книги из ГПНТБ / Помухин, В. П. Дизельные установки, механизмы и оборудование промысловых судов

является необходимость придания продукту правильной формы (бло­ ков, пластин), что практически возможно только при изготовлении филе или блоков мелкой рыбы. В связи с этим их широкое применение на судах различных типов пока ограничено. На судах флота рыбной промышленности нашей страны в основном используют вертикально­ плиточные аппараты.

Морозильная установка китобазы «Советская Украина» (рис. 169) состоит из четырех автоматизированных линий общей производи­ тельностью 94 т китового мяса в сутки. Две линии правого борта и

1 2 J 4

Рис. 169. Морозильная установка китобазы «Советская Украина».

1 — транспортер; 2 — распределительные пульты; 3 — глазуровочный туннель; 4 — цир­ куляционный водяной насос; 5 — электроприводные насосы; 6 — рольганг; 7 — упаковоч­ ные столы; 8 — разгрузочная тележка; 9 — грейфер; 1 0 — морозильные аппараты; 11 — загрузочная тележка; 12 — кабельный барабан; 13 — гидравлические пульты; 14 — трубо­ проводы теплого рассола; 15 — трубопроводы холодного рассола; 1 6 — распределительные

щиты.

две линии левого борта состоят каждая из 11 вертикально-плиточных аппаратов. Каждый аппарат имеет 12 отделений, или форм, с тремя средними неподвижными и шестью боковыми подвижными плитами. Сырье поступает в загрузочные тележки, которые развозят его по

выгрузке блоков морозильные плиты прокачиваются горячим рас­ солом. Замороженные блоки массой по 36 кг выгружаются на тележки, которые доставляют их к грейферу. Перегруженные грейфером блоки поступают на транспортер, снабженный глазуровочным устройством, и передаются на упаковочные столы.

Боковые плиты аппарата прижимаются тяговыми пружинами, что создает хороший контакт между продуктом и охлаждающей поверх­ ностью. Соединение плит с рассольным коллектором выполнено гиб­ кими резиновыми шлангами, соединение средних неподвижных

2 8 4

плит— стальными патрубками. Подача холодного и горячего рас­ сола регулируется автоматически.

Управление плиточным морозильным агрегатом сосредоточено на электрогидравлическом пульте, предусматривающим продолжи­ тельность процесса замораживания от 40 мин до 6 ч. Загрузочная тележка, с помощью которой производится заполнение рабочих от­ делений, имеет 12 секций (по числу бортовых форм). Тележка переме­ щается по рельсам с помощью зубчатой рейки.

Разгрузочная тележка представляет собой подъемную платформу с 12 приемными лотками. Замороженные блоки снимаются с тележки специальным подъемным устройством — грейфером и подаются транспортером на глазуровку и упаковку.

В последнее время находят применение новые плиточно-моро­ зильные аппараты роторного типа.

Воздушное замораживание рыбы как наиболее распространенный способ применяется на большинстве судов флота отечественной рыбной промышленности.

При воздушном замораживании рыба отдает свое тепло обдува­ ющему ее воздуху. Интенсивность теплообмена зависит от параметров воздуха, т. е. от температуры, теплоемкости, теплопроводности и коэффициента теплоотдачи. Существенное значение имеет влажность воздуха и его чистота, или стерильность, так как в атмосферном воз­ духе обычно содержится значительное количество взвешенных ча­ стиц пыли, металлов, различных кислот и солей. Наличие этих при­ месей способствует развитию микроорганизмов и заражению ими за­ мораживаемой продукции.

Теплообмен между воздухом и внешней поверхностью рыбы

вания рыбы от скорости воздушного потока.

Продолжительность замораживания рыбы, особенно при воздуш­ ном способе, сказывается на качестве продукта. При медленном замо­ раживании рыбы в продукте образуется крупнокристаллическая структура, которая отрицательно влияет на общие и вкусовые каче­ ства продукции.

Оптимальная скорость потока воздуха при воздушном заморажи­ вании выбирается из необходимости получения мелкокристалличе­ ской структуры замораживаемого продукта. При этом учитываются и экономические факторы, в частности, неизбежный рост затрат и

2 8 5

увеличение расхода энергии по мере повышения скорости охлаждаю­ щего воздуха. Как правило, скорость воздуха принимают равной 4—б м/с. Конечная температура продукта* как уже указывалось, зависит от температуры воздуха, которую обычно принимают на 10— 15° С ниже температуры, установленной для длительного хране­ ния.

По сравнению с другими способами охлаждения и заморажива­ ния этот способ отличается более высокими значениями коэффициента

Рис. 170Зависимость продолжительности замораживания рыбы от скорости воздуха.

теплоотдачи, а следовательно, большей экономичностью и более высоким уровнем механизации промежуточных и вспомогательных операций.

Схемы воздушного замораживания, применяемые в настоящее время, разнообразны и зависят от типов и назначения судов, районов их плавания, пород рыб, назначения и вида конечного продукта.

§ 34

Холодильные установки

На судах флота рыбной промышленности холодильные установки применяются для охлаждения и замораживания рыбы, охлаждения рефрижераторных трюмов, в которых перевозится рыба и рыбопро­ дукция, охлаждения провизионных камер, а также для обслужива­ ния систем кондиционирования воздуха в жилых и служебных поме­ щениях. По роду работы и конструктивным особенностям различают холодильные машины трех основных типов: компрессионные, абсорб­ ционные и пароводяные эжекторные.

Широко распространены машины первых двух типов, особенно компрессионные. Пароводяные эжекторные машины вследствие неэко­ номичности применяются только в установках небольшой мощности, когда не требуется получение низких температур (например, в уста­ новках для кондиционирования воздуха).

По роду рабочего вещества компрессионные холодильные машины подразделяют на воздушные, аммиачные, углекислотные, фреоновые. Наибольшее применение находят аммиачные и фреоновые компрес­ сионные машины. Сущность действия компрессионных машин осно­ вана на способности хладагента относительно легко менять свой объем, а их устройство не зависит от рода рабочего вещества.

2 8 6

Принцип действия компрессионной холодильной установки при­ веден на рис. 171. Установка состоит из компрессора 1, конденсатора 4, испарителя 2 и регулирующего клапана 3. Компрессор засасывает пары хладагента из змеевика испарителя, сжимает их и нагнетает в конденсатор. В конденсаторе пары охлаждаются, и хладагент в жид­ ком виде через регулировочный клапан поступает в змеевики испари­ теля.

Через корпус испарителя прокачивается рассол, который охла­ ждается за счет испарения (кипения) хладагента. Пары хладагента

конденсатором и испарителем при приемлемых конструктивных усложнениях.

В установках с двухступенчатым сжатием вместо одного компрес­ сора устанавливают два, один из которых представляет собой ступень низкого сжатия, а другой — высокого. Хладагент после сжатия в ступени низкого давления проходит промежуточное охлаждение, после этого вторично сжимается в ступени высокого давления. Таким промежуточным охлаждением достигается доведение хладагента до состояния сухого насыщенного пара, что повышает его холодильные качества и в результате приводит к уменьшению расхода электро­ энергии.

Процесс двухступенчатого сжатия может осуществляться и в од­ ном многоцилиндровом компрессоре, в котором часть цилиндров сжимает хладагент до промежуточного давления, а остальные ци­ линдры после промежуточного охлаждения доводят пары хладагента до заданного высокого давления.

Установки такого типа отличаются меньшими габаритом и массой, удобнее в эсплуатации, поэтому они находят преимущественное рас­ пространение. Схема установки двухступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением приведена на рис. 172.

2 8 7

Из испарителя 3 хладагент в виде пара засасывается ступенями компрессора низкого давления (КНД). После предварительного сжа­ тия пар охлаждается в водяном охладителе 4 и поступает в промежу-

Рис. 172. Схема установки двухступенчатого сжатия с пол­ ным промежуточным охлаждением.

точный сосуд 2, где принимает температуру жидкости и становится насыщенным. Насыщенный пар, смешиваясь с насыщенным паром такого же давления, поступающим через клапан 6, всасывается ком­ прессором высокого давления (КВД). Вторично сжатый в КВД пар

поступает в конденсатор 1, где сжимается. В дроссельном клапане 6 пар дросселируется до промежуточного давления и поступает в про­ межуточный сосуд. Скапливающийся после дросселирования в проме­ жуточном сосуде пар всасывается КВД, а оставшаяся жидкость через второй дроссельный клапан 5, где она доводится до давления кипения, направляется в испаритель.

При температурах кипения не ниже (—-30)—(—35)° С на рефри­ жераторных судах применяются установки двухступенчатого сжа­ тия без промежуточного сосуда. Экономичность холодильных уста­ новок в этом случае несколько снижается, но сама установка значи­ тельно упрощается, а ее постройка и эксплуатация удешевляются.

Схема такой .установки, используемой на рефрижераторе типа «Актюбинск», показана на рис. 173. Хладагент сжимается в КВД,

288

затем поступает в конденсатор 1, где охлаждается и конденсируется. Далее через дроссельный клапан 4 он идет в испаритель 3, в котором кипит и охлаждает рассол. Из испарителя пары хладагента засасы­ ваются компрессором низкого давления, сжимаются и после промежу­ точного водоохладителя 2 поступают в КВД.

Схема двухступенчатой аммиачной установки с рассольным охла­ ждением трюма представлена на рис. 174, а схема одноступенчатой установки с непосредственным испарением, работающей на фре­ оне-12, — на рис. 175.

Рис. 175. Схема фреоновой установки с непосредствен­ ным охлаждением трюма.

Вкачестве хладагентов используют различные химические веще­ ства и соединения: углекислоту, аммиак, фреоны, хлорметил и фтори­ стые соединения.

Вхолодильных установках промысловых судов в настоящее время применяют аммиак и фреоны. Углекислота почти не исполь­ зуется, так как при ее сжатии в компрессоре давление достигает зна­ чительных величин, что связано с утяжелением и усложнением обо­ рудования.

Холодильная установка, обслуживающая морозильные камеры, работает при температурах кипения (—30).^ (—45)° С. При данных температурах в холодильных машинах, работающих на углекислоте, вакуума не будет, потому что критическая температура, т. е. темпера­ тура сжижения углекислоты равна 31° С.

Несмотря на то, что аммиак и фреоны имеют ряд отрицательных свойств, они являются в настоящее время основными хладагентами,

2 9 0

с помощью которых получают промышленный холод. Данные о холодопроизводительности аммиачных и фреоновых компрессоров на 1 м3 объема, описанного поршнями, приведены в табл. 39.

Аммиак более дешевый по сравнению с фреонами, однако он более ядовит, обладает способностью разрушать медь и ее сплавы, а при концентрации 16—25% может образовывать взрывоопасную смесь. Фреоны менее ядовиты, но при открытом огне они подвержены разло­ жению с образованием отравляющего вещества — фосгена. Фреоны более текучи, чем аммиак, поэтому качество монтажа систем и трубо­ проводов должно быть более высоким.

В судовых холодильных установках большой мощности исполь­ зуют аммиак и фреон-22, в установках малой мощности (провизион­ ные камеры, системы кондиционирования воздуха, индивидуальные холодильники) — фреон-12.

Компрессоры являются основным узлом современной холодиль­ ной установки. По конструктивному исполнению различают компрес­ соры горизонтальные, вертикальные, V-, W- и звездообразные, по числу рабочих полостей цилиндра — компрессоры простого и двой­ ного действия, по роду применяемого хладагента — аммиачные и фреоновые.

Последнее деление касается не столько конструкции компрессо­ ров, сколько компоновки холодильной установки, так как по требо­ ванию Регистра СССР для установки аммиачных компрессоров тре­ буется отдельное, изолированное и хорошо вентилируемое помещение, что усложняет их размещение и обслуживание на судах.

Наибольшее распространение на рыбопромысловых судах находит V-образный четырехцилиндровый блок-картерный компрессор отече­ ственной постройки ДАУ-80, применяемый на траулерах типа БМРТ.

Один цилиндр компрессора служит ступенью высокого давления, три других *— ступенями низкого давления. Все цилиндры компрессора— прямоточные, со вставными рабочими втулками, водяными рубаш­ ками и предохранительными крышками, снабженными буферными пружинами.

Приводной электродвигатель — асинхронный, короткозамкну­ тый, двухскоростной с частотой вращения 720/480, мощностью 75/55 кВт, напряжением 220 В.

Поршневые компрессоры обладают достаточной надежностью и широко применяются в отечественной и зарубежной холодильной технике.

В целях снижения массы агрегатов и повышения относительной производительности разработаны компрессоры, не имеющие крупных возвратно-поступательно-движущихся масс — ротационные и турбо­ компрессоры.

Ротационные компрессоры применяются довольно давно в зару­ бежной холодильной технике. В последнее время создана удачная конструкция отечественного холодильного ротационного бустер-ком­ прессора на базе ротационного насоса РВН-8.

ступенчатом исполнении. Общий вид двухступенчатого ротационного компрессора приведен на рис. 176, там же для сравнения показан двухступенчатый поршневой компрессор АДС-150 равной производи­ тельности.

Турбокомпрессоры применяются в установках большой холодопроизводительности. По конструкции они аналогичны многодисковым центробежным насосам высокого напора.

К преимуществам ротационных компрессоров и турбокомпрес­ соров следует отнести следующие: отсутствие внутренней смазки, что предотвращает загрязнение хладагента и аппаратов холодильной установки, меньшие масса и габарит, лучшая уравновешенность.

Эти компрессоры обладают большой частотой вращения и приво­ дятся в действие непосредственно паровой или газовой турбиной без дополнительных редукторов или передач.

292

В то же время многие конструкции не являются окончательно отработанными и по ряду эксплуатационных свойств, особенно при малой и средней производительности, они уступают поршневым ком­ прессорам.

Кроме компрессоров в состав компрессионных холодильных уста­ новок входят испарители, конденсаторы, переохладители, маслоотде­

лители, ресиверы, воздухо- и грязеотделители, отделители жидкости, осушители хладагента и промежуточные сосуды.

Испарители являются основными теплообменными аппаратами холодильной установки, в которых происходит охлаждение хла­ дагента за счет испарения (кипения).

Рис. 177. Кожухотрубный испаритель.

В холодильных аммиачных фреоновых машинах применяют испа­ рители кожухотрубного типа (рис. 177). Испаритель состоит из свар­ ного корпуса (кожуха) 2 с трубными досками по концам, в которые ввальцованы концы трубок 3. К трубным доскам болтами крепятся крышки с перегородками для направления тока рассола. Рассол по­ ступает по приемному патрубку 9, делает от 6 до 12 ходов по трубкам и по патрубку 1 направляется в охлаждаемое помещение.

Жидкий хладагент поступает по трубе 7 и заполняет пространство испарителя с внешней стороны трубок. Пары хладагента отсасы­

293