книги из ГПНТБ / Покровский Н.К. Холодильные установки пособие для машинистов, обслуживающих аммиачные машины и аппараты

Чтобы улучшить отвод тепла от конденсатора к его кожуху

(сверху), на ряде заводов приваривают трубу с отверстиями, че­

рез которые непрерывно льется вода, равномерно орошая на­ ружную поверхность конденсатора.

Для удобства профилактического осмотра водораспредели­ тельного устройства снаружи к кожуху конденсатора приварены ■стальные скобы.

Эффективность конденсатора обеспечивается свободным сто­ ком конденсата с теплопередающей поверхности и большой ско­ ростью движения охлаждающей воды: с 1 м2 конденсатора мож­ но снять 3500—4500 ккал]час.

Конденсатор устанавливают вне здания компрессорного цеха,

недалеко от входа в машинное отделение. Его крепят к фунда­ менту анкерными болтами, пропущенными через стальные лапы,

приваренные снизу к кожуху.

Существенным недостатком кожухотрубного конденсатора является сложность ремонта в случае коррозии труб и необходи­ мости их замены.

Основные данные вертикальных кожухотрубных конденсато­ ров приведены в табл. 10.

Таблица 10

Техническая характеристика вертикальных кожухотрубных конденсаторов

Горизонтальный кожухотрубный конденсатор

Этот конденсатор (рис. 48) состоит из стального горизонталь­ ного цилиндра (кожуха) с приваренными к нему стальными трубными решетками, в которых развальцованы бесшовные

стальные трубы; у конденсаторов с поверхностью от 40 до 150 м2 для этой цели применены трубы 38 X 4 мм, а у конденсаторов

с поверхностью 225 и 280 м2 — трубы 25 X 2,5 мм.

90

Горячие пары аммиака поступают в кожух сверху, а жидкий аммиак выходит снизу; по трубам протекает охлаждающая вода. В нижней части конденсатора расположен маслосборный гор­ шок с маслоспускным вентилем. Кожух с обоих концов закрыт

крышками с перегородками, благодаря которым вода, протекая по трубам, несколько раз (по числу ходов) меняет свое направ­ ление. Путем выбора соответствующего числа ходов движению воды придается значительная скорость для увеличения коэф­

фициента теплоотдачи со стороны воды. На одной или обеих

Рис. 48. Горизонтальный кожухотрубный конденсатор:

J — вход паров аммиака, 2— выход жидкого аммиака, 3 — вход воды, 4—выход во­ ды, 5 — трехходовый запорный вентиль с двумя предохранительными клапанами, 6 — патрубок для установки манометра, 7 —патрубок для присоединения уравнитель­ ной линии от ресивера, 8 — выход воздуха к воздухоотделителю, 9 — выпуск воздуха, 10 — выпуск воды, 11 — выход масла в маслособиратель, 12 — указатель уровня

крышках вверху установлен кран для выпуска воздуха из водя­ ного пространства, а внизу — кран для выхода воды из конден­ сатора в период ремонта и осмотра его, а также во время перерыва в работе в зимний сезон, если возникает опасность замер­

зания воды в трубах конденсатора. Если есть необходимость в охлаждении отработанной воды, ее используют повторно. На кожухе сверху есть патрубки для трехходового запорного вен­ тиля; с двумя предохранительными клапанами, для манометра, а также патрубки для отвода неконденсирующихся газов и воз­ духа к воздухоотделителю и присоединения уравнительной ли­ нии от ресивера. На кожухе также установлен указатель для контроля за уровнем жидкого аммиака в конденсаторе.

Горизонтальный кожухотрубный конденсатор работает на мягкой чистой охлаждающей воде. Если же по местным усло­ виям приходится использовать жесткую воду, то, чтобы избе­ жать частого выключения конденсатора для очистки труб от во­ дяного камня, включают специальное устройство для смягчения воды. Трубы можно очищать соляной кислотой с ингибитором

(см. стр. 237—238).

91

С 1 м2 его поверхности можно снять в час до 4500 ккал. Горизонтальный кожухотрубный конденсатор устанавливают

в помещении машинного отделения.

Ремонт этого конденсатора, связанный с заменой отдельных труб, еще более сложен, чем ремонт вертикального кожухотруб­

ного конденсатора.

Основные данные горизонтальных кожухотрубных конденса­ торов приведены в табл. 11.

Таблица 11

Противоточный двухтрубный конденсатор

Эти конденсаторы в настоящее время завод «Компрессор» не выпускает, но, поскольку они находятся в эксплуатации на ряде холодильников, рассмотрим их конструкцию и принцип действия.

Конденсатор (рис. 49) состоит из одной или двух секций двой­ ных труб, вставленных одна в другую. В конденсаторе преду­ смотрен противоток в движении аммиака и охлаждающей воды:

вода поступает во внутренние трубы снизу, а выходит из них сверху; горячие же пары аммиака, наоборот, поступают в меж­

трубное пространство сверху; сконденсировавшийся аммиак вы­ ходит снизу и собирается в ресивере. Для лучшего стока скон­ денсировавшегося аммиака трубы конденсатора монтируют с некоторым уклоном в разные стороны. Как внутренние, так и наружные трубы в секциях соединены между собой последова­ тельно. Это означает, что аммиак и вода движутся последова­

тельно, переходя поочередно из одной трубы в другую. Внутрен­ ние трубы конденсатора бесшовные, диаметром 38X3, наруж­ ные диаметром 57 X 3,5 мм. Концы наружных труб подкатывают,

92

потом приваривают к внутренним трубам, которые соединены чугунными калачами на резиновых прокладках. У концов наруж­ ных труб вырезаны горловины для соединения их межтрубного пространства с помощью патрубков; концы патрубков прива­ рены к трубам.

Рис. 49. Противоточный конденсатор:

Температуру охлаждающей воды, парообразного и жидкого аммиака определяют с помощью термометров, помещенных в специальные гильзы, приваренные к водяным и аммиачным кол­ лекторам. На верхних водяных коллекторах установлены буты­ лочные вентили или краны для выпуска воздуха. Для освобож­ дения конденсатора от воды на внутренних трубах снизу постав­ лены водоспускные краны.

Противоточные конденсаторы обычно устанавливают там, где

имеется достаточное количество мягкой и чистой охлаждающей воды. Конденсатор устанавливают в помещении машинного от­ деления.

Противоток в движении воды и аммиака и сравнительно

свободный сток сконденсировавшегося аммиака в межтрубном

93

пространстве обеспечивают хорошую работу конденсатора. В за­ висимости от режима работы холодильной установки с 1 м2 по­ верхности противоточного конденсатора можно снять 3500— 5000 ккал)час.

Недостатки конденсатора: сложность изготовления; затопле­ ние жидким аммиаком нижних труб, так как при значительной длине змеевика жидкий аммиак, протекая по кольцевому про­ странству нижних труб, частично покрывает поверхность внут­ ренних труб и выводит их из строя; расход большого коли­ чества свежей воды (охлаж­ дающая вода, как правило, по­ вторно не используется); труд­ ность ремонта, связанного с за­

меной отдельных труб.

Испарительный

конденсатор

тенсивно испаряется и охлаж­ дается, отдавая встречному воздуху тепло, полученное от горя­ чих паров холодильного агента.

Со змеевика вода стекает в нижнюю часть кожуха, откуда цен­ тробежный насос направляет ее вновь для орошения змеевика

конденсатора. Вода в дополнительном охлаждении не нуждается, так как температура ее остается постоянной вследствие интенсив­ ного испарения в конденсаторе. Расход свежей воды в таком кон­ денсаторе меньше, чем в конденсаторах других типов. Добавле­ ние свежей воды требуется только для покрытия потерь при испа­

рении и разбрызгивании (унос брызг воздухом). Испарительный

конденсатор применяют там, где свежей воды недостаточно. Этот конденсатор компактен, он занимает в 3 раза меньше площади по сравнению с оросительным конденсатором одинаковой поверхно­ сти. Кроме того, испарительный конденсатор не нуждается в уста-

94

новке охлаждающего пруда и градирни. Однако по эффективно­ сти он уступает кондесаторам других типов, за исключением

конденсатора с воздушным охлаждением (табл. 12).

Конденсатор с воздушным охлаждением

Конденсатор с воздушным охлаждением (рис. 51) состоит из оребренных змеевиков с холодильным агентом. Змеевики собра­

ны из медных или латунных трубок, на наружную поверхность

которых навита латунная лента толщиной 0,15 мм. Трубы соеди-

Рис. 51. Конденсатор с воздушным охлаждением

йены между собой калачами, припаянными оловянным припоем. В целях получения хорошего контакта между трубами и реб­ рами конденсатор на некоторое время был опущен в ванну с расплавленным оловом. Змеевики снаружи обдуваются воздухом со скоростью около 2 м/сек. Вентилятор установлен в патрубке диффузора каркаса.

Пары холодильного агента поступают в конденсатор сверху через коллектор одновременно во все секции, а сконденсировав­ шийся агент выходит снизу. Перепад между температурой кон­ денсации холодильного агента и температурой воздуха прини­ мают обычно равным 8—12°.

95

Габлица 12

Сравнительная характеристика аммиачных конденсаторов

Коэффициент теплопередачи,

* По данным завода ЧКД, Соколово (Чехословакия).

Конструкций конденсаторов с воздушным охлаждением отли­

чаются друг от друга в основном оребрением. Конденсаторы этого типа мало эффективны.

В аммиачных конденсаторах с воздушным охлаждением при температуре наружного воздуха выше 25° конденсация паров затруднена вследствие сравнительно высокого давления; поэтому на холодильниках, расположенных в южной климатической по­ лосе, конденсаторы этого типа заменили конденсаторами с водя­

ным охлаждением.

Сравнительная характеристика рассмотренных конденсаторов по коэффициентам теплопередачи и допускаемым удельным теп­

ловым нагрузкам на 1 м2 приведена в табл. 12.

ИСПАРИТЕЛИ

Рассмотрим конструкцию и принцип действия наиболее рас­ пространенных испарителей — вертикальнотрубного и кожухо­ трубного.

Вертикальнотрубный испаритель

Вертикальнотрубный испаритель (рис. 52) представляет со­

бой прямоугольный сварной бак, выполненный из листового же­ леза толщиной не менее 6 мм, в котором установлены испари­ тельные секции. Каждая секция имеет два горизонтальных кол­ лектора из бесшовных труб, в которые вварены короткие верти­ кальные трубки, несколько изогнутые на концах. В секции имеется и несколько стояков из труб большего диаметра.

Короткие трубки для испарителей с поверхностью охлажде­ ния до 160 м2 изготовлены из бесшовных труб диаметром 38 ХЗ мм, а для испарителей с поверхностью охлаждения 200 .и2

ивыше — из труб диаметром 57X3,5 мм.

Кверхнему коллектору каждой секции приварен отделитель жидкости для отделения частиц жидкого аммиака от паров пе­ ред их поступлением во всасывающую сторону. Отделители жид­

кости соединены с нижними коллекторами для перепуска в них отделившихся частиц жидкости. Нормальный уровень жидкого аммиака в испарителе соответствует нижней образующей верх­ него коллектора.

Секции соединены между собой коллекторами — жидкост­ ным, всасывающим и маслосборным. К маслосборному коллек­ тору присоединен маслосборный горшок с бутылочным вентилем для выпуска масла из испарителя. Маслосборный горшок соеди­ нен уравнительной трубкой, имеющей утолщенную часть, со вса­ сывающим коллектором. В торцовой стенке бака, где проходит маслоспускная трубка, поставлено уплотнение, предотвращаю­ щее утечку рассола из бака.

Каждый испаритель имеет винтовую мешалку для циркуля­

ции рассола. Большие испарители поверхностью от 160 до 320 м2

имеют по две мешалки, одна из которых — с удлиненным вадом.

Мешалку монтируют на торцовой стороне бака испарителя, про­ тивоположной маслосборному горшку. Бак испарителя разделен

продольными перегородками на части для образования ходов

рассола.

Чтобы бак не переполнялся рассолом, испаритель снабжен

переливной трубой; для освобождения бака от рассола перед ремонтом или осмотром предусмотрена сливная труба. По пере­ ливной трубе избыточный рассол стекает в бак для разведения

рассола; в этот же бак через фильтр следует спускать рассол из бака испарителя перед ремонтом или профилактическим осмот­ ром, Если рассол очень загрязнен, его можно выпустить в ка­ нализацию.

Бак испарителя снизу и с боков покрывают изоляционным слоем (толщиной до 200 мм) для уменьшения притока тепла извне. Чтобы предохранить изоляцию от увлажнения, бак уста­ навливают на невысоком фундаменте. Сверху бак закрывают де­

98