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

При длительной остановке холодильной машины также закры­ вают все запорные клапаны, в том числе клапаны контрольно-изме­ рительных приборов и приборов автоматики. При падении темпе­ ратуры наружного воздуха ниже 0°С выпускают воду через слив­ ные краны или пробки из охлаждающих рубашек цилиндров ком­ прессора, конденсатора, водяного трубопровода и насоса. Чтобы избежать замерзания рассола зимой, увеличивают концентрацию рассола или сливают его из системы. Для предохранения оборудо­ вания от коррозии все металлические неокрашенные обработанные поверхности протирают и покрывают защитной смазкой (техниче­ ским вазелином).

После остановки всю систему, в особенности ресивер и конден­ сатор, заполненные жидким фреоном, тщательно проверяют на гер­ метичность с целью предупреждения малейших утечек фреона во время бездействия установки.

§ 45. РЕГУЛИРОВАНИЕ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Регулирование холодильной установки заключается в поддер­ жании экономичного, надежного и безопасного температурного ре­ жима ее работы, обеспечивающего заданные температуры в охлаж­ даемых помещениях. Холодильная установка работает нормально в том случае, когда ее холодопроизводительность соответствует тепловой нагрузке рефрижераторных трюмов. Для создания нор­ мального режима работы холодильной установки необходимо под­ держивать перепады между температурами сред, обменивающихся теплом, приведенные в § 34, 36, 38, 39 и 41.

Регулирование приборов автоматики рассмотрено в § 15 и 16. Приборы автоматики настраивают так, чтобы рабочие циклы ком­ прессора (время работы и стоянки) были продолжительными и имели одинаковые периоды стоянки. При нормальной работе ком­ прессор должен включаться не более 3—4 раз в течение часа.

Режим работы холодильной установки регулируют изменением степени открытия автоматических регулирующих клапанов. Через последние должно проходить такое количество жидкого хладаген­ та, которое обеспечивает заполнение испарителя, соответствующее еготепловой нагрузке, и сухой ход компрессора. Внешние призна­ ки сухого процесса: покрытие тонким слоем инея всасывающего патрубка, но отсутствие инея на компрессоре, относительно высо­ кая температура нагнетательного патрубка и легкий стук ритмично работающих клапанов.

Чрезмерное открытие регулирующего клапана приводит к пере­ полнению испарителя жидким хладагентом, не успевающим испа­ ряться в нем, к повышению давления и температуры кипения. В данном случае компрессор всасывает влажный пар и работает влажным ходом. При этом резко уменьшается коэффициент подачи компрессора, возможно выбрасывание жидкого хладагента во вса­ сывающий трубопровод и попадание его в компрессор, возникает

234

опасность аварии. Внешние признаки влажного хода компрессо­ ра: сильное обмерзание всасывающего патрубка, а иногда и части цилиндров, компрессора, чуть теплая нагнетательная труба, чав­ кающий звук всасывающих клапанов и возникновение стуков, вы­ зываемых жидкостными ударами. При появлении признаков влаж­ ного хода необходимо немедленно. прикрыть всасывающий за­ порный клапан компрессора. По достижении нормальной темпера­ туры перегрева пара хладагента на нагнетательной стороне ком­ прессора следует перерегулировать терморегулирующий клапан так, чтобы компрессор продолжал работать сухим ходом.

При недостаточном открытии регулирующего клапана в испа­ ритель поступает небольшое количество хладагента, уровень жид­ кости в нем понижается, давление и температура кипения умень­ шаются, компрессор всасывает сильно перегретый пар. Холодопроизводительность падает, и может загореться масло в цилиндрах компрессора. Внешние признаки чрезмерно перегретого процесса: отпотевание всасывающего патрубка компрессора и слишком горя­ чая нагнетательная труба. В этом случае подачу жидкости в испа­ ритель нужно увеличить, приоткрыв регулирующий клапан на­ столько, чтобы компрессор начал работать сухим ходом.

Изменение открытия регулирующего клапана внешне прояв­ ляется не сразу. Поэтому терморегулирующий клапан нужно на­ страивать медленно, выжидая не менее 15—20 мин после каждого поворачивания регулировочного устройства (не более чем на lU — V2 оборота).

Правильность настройки терморегулирующего клапана и рас­ пределения жидкого хладагента проверяют по равномерности покрытия инеем испарительных батарей и воздухоохладителей и по температуре нагнетательной трубы компрессора. В конце сжа­ тия (в нагнетательной трубе копрессора) температура перегрето­ го пара не должна превышать 70— 105°С для фреона-12 и 100 — 140°С для аммиака и фреона-22.

Нормальный установившийся режим работы сопровождается также постоянством уровня жидкости во всех элементах холодиль­ ной машины.

Работать с излишне низкой температурой кипения невыгодно, так как это приводит к уменьшению холодопроизводительности машины и-к перерасходу энергии. При необходимости поддержи­ вать разные температуры в трюмах и при наличии нескольких хо­ лодильных машин следует работать с различными температурами кипения.

Признаком правильной регулировки подачи теплоносителя в охлаждающие батареи служит одинаковый перепад между темпе­ ратурами рассола на выходе из всех секций и на входе в них. (обычно составляющий 2 — 3°С). Если рассол получается только одной температуры, то в трюмы с более высокими температурами надо подавать меньшее количество его, прикрывая вручную за­ порные клапаны, установленные на сливном рассольном коллек­ торе.

235

При снижении температуры забортной воды давление и темпе­ ратура конденсации также понижаются и машина работает эконо­ мичнее. Однако чрезмерное падение избыточного давления конден­ сации (при фреоне-12 ниже 4 кгс/см2 для рефрижераторных трю­ мов и 6 кгс/см2 для кондиционирующих установок) может нару­ шить правильность работы терморегулирующего клапана и запол­ нения испарителя вследствие уменьшения количества жидкости, проходящей через дроссельное отверстие. Поэтому при низкой тем­ пературе забортной воды (ниже 15°С) преднамеренно уменьшают ее расход через конденсатор, прикрывая вручную запорный кла­ пан на напорном патрубке циркуляционного насоса охлаждающей воды и повышая давление в конденсаторе до требуемого. Разность между температурами воды на выходе из конденсатора и на входе в него обычно составляет 2—4°С в теплое время года и 3—б°С в холодное. Давление воды, поступающей в конденсатор, не должно превышать 2 кгс/см2.

Таким образом, о работе компрессора судят по следующим внешним показателям: по температуре различных участков ком­ прессора, звуку работающих узлов, уровню масла, показаниям ма­ нометров.

При длительной работе компрессора давление масла (по мано­ метру), регулируемое перепускным клапаном у масляного насоса, должно быть больше давления в картере (по всасывающему мано-

быть выше 30 — 40°С.

Срабатывание реле высокого давления проверяют медленным прикрытием нагнетательного запорного клапана компрессора, наб­ людая при этом за показанием манометра. По достижении избы­

Давление размыкания контактов реле низкого давления прове­ ряют и регулируют постепенным прикрытием всасывающего за­ порного клапана компрессора и уменьшением давления всасыва­ ния до выключения компрессора. Регулировку прессостата коррек­ тируют способом приближения, изменяя настройку диапазона и дифференциала каждый раз на 0,05—0,10 кгс/см2. Обычно нельзя допускать выключения компрессора при избыточном давлении вса­ сывания менее 0,2 кгс/см2.

машины.

Образование ледяной пробки в дроссельном отверстии, где тем­ пература хладагента резко снижается, приводит к прекращению

236

поступления жидкости в испаритель. Прохождение жидкого хла­ дагента через ТРК можно возобновить прогревом его' горячей во­ дой (в отличие от засорения фильтра перед дроссельным устройст­ вом). При замерзании терморегулирующего клапа-на силикагель в осушителе, подключаемом к системе, следует менять через каждый час, пока не прекратится замерзание ТРК.

При снятии фильтров для очистки или осушителей для переза­ рядки перекрывают соответствующие запорные клапаны, чтобы не выпустить из системы фреон. Если фильтры и осушители нельзя перекрыть клапанами, то перед снятием их предварительно отсасы­ вают фреон из вскрываемого участка. Во время установки на ме­ сто фильтры и осушители продувают фреоном для удаления из них воздуха.

Снеговая шуба ухудшает теплопередачу охлаждающих прибо­ ров. Поэтому при увеличении толщины снеговой шубы до 8 мм на гладких трубках и 5 мм на ребристых ее надо оттаивать. Слой инея не должен заполнять зазоры между ребра;ми. Способы удале­ ния снеговой шубы с воздухоохладителей, испарительных и рас­ сольных батарей рассмотрены в § 12 и 16.

При ударах или деформациях каких-либо участков системы хладагента необходимо проверять ее герметичность. Наружные поверхности фреонового оборудования ежедневно протирают чисты­ ми сухими тряпками. Обнаруженные при этом места с масляными пятнами или подтеками, которые могут указывать на утечки фре­ она, проверяют на герметичность.

В конце каждой навигации внутренние полости и трубки кожу­ хотрубных конденсаторов и испарителей очищают от загрязнений механическим (мягкими металлическими ершами) или химическим (3—5%-ным раствором соляной кислоты с присадкой ингибитора для уменьшения коррозии) способами, после чего продувают воз­ духом давлением не выше 6 кгс/см2 и тщательно промывают водой. Из испарителя перед чисткой трубок жидкий хладагент перекачи­ вают компрессором в конденсатор. После очистки проверяют гер­ метичность трубок и мест развальцовки их, вводя наконечник отбо­ ра пара галоидной лампы поочередно во все трубки. При обнару­ жении утечек хладагента лишь в отдельных трубках их развальцо­ вывают или временно (до ремонта) заглушают красно-медными конусными пробками или резьбовыми заглушками и вновь прове­ ряют герметичность аппарата. При утечках в нескольких трубках аппарат заменяют или ремонтируют во время зимнего отстоя судна.

§46. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

При определении причин и характера неисправностей необходи­ мо руководствоваться всесторонним анализом процессов, происхо­ дящих в отдельных элементах холодильной машины, и знанием работы приборов автоматики. Причины неисправностей устанав­

237

ливают прежде всего по отклонению давлений и температур в раз­ личных местах установки от нормальных значений, а также по другим признакам. Обнаруженные неполадки следует своевремен­ но устранять.

Холодильные установки выходят из строя в основном из-за не­

соответствующего температуре охлаждающей воды. При уменьше­ нии количества хладагента в системе разность между температу­ рами конденсации и уходящей циркуляционной воды уменьшается по сравнению с нормальной, температура и давление кипения пони­ жаются, несмотря на увеличение степени открытия ТРК, последние витки испарителя или воздухоохладителя не покрываются инеем, температуры перегрева пара в начале и конце сжатия повышаются. Характерным признаком этой неисправности является свист пара (а не шум жидкости) при прохождении хладагента через ТРК. Из-за малой подачи жидкости в испаритель компрессор все чаще останавливается прессостатом реле давления и работает коротки­ ми циклами (с непродолжительным временем работы и длительной стоянкой), число которых увеличивается. При этом холодопроизводительность машины уменьшается, а температура в охлаждае­ мом помещении повышается. При значительном недостатке хлада­ гента компрессор вообще останавливается, при этом холод не вы­ рабатывается. Для устранения такой неисправности Следует найти и устранить неплотности и только после этого пополнить систему хладагентом.

Особенно опасно нарушение герметичности конденсатора из-за незаметной потери хладагента в воду. По мере утечки хладагента наступает момент, когда давление его в конденсаторе оказывается ниже давления охлаждающей воды. При этом вода начинает про­ сачиваться в хладагент и поступать из конденсатора в испаритель. Если при заметном убывании хладагента обнаружить его утечки в атмосферу не удается, нужно вскрыть конденсатор и тщательно проверить герметичность последнего со стороны водяной полости.

При переполнении системы хладагентом давление в конденсато­ ре значительно возрастает, разность между температурами конден­ сации и уходящей циркуляционной воды повышается, давление и температуру кипения в испарителе понизить не удается, перегрев при всасывании оказывается малым или отсутствует совсем, ком­

хладагента из конденсатора или ресивера в баллоны.

Опыт эксплуатации холодильных установок на речных судах показывает, что наиболее часто встречаются и такие неисправно­ сти, как заедание иглы в ТРК, поломка клапанных пластин, осо­

238

бенно нагнетательных, замерзание проходного отверстия ТРК, за­ сорение фильтров и др.

При заедании иглы ТРК в открытом виде его проход открыва­ ется чрезмерно, давление всасывания повышается, покрывается инеем всасывающая труба, а иногда и всасывающая сторона го­ ловки блока цилиндров. В этом случае следует разобрать ТРК и устранить заедание иглы или заменить клапан.

Если в клапанах компрессора есть пропуски хладагента вслед­ ствие неплотного прилегания их к седлам, то наблюдается боль­ шая продолжительность работы и малое время стоянки компрессо­ ра при нормальных давлениях нагнетания и всасывания. При по­ ломке пластин клапанов давления нагнетания и всасывания вырав­ ниваются, компрессор работает непрерывно, а испаритель не обмер­ зает. В данном случае надо очистить клапаны, а сломанную деталь заменить новой. Об исправности всасывающих клапанов можно судить по быстрому созданию вакуума в картере работающего компрессора при закрытом запорном всасывающем клапане. При нормальной плотности всасывающих клапанов во время провора­ чивания вручную маховика остановленного компрессора стрелка мановакуумметра отклоняется дважды за один оборот маховика. О неисправности нагнетательных клапанов свидетельствует быст­ рое возрастание давления во всасывающей полости остановленного компрессора при закрытом запорном всасывающем клапане.

При неисправности предохранительного клапана нагревается труба, соединяющая его со всасывающей стороной компрессора, и повышается температура перегрева пара, нагнетаемого компрес­ сором.

При неплотности поршня давление в испарителе при закрытом регулирующем клапане падает медленно, кроме того, стрелки ма­ нометров не дают регулярных толчков при каждом ходе поршня. Устраняют эту неисправность заменой уплотнительных колец, а при неравномерном износе цилиндра — еще и проточкой его.

Вредное влияние воды, воздуха и загрязнений на работу хо­ лодильной машины и удаление их из системы рассматривалось в

§ 13.

При засорении грязью и окалиной ТРК «ли замерзании в нем воды, содержащейся во фреоне, большее или меньшее открытие клапана не влияет на температуру кипения, и компрессор будет работать короткими циклами. Засорившийся клапан следует пере­ брать и очистить. Иногда помогает быстрое открытие и закрытие клапана несколько раз подряд. Оттаивают ТРК тряпкой, смочен­ ной в горячей воде. При повторном замерзании в нем воды вклю­ чают осушитель или заменяют адсорбент, если осушитель уже был включен.

Признаком засорения жидкостного фильтра является пониже­ ние температуры хладагента после него вследствие дросселирова­ ния жидкости в фильтрующем устройстве. В засорившемся фильт­ ре часть хладагента испаряется, поэтому через ТРК проходит жид­ кость с примесью пара, в результате чего в нем слышится свист.

239

При засорении жидкостный фильтр покрывается инеем, давление в испарителе оказывается ниже нормального, компрессор работает короткими циклами. Покрытие инеем входного штуцера ТРК сви­ детельствует о засорении фильтра ТРК. Если засоряется паровой фильтр (грязеуловитель) на всасывающем трубопроводе, то давле­ ние в испарителе не понижается даже при закрытом регулирующем клапане. Для устранения таких неисправностей надо очистить и промыть сетки фильтров.

Загрязнения трубок холодильных аппаратов маслом (при пло­ хом действии маслоотделителя), отложениями из воды и рассола, снеговой шубой ухудшают теплопередачу, повышают давление конденсации и заставляют работать с более низкой температурой кипения. При этом уменьшается холодопроизводительность маши­ ны, увеличиваются продолжительность ее работы и расход электро­ энергии, в связи с чем загрязнения необходимо периодически уда­ лять с теплопередающих поверхностей.

Если в конденсаторе имеются воздух и неконденсирующиеся газы, то наблюдаются повышенное давление конденсации, не соот­ ветствующее температуре охлаждающей воды, существенное уве­ личение разности между температурами конденсации и уходящей циркуляционной воды, а также значительное возрастание темпе­ ратуры перегретого пара в конце сжатия в компрессоре (даже при значительном открытии регулирующего клапана). Дополнитель­ ным признаком нахождения воздуха в системе служит дрожание стрелки манометра. Воздух из конденсатора и ресивера нужно пе­ риодически выпускать.

Давление конденсации может повышаться также от недоста­ точной подачи воды или прекращения подачи ее в конденсатор изза неисправности циркуляционного насоса или засорения конден­ сатора. Для устранения такой неисправности следует обеспечить достаточную подачу циркуляционной воды.

Основные причины, приводящие к аварии холодильной уста­ новки, являются следствием гидравлических ударов в компрессо­ рах, чрезмерного повышения давления нагнетания, замерзания рас­ сола в испарителях, недопустимого повышения температуры обмо­ ток электродвигателей.

§47. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

На элементы холодильного оборудования распространяются известные правила техники безопасности для сходственных судо­ вых механизмов, аппаратов, баллонов, электродвигателей, прибо­ ров, узлов и т. п. Однако в технике безопасности при эксплуата­ ции холодильных установок есть и своя специфика, вытекающая из особенностей применяемых в них хладагентов.

Требования безопасности, предъявляемые Регистром к распо­

240

особенности техники безопасности для судовых холодильных уста­ новок.

Запрещается устанавливать в одном помещении с холодиль­ ной машиной аппараты и приборы, работающие с открытым пла­ менем или имеющие внешние поверхности с температурой выше 350°С, так как аммиак взрывоопасен, а фреон-12 при температу­ ре свыше 430°С разлагается с образованием ядовитых веществ. По этим же причинам во время осмотра внутренних частей хо­ лодильного оборудования запрещается пользоваться для освеще­ ния открытым пламенем и курить.

Врефрижераторном компрессорном отделении (на выходе) должны находиться в застекленном шкафу противогазы, резино­ вые перчатки, защитные очки, теплые рукавицы и аптечка.

Врефрижераторном отделении разрешается хранить не более одного баллона с фреоном, который следует размещать вдали от источников тепла (отопительных устройств и т. п.). Запрещается нагревать баллоны при заполнении системы хладагентом.

тиляцию, чтобы защитить людей от отравления ядовитым аммиа­ ком или удушья вследствие недостатка кислорода при концен­

очками. Нельзя приближать лицо вплотную к местам возможных пропусков хладагента.

Выпуск масла из маслосборников, маслоотстойников конден­ саторов и испарителей, а также воздуха из конденсаторов и ре­ сиверов в аммиачных машинах нужно производить в противога­ зе марки КД, при этом на руках должны быть надеты резиновые перчатки, должна быть включена вытяжная вентиляция.

Вскрывать и ремонтировать компрессоры, аппараты, трубо­ проводы и другое холодильное оборудование разрешается толь­ ко после предварительного отсасывания хладагента из повреж­ денного участка, отключения его от остальной системы плотным перекрытием соответствующих запорных клапанов и снижения абсолютного давления до атмосферного. При вскрытии аммиачных

241

21.Правила классификации и постройки морских судов. Ч. XII. «Холодиль­ ные установки». Л., «Транспорт», 1970. 682—694 с. (Регистр СССР).

22.Правила постройки стальных судов внутреннего плавания. Раздел Д. «Хоходильные установки». М., «Речной транспорт», 1961. 158— 164 с. (Речной Ре­

гистр РСФСР).

243