации и ниже температура кипе-
Таблица 9
Зависимость температуры нагнета ния фреона-12 от температурыиспарения и конденсации
Темпера |
тураис |
, |
Температура конденсации, °С |
|||
°парения |
20 |
25 |
30 |
35 |
||
|
|
с |
||||
ния, тем выше температура нагнетания.
Ориентировочные зна чения температуры нагнетання в зависимости ОТ
Температур КИПеНИЯ И КОН-
денсации приведены в табл. 8.
С’.ушргтярнныр птк.лоне-
—5 |
38 |
44 |
50 |
5б |
ния температуры нагнета- |
|
58 |
ния от значений, указанных |
|||||
—10 |
40 |
46 |
52 |
|||
—15 |
42 |
48 |
54 |
60 |
в табл. 9, свидетельствуют |
|
—20 |
44 |
50 |
56 |
62 |
о неправильном заполнении |
|
—25 |
46 |
52 |
58 |
gg |
испарительной системы или |
|
—30 |
48 |
54 |
60 |
|
наличии неисправностей в |
|
|
|
|
|
|
работе компрессора. Тем- |
пература нагнетания горизонтального аммиачного компрес сора допускается не выше 135° С, а вертикального — не выше 150° С. При более высокой температуре образуется
нагар масла |
в цилиндрах компрессора и может произой |
ти вспышка |
масла. |
Температуру нагнетания аммиачного компрессора Тн можно также определить по формуле
Т„ = 2,4 (Тк + Т0)°С,
где Тн, Тк, Т0— температура соответственно нагнетания паров, конденсации и кипения (без знака минус);
2,4 — практически найденное число.
Несоответствие между данными табл. 7 и ответом по формуле в 1—2° для практического пользования не сущест венно.
Температура перегрева нагнетательных паров на фрео новых компрессорных холодильных установках приведена в табл. 8.
Низкая температура нагнетания (ниже нормальной) получается при большом открытии регулирующего вентиля и переполнении системы хладагентом. Работа при таком режиме опасна, так как возможен гидравлический удар.
120
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОДАЧИ ХЛАДАГЕНТА В ИСПАРИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ
Правильное регулирование подачи хладагента в испа рительную систему обеспечивает нормальный температур ный режим и экономичность работы холодильной установки. При ручном регулировании приоткрывание и прикрывание регулирующего вентиля не сразу влияет на режим работы установки, поэтому регулировать подачу хладагента сле дует спокойно и терпеливо. При регулировании надо руко водствоваться температурой всасывания. При недостаточ ном открытии регулирующего вентиля, температура вса сывания будет выше нормальной. В этом случае не вся поверхность испарителя включится в работу, температура испарения понизится,, уменьшится .холодопроизводитель-
ность компрессора |
и увеличится расход электроэнергии |
на единицу холода. |
При большом открытии регулирующего |
вентиля, испарительная система переполняется жидким хладагентом, и часть жидкости попадает во всасывающий трубопровод, компрессор начинает работать влажным ходом, что может привести к гидравлическому удару.
. Правильное открытие регулирующего вентиля должно соответствовать режиму, при котором температура всасы вания для аммиака должна быть выше температуры испа рения на 5— 15° С.
Наиболее рациональным является автоматическое ре гулирование подачи хладагента в систему, которое может осуществляться регуляторами уровня.
ОСОБЕННОСТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СЖАТИЯ
Для холодильных установок двухступенчатого сжатия, кроме температур кипения, конденсации и переохлаждения, показателем работы является также давление в промежу точном сосуде. Это давление зависит от соотношения часо вых объемов, описываемых поршнями ЦНД и ЦВД, и от температурного режима работы установки. Надежная и устойчивая работа агрегата обеспечивается работой сухим ходом обеих ступеней (ЦВД и ЦНД).
До установления на нагнетательной стороне ЦВД тем пературы не ниже 60° С регулирующие вентили должны оставаться закрытыми. Подача хладагента в испарительную систему регулируется таким образом, чтобы температура
121
всасывания ЦНД была на 5— 10° выше температуры кипе ния. При появлении влажного хода всасывающий вентиль ЦНД быстро закрывают, закрывают также регулирующие вентили на испарительную систему и промежуточный сосуд.
Подачу жидкого хладагента в промежуточный сосуд регулируют так, чтобы ЦВД работал сухим ходом и темпе ратура всасывания его была на 5° выше температуры в промежуточном сосуде. Температура нагнетания паров хладагента ЦВД не должна превышать для аммиака 110° С. При влажном ходе ЦВД прикрывают всасывающие вентили обеих ступеней и прекращают подачу жидкого хлад агента в промежуточный сосуд и испарительную систему.
Уровень жидкого хладагента в промежуточном сосуде должен быть несколько выше верхней отметки змеевика, а для уменьшения перегрева паров, нагнетаемых ЦНД, входной отрезок нагнетательного трубопровода в промежу точном сосуде должен быть затоплен.
Давление в промежуточном сосуде необходимо контро лировать по установленному на нем манометру. Повышен ное давление в нем свидетельствует об ухудшении работы ЦВД (пропуски в клапанах, поршневых кольцах и пр.), заниженное — об ухудшении работы ЦНД. В обоих слу чаях необходима ревизия и ремонт компрессоров. При по вышении температуры конденсации давление в промежу точном сосуде возрастет, производительность ЦВД умень шается. С понижением температуры кипения давле ние в промежуточном сосуде и производительность ЦНД уменьшается. С повышением температуры кипения давле ние в промежуточном сосуде растет, одновременно возрас тает и нагрузка ступени низкого давления.
При необходимости снять нагрузку со ступени высокого давления, т. е. прикрыть при влажном ходе его всасываю щий вентиль, необходимо, во избежание перегрузки про межуточного сосуда, снять нагрузку и со ступени низкого давления, прикрыв всасывающий вентиль компрессора низкой ступени.
Необходимо также периодически выпускать из проме жуточного сосуда масло, поступающее в него вместе с па рами хладагента, нагнетаемыми ЦНД.
В процессе эксплуатации холодильных установок бы вают различные отклонения от нормального режима ра боты, которые вызывают неполадки (табл 10).
122
