книги из ГПНТБ / Нестеров, Ю. Ф. Судовые холодильные установки учебник для институтов водного транспорта

создаваемое давлением хладагента, подводимого в испаритель, и регулировочной пружиной 3, стремящейся прижать иглу 10 к сед­ лу 9.

При повышении температуры пара, выходящего из испарителя, давление фреона в термобаллоне 12 возрастает. Под давлением пара мембрана 8 прогибается вниз. Мембрана да!вит на три толка­

регрев, при котором клапан открывается полностью, для фреонов обычно составляет 10—15°С, а для аммиака — 5—11°С.

При понижении температуры пара, выходящего из испарителя, пружина 3 поднимает иглу 10 клапана, прогибая мембрану вверх, и уменьшает количество жидкого хладагента, поступающего в ис­ паритель. Дроссельное отверстие закрывается (или начинает от­ крываться) при перегреве от 2 до 7°С для фреоновых и от 0 до 5°С для аммиачных терморегулирующих клапанов.

Настройку терморегулирующего клапана производят изменени­ ем затяжки пружины 3 поворотом винта 15, перемещающего шести­ гранную гайку 13. При расслаблении пружины задаваемый пере­ грев уменьшается (так как открытие клапана облегчается), а по­ дача жидкости в испаритель увеличивается, и наоборот.

При остановке компрессора некоторые клапаны не обеспечива­ ют плотного закрытия жидкостного трубопровода. Поэтому перед терморегулирующим клапаном устанавливают соленоидный запор­ ный клапан (с фильтром перед ним).

Для фреоновых клапанов мембрану изготовляют из бериллиевой или фосфористой бронзы, а для аммиачных— из нержавеющей

грузового рефрижераторного теплохода типа «Советская Россия» (проект № 585). Рефрижератор имеет три трюма: носовой (№ 1) объемом 250 м3 и средний (№ 2) объемом 230 м3 для перевозки мороженых мяса и рыбы и кормовой (№ 3) объемом 150 м3 для перевозки плодов, овощей и молочных продуктов. Холодильная установка судна — фреоновая, одноступенчатая, автоматизирован­ ная. Она состоит из трех компрессорно-конденсаторных агрегатов ПМАК-ФУ-25 общей холодопроиз1водительностью при стандартных условиях 75 000 ккал/ч (87 кВт).

Система охлаждения трюмов № 1 и 2 — рассольная, а трюма № 3 — смешанная.

Установка имеет две самостоятельные системы: систему низ­ ких температур, поддерживающую температуру —8°С в носовом и

92

среднем трюмах, и систему высоких температур, охлаждающую плоды, овощи и молочные грузы, поступающие в кормовой трюм, с -f-25 до +2°С и затем поддерживающую в нем температуру +2°С. Рабочая температура кипения фреона-12 в испарителе си­ стемы минусовой температуры /0= —23°С, соответствующее давле­

Схема фреоновых трубопроводов системы минусовой темпера­ туры, в которой два компрессорно-конденсаторных агрегата ПМАК-ФУ-25 работают на один испаритель, показана на рис. 39. (Плюсовая система аналогична минусовой, но ее испаритель обслу­ живает один агрегат ПМАК-ФУ-25.)

Из компрессоров 1 (ФУ-25), вращаемых электродвигателями 2 (ПН-205), сжатый пар фреона по трубам 3 направляется в кожу­ хотрубные конденсаторы 30 (МКТР-18). Из них жидкий фреон по­ ступает в линейный ресивер 29 (ВРЛ-0,05) и далее в теплообмен­ ник 9 (МТФ-70), где переохлаждается холодным паром фреона, отсасываемым из кожухотрубного испарителя 27 (МИТР-25).

Переохлажденный фреон поступает к регулирующей станции типа ФРС-25 (с условным проходом 25 мм), где он последователь­ но проходит через осушитель 14 (ОФ-25), жидкостный фильтр 18 (ЛФФ-25), соленоидный клапан 19 (СВФ-25), терморегулирующий клапан 20 ТРВ-60 (с капиллярной трубкой 23, термобаллоном 24 и уравнительной трубкой, сообщающей полость под мембраной ТРВ с трубой для отвода пара из испарителя). На случай выхода из действия автоматического клапана предусмотрен ручной регули­ рующий клапан 22 (Dy25). Помимо этих приборов, на щите регу­ лирующей станции смонтированы: оперативное реле температуры 15 ТРДК-55, мановакуумметры 16 и запорные клапаны 12, 13, 10, 17, 21, позволяющие отключать осушитель, терморегулирующий клапан, соленоидный клапан и фильтр.

После дросселирования в терморегулирующем клапане до дав­ ления кипения парожидкостная смесь направляется в испаритель 27, ще фреон кипит, охлаждая рассол. Из испарителя пар фреона отсасывается компрессорами через теплообменник и угловые па­ ровые фильтры 6 (УФФ-50).

На входе охлаждающей воды в конденсатор установлен второй соленоидный клапан.

Каждый компрессорно-конденсаторный агрегат имеет для за­ щиты реле давления типа РДК-2-53, выключающее компрессор при предельно допустимых давлениях нагнетания и всасывания.

Давления всасывания и нагнетания контролируют манометра­ ми 8. Термометры 7 замеряют температуру пара фреона, поступаю­ щего в компрессоры.

Чтобы давление в конденсаторах было одинаковым, их сооб­ щают между собой уравнительной трубкой.

93

Клапан 11 ( Д у б ) служит для присоединения баллона с фреоном при заполнении и дозарядке системы. На общую зарядку системы фреоном-12 расходуется около 530 кг, из которых 320 кг на мину­ совую систему и 210 кг на плюсовую; на зарядку маслом — 80 кг, из которых 46 и 34 кг на каждую из систем.

Предохранительный клапан на конденсаторе при повышении давления до 13 кгс/см2 перепускает фреон в испаритель.

Рис. 39. Схема фреоновых трубопроводов рефрижераторного теплохода типа «Советская Россия» (проект № 585)

Предохранительный клапан 26 на испарителе в случае повыше­ ния давления до 9 кгс/см2, а также предохранительный клапан на

для аварийного выпуска находится в остекленном запломбирован­ ном ящике, висящем в машинно-аппаратном отделении.

На рис. 39 цифрами обозначены: 4 и 5 — нагнетательный и вса­ сывающий запорные клапаны; 25 — запорный клапан.

Схема рассольной системы охлаждения приведена на рис. 40. В трюме № 1 установлено девять рассольных пристенных одноряд­ ных ребристых батарей 13, в трюме № 2—восемь охлаждающих ба­ тарей и в трюме №3 — восемь батарей и четыре сухих рассольных воздухоохладителя 15 типа РВОг-16ПН. Батареи трюма №3

94

обычно включают в период охлаждения продуктов от +25 до +2°С,

апри хранении их работают только воздухоохладители. Охлаждающие батареи распределены по секциям, в которых

они соединены между собой последовательно. Трюмы № 1 и 2 име­ ют по три секции батарей, а трюм № 3 — две секции из четырех батарей. Каждая секция включается и выключается вручную из машинно-аппаратного отделения запорными клапанами 6, уста­ новленными на двух нагнетательных 22 и двух всасывающих 12 распределительных коллекторах. В верхних точках трубопроводов установлены краны 14 для выпуска воздуха из системы.

Минусовая и плюсовая системы охлаждения работают само­ стоятельно и являются закрытыми. Циркуляция рассола осуществ­ ляется центробежными насосами 9 типа ЭСН-1, отсасывающими рассол из батарей трюмов и воздухоохладителей и нагнетающими его в испарители 1 (МИТР-25). Испаритель и рассольный насос, показанные на рис. 40 слева, работают на трюм № 3, а справа, — на трюмы № 1 и 2. Резервный рассольный насос (средний) может работать на любую систему (минусовую или плюсовую).

Обе системы могут быть объединены открытием запорных кла­ панов на мостах между нагнетательными и всасывающими трубо­ проводами. Поэтому при перевозке одних и тех же грузов во всех трюмах (например, мороженой рыбы) системы могут работать с одинаковой температурой рассола (и температурой кипения). Объе­ динение систем позволяет также обслуживать трюм № 3 при вы­ ходе из строя холодильной машины плюсовой системы.

Первоначальный пуск холодильных машин производится вруч­ ную. В дальнейшем температура рассола поддерживается в требу­ емых пределах автоматически пуском и остановкой компрессоров, управляемых двумя реле температуры ТРДК-55 — оперативным и защитным (дублирующим) 3. Термочувствительные баллоны 5 и

24этих реле помещены в гильзы рассольных трубопроводов. Термобаллоны 5 оперативных реле температуры установлены

на входе рассола в испарители. Оперативное реле настраивают в зависимости от требуемой температуры рассола, а следовательно,

итемпературы воздуха в трюме. Оно выключает электродвигатель компрессора при понижении температуры рассола ниже требуемой

ивновь включает при повышении температуры рассола выше уста­ новленного предела. Оперативные реле температуры управляют также открытием и закрытием соленоидных клапанов СВФ-25, ус­ тановленных на жидкостных трубопроводах перед терморегулиру­

ющими клапанами ТРВ-60 и предотвращающих перетекание фрео­ на из ресивера в испарители при остановке компрессоров.

Термобаллоны 24 защитных (дублирующих) реле температуры 3 установлены на выходе рассола из испарителей. Эти приборы настроены на отключение компрессоров при понижении температу­ ры рассола на 2—3°С ниже наинизшей рабочей температуры.

Непосредственно в трюме № 3 помещены термочувствительные баллоны 17 оперативных реле температуры 16 (ТРДК-55), управ­ ляющих электровентиляторами двух воздухоохладителей и соле­

96

ноидными клапанами 18 (СВФ-40). При понижении температуры воздуха в трюме ниже заданного наименьшего предела соленоид­

разрешает пуск машины только после восстановления нормальной циркуляции рассола.

На рис. 40 цифрами обозначены: 20 и 21 — трубопроводы хо­ лодного и отепленного рассола.

Температуры рассола до и после испарителей измеряют термо­ метрами 23, а давления рассола до и после насосов — мановакуумметрами 10 и манометрами 8.

Для измерения температур в трюмах пользуются логометром ЛПр-53, а также термометрами, опускаемыми в трюмы по специ­ альным температурным трубкам.

Так как рассольная система является закрытой, то для компен­ сации изменения объема рассола при изменениях его температуры, а также для удаления воздуха к всасывающим трубопроводам на­ сосов присоединены два расширительных бачка 7 вместимостью 55 л каждый. Бачки размещают выше самой верхней точки систе­ мы (на тентовой палубе). Нередко расширительные бачки исполь­ зуют для пополнения системы рассолом.

Для приготовления рассола и заполнения им системы служит бак-концентратор 11 вместимостью 230 л, вода к которому подво­ дится от санитарной системы. При первоначальной заправке систе­ мы необходимо около 1200 кг хлористого кальция для получения рассола, концентрация которого 25,7%, плотность 1,24 кг/л при тем­ пературе + 15°С, а температура замерзания —31°С.

Снеговую шубу с батарей и воздухоохладителей можно оттаи­ вать теплым рассолом, подогреваемым в баке-концентраторе до температуры 30—40°С. Для этого в нем имеется змеевик, нагрева­

включают резервный насос, осуществляющий циркуляцию теплого рассола, минуя испаритель, через оттаиваемые батареи. Клапаны остальных секций батарей на коллекторах в это время перекрыва­ ют и, следовательно, охлаждение трюмов прекращают.

Подогревание и последующее охлаждение большого количества рассола требует значительных затрат энергии и времени. Для уменьшения тепловых потерь обычно предусматривают бак боль­ шой вместимости для слива холодного рассола, возвращаемого об­ ратно в батареи после оттаивания снеговой шубы и удаления из них теплого рассола.

§17. ОБЩЕЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК НА РЕЧНЫХ СУДАХ

Охлаждаемые помещения желательно располагать так, чтобы они не граничили со стенками, имеющими высокую температуру (например, со стенками главного машинного отделения). Для уменьшения теплопритоков рефрижераторные трюмы размещают в основном корпусе судна, так как при таком расположении ниж­ няя часть трюмов находится в воде, температура которой ниже температуры наружного воздуха.

Грузовые охлаждаемые трюмы вентилируют только наружным воздухом, пропускаемым предварительно через воздухоохладите­ ли. При отсутствии последних устраивают естественную вентиля­ цию.

Провизионные камеры на пассажирских и других судах также чаще располагают в основном корпусе. Камеры для мяса, рыбы, фруктов, овощей и других продуктов должны иметь вместимость, достаточную для обеспечения ими на весь рейс пассажиров и эки­ пажа. Вместимость провизионных камер определяют по «Санитар­ ным правилам для речных и озерных судов СССР» [29].

Согласно Правилам Речного Регистра РСФСР и Регистра

СССР фреоновые холодильные машины можно устанавливать не­ посредственно в главном машинном отделении. Однако крупные фреоновые установки рефрижераторных судов обычно размещают в отдельных помещениях.

Аммиачные холодильные машины обязательно следует устанав­ ливать в отдельных герметически закрываемых помещениях, изоли­ рованных от других помещений газонепроницаемыми металличес­ кими выгородками и оборудованных приточной естественной и вы­ тяжной искусственной вентиляцией. Причем вентиляционные устройства должны обеспечивать не менее чем 20-кратный обмен воздуха в час. Желательно аммиачные машины размещать в над­ стройках на главной палубе, чтобы обеспечить хорошую вентиля­ цию помещения и прямой выход на открытую палубу при ава­ рии. (Если рефрижераторное машинное отделение расположено в надстройке, при вентилировании допускается в особых случаях не менее чем 10-кратный обмен воздуха в час.)

Из помещений автоматизированных фреоновых машин, не обслу­ живаемых постоянной вахтой, допускается один выход.

На некоторых новых судах применяют принцип децентрализа­ ции рефрижераторного отделения и устанавливают комплексные агрегаты вблизи от грузовых трюмов.

Помещения аммиачных машин должны иметь два выхода, по возможности удаленных один от другого, с дверями, открывающи­ мися наружу, причем один выход (запасный) — непосредственно на открытую ближайшую палубу. В помещениях аммиачных машин рекомендуется устанавливать оросительные устройства (для по­ глощения аммиака водой) с дистанционным включением. В этих помещениях должны храниться противогазы марки КД по числу

98

Баллоны, содержащие запас хладагента (до 50% от введенно­ го в систему), необходимо хранить в изолированных огнестойких и хорошо вентилируемых помещениях, температура в которых не должна превышать +35°С. Для предотвращения смещения при качке судна баллоны следует надежно закреплять, а между ними устанавливать деревянные прокладки.

Автоматизированные холодильные машины, обслуживающие провизионные камеры, располагают в непосредственной близости

от них.

Охлаждаемые шкафы или холодильники торгового и домашнего типа устанавливают в районе буфетов, ресторанов и т. д.

Согласно Правилам Речного Регистра РСФСР холодильная машина рефрижераторных судов должна обеспечить заданный температурный режим в трюмах при работе ее не более 18 ч в сут­ ки. Если общий объем рефрижераторных трюмов превосходит 2000 м3, то для гарантии сохранности значительного количества груза, представляющего большую ценность, холодильная установ­ ка должна иметь не менее двух равных по мощности однотипных агрегатов или компрессоров, один из которых резервный. (По Пра­ вилам Регистра СССР холодопроизводительность установки долж­ на быть такой, чтобы при одном любом выключенном компрессоре, конденсаторе и испарителе она обеспечивала наиболее низкие за­ данные температуры в трюмах при непрерывной работе в течение 24 ч в сутки.) Компрессоры и аппараты соединяют трубопроводами так, чтобы они оказались полностью взаимозаменяемыми.

Холодильные машины провизионных камер Правила Регистра не классифицируют. Обычно общая продолжительность их работы в течение суток составляет 10—16 ч.

По Правилам Регистра холодильная установка должна иметь не менее двух водяных циркуляционных и двух рассольных насосов, причем один из водяных и один из рассольных насосов резерв­ ный. В качестве запасного циркуляционного насоса разрешается

насос).

Электроэнергия для механизмов холодильной установки долж­ на подаваться не менее чем от двух генераторов, мощность каждо­ го из которых должна быть достаточной для работы установки на полную производительность.

Холодильное оборудование в рефрижераторном машинном от­ делении следует размещать так, чтобы оставалось достаточно места для выемки поршней с шатунами и валов из компрессоров, для замены и чистки трубок и змеевиков в аппаратах и т. д. Для этого свободные проходы между элементами оборудования должны быть не менее 700 мм.

4* 99

Чтобы избежать выхода из работы масляного насоса и переры­ ва в подаче жидкого хладагента из конденсатора во время качки судна, компрессоры и кожухотрубные аппараты надо устанавли­ вать параллельно диаметральной плоскости судна (так как при качке угол крена значительно превосходит угол дифферента).

Взаимное расположение компрессоров и аппаратов должно по возможности отвечать последовательности протекающих в них процессов, чтобы соединительные трубопроводы имели небольшую длину, минимальное количество изгибов, поворотов и т. д.

К воздухоохладителям любого типа должен быть обеспечен до­ ступ из неохлаждаемых помещений. Размеры люков или дверей должны позволять вносить и выносить вентиляторы и электродви­ гатели при их замене.

Правилами Речного Регистра РСФСР и Регистра СССР преду­ сматривается трубопровод для срочного аварийного выпуска лю­ бого хладагента из системы за борт через невозвратный (обрат­ ный) клапан (при пожаре на судне). Запорный клапан выпускной грубы должен помещаться в закрытом и запломбированном остекленном ящике, удобно расположенном при выходе из поме­ щения холодильных машин. Чтобы аммиак выпускался в воду, выходное отверстие спускной трубы следует располагать ниже ва­ терлинии. Фреоны разрешается выпускать в атмосферу.

Все органы, регулирующие подачу холода в грузовые трюмы, а также указатели измерительных приборов, сигнализирующих о теп­ ловом состоянии трюмов, по возможности надо монтировать на пультах управления.

Рассмотрим общую компоновку холодильной установки на речном рефрижераторном теплоходе типа «Советская Россия» проекта № 585 (рис. 41). Теплоход построен по разряду «О» Реч­ ного Регистра и предназначен для эксплуатации в речных и озер­ ных условиях. Судно однопалубное, с двухъярусной жилой надст­ ройкой в кормовой части. Наибольшая длина его 65,5 м, ширина 9,2 м, высота борта 2,8 м, грузоподъемность 200 г при осадке 1,51 м, скорость хода в глубокой тихой воде 18,8 км/ч.

Теплоход имеет три рефрижераторных трюма, расположенных в нос от главного машинного отделения. В каждом трюме по од­ ному изолированному люку размером 3X2,4 м. Вентиляция трю­ мов осуществляется двумя вытяжными электровентиляторами про­ изводительностью по 500 м3/ч каждый, установленными в кожухах на главной палубе по правому борту. Воздуховоды с приемными отверстиями проложены под подволоком вдоль правого борта и поперечных переборок судна.

Рефрижераторное машинное отделение 4 находится под главной палубой в кормовой части. Оно сообщено с главным машинным от­ делением 5 дверью (главный ход).

Цифрами на рис. 41 обозначены: 1 — 3 — носовой, средний и кормовой трюмы для перевозки мяса, рыбы и плодов, овощей; 6 — топливная цистерна; 7 — ахтерпик; 8 — сухие рассольные воздухо­ охладители типа РВ02-16ПН; 9 — балластный отсек; 10 — форпик.

100