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

ревяннЫМ помостом для предохранения рассола от загрязнения и частично от прогрева. На одной из торцовых сторон бака (где смонтирована мешалка) внизу есть патрубок, через который на­ сос забирает и направляет охлажденный рассол в батареи охлаждаемых камер. Испаритель обычно монтируют в аппарат­ ном отделении, оставляя проходы для обслуживания мешалки и

маслосборного горшка.

Испарители поверхностью 20, 30 и 40 м2 завод поставляет с приборами автоматики — дистанционным указателем уровня и соленоидным вентилем или поплавковым регулятором.

Испаритель работает следующим образом. Жидкий аммиак поступает в испаритель сверху через жидкостной коллектор, от­ куда по стоякам растекается по секциям. Образующиеся пары

аммиака поднимаются вверх по коротким трубам, увлекая за со­

бой частицы жидкого'аммиака. Часть жидкого аммиака из верх­ него коллектора стекает обратно вниз, а часть вместе с парами поступает в отделитель жидкости, откуда также сливается в ниж­ ний коллектор.

Таким образом, в секциях испарителя происходит интенсив­

ЮТся компрессором По всасывающему трубопроводу, а смазоч­ ное масло, скопившееся в нижних коллекторах, по маслоспуск­ ным трубкам стекает в маслосборный горшок, откуда его через бутылочный вентиль периодически выпускают в какой-либо со­ суд для повторного использования после фильтрации.

Вертикальнотрубный испаритель считается эффективным.

При нормальном заполнении испарителя аммиаком и разно­ сти температур кипения холодильного агента и отходящего рас­ сола 5—6° и скорости движения рассола 0,3—0,4 м/сек с 1 м2 поверхности вертикальнотрубного испарителя можно снять

2000—2500 ккал/час.

Достоинства аппарата: простота устройства, удобство осмот­ ра, очистки и ремонта как секций, так и бака.

Отрицательная особенность испарителя: быстрая коррозия секций, особенно если применен рассол из поваренной соли.

Технические данные вертикальнотрубных испарителей приве­ дены в табл. 13.

Кожухотрубный испаритель

Испаритель (рис. 53) представляет собой горизонтально рас­

положенный стальной сварной цилиндр (кожух), в стальные ре­ шетчатые днища которого развальцованы бесшовные двухдюй­

мовые трубы. Цилиндр с обеих сторон имеет сферические крышки с внутренними ребрами для последовательного протекания рас­ сола по трубам и лучшего его охлаждения.

В верхней части кожуха имеются патрубки для манометра и трехходового запорного вентиля с двумя предохранительными клапанами, а на крышках — патрубки для кранов, предназначен­ ных для выпуска воздуха. К нижней части кожуха приварен

маслосборный горшок с бутылочным вентилем для периодиче­

ской очистки испарителя от смазочного масла и загрязнения.

Жидкий аммиак поступает в межтрубное пространство испа­ рителя через патрубок в верхней части маслосборного горшка, а пары аммиака отсасываются компрессором сверху испарителя через сухопарник с отбойниками для подсушивания паров. Испа­ рители с поверхностью 100 м2 и выше имеют самостоятельный

отделитель жидкости.

Жидкостное и паровое пространство испарителя соединено неизолированной трубой; по обмерзанию этой трубы судят о за­ полнении аппарата жидким аммиаком. Заполнение считают нор­

мальным, если уровень жидкого аммиака в кожухе испарителя

(по данным ВНИХИ) находится на высоте между вторым и третьим рядами труб, считая сверху. При таком заполнении про­ исходит интенсивное кипение аммиака в межтрубном простран­ стве, в результате чего образуется парожидкостная эмульсия, которая вызывает повышение уровня жидкости против статиче­ ского. Рассол под давлением насоса поступает в испаритель че­

рез патрубок одной его крышки, на своем пути делая несколько

100

оборотов (по числу ходов), и выходит из аппарата через верх­ ний патрубок той же крышки. Для уменьшения притока тепла извне испаритель покрывают изоляционным слоем толщиной до

200 мм.

При нормальном заполнении аммиаком разности температур кипения аммиака и рассола 5° и скорости движения рассола

Рис. 53. Кожухотрубный испаритель:

101

1,5 м/сек с Г м2 поверхности кожухотрубного испарителя можно

Испаритель поставляется заводом с поплавковым регулирую­ щим вентилем для автоматического поддержания в нем аммиака на соответствующем уровне.

Технические данные кожухотрубных испарителей приведены в табл. 14.

РЕГУЛИРУЮЩИЕ СТАНЦИИ

Регулирующая станция (рис. 54, а) состоит из коллектора,

регулирующих и запорных вентилей.

Рис. 54. Регулирующие станции:

устройства станции для приема аммиака из железнодорожной цистерны: /—жидкий аммиак из железнодорожной цистерны, 2— жидкий аммиак из конденсатора; в — об­ щий вид регулирующего вентиля; г — разрез вентиля и его детали: / — накидная гайка, 2 — клапан, 3— корпус, 4 — крышка, 5 — маховичок, 6— сальниковая набивка, 7 — шпиндель, 8 — кольцо, 9 — нажимная втулка

102

Регулирующие вентили предназначены для подачи жидкого аммиака в испарительную систему; при этом давление холодиль­ ного агента уменьшается с давления конденсации до давления кипения.

Коллектор регулирующей станции выполнен из бесшовной трубы. Регулирующие и запорные вентили установлены на па:

трубках с фланцами; патрубки приварены к коллектору. С обоих концов коллектор закрыт сферическими крышками на сварке.

Коллектор имеет еще вентиль для пополнения системы аммиа­

ком и патрубок для поступления жидкого аммиака из конден­ сатора. Длина и диаметр коллектора зависят от количества ре­ гулирующих вентилей.

На крупных холодильниках систему пополняют аммиаком из железнодорожных цистерн. Схема регулирующей станции таких

холодильников представлена на рис. 54, б. Эта схема, рекомен­

дованная правилами техники безопасности, позволяет одновре­ менно пополнять систему аммиаком и работать на охлаждение

камер и других потребителей холода.

Регулирующий вентиль (рис. 54, в, г) состоит из чугунного корпуса, стального шпинделя с клапаном, чугунной крышки с резьбой под шпиндель, сальниковой набивки, нажимной сталь­

ной втулки, накидной чугунной гайки, стального кольца и чугун­ ного маховичка (бывают регулирующие вентили и без накидной гайки). Внутри корпуса имеется перегородка, в которой сделано отверстие с седлом под клапан. Благодаря мелкой резьбе на шпинделе и нескольким продольным конусным вырезам на кла­ пане вентиль хорошо регулирует подачу жидкого аммиака в си­ стему; при довольно значительном осевом перемещении шпин­ деля сечение для прохода жидкости увеличивается незначи­

тельно.

На магистральных аммиачных линиях небольшого сечения (диаметром 6, 10 и 13 мм) вместо регулирующих вентилей уста­

навливают запорные вентили — проходные или угловые.

Технические данные, регулирующих вентилей приведены в табл. 15.

103

ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

Переохладитель

Переохладитель предназначен для дополнительного охлажде­ ния жидкого аммиака перед поступлением его в испарительную

систему. Переохлаждение аммиака повышает производитель­ ность холодильной установки. Аппарат монтируют до регули­

рующей станции после оросительных и кожухотрубных конден­ саторов.

Переохладитель (рис. 55), так же как и противоточный кон­ денсатор, состоит из одной или двух секций двойных труб, встав-

Рис. 55. Противоточный переохладитель:

/ — вход аммиака, 2 — выход аммиака, 3 — вход воды, 4 — выход воды, 5 — обводная трубка, 6 — выпуск воды, 7 — воздухоспускной кран

ленных одна в другую. В отличие от двухтрубного противоточ­

ного конденсатора трубы у переохладителя расположены гори­

зонтально и отсутствует ресивер. Для отключения переохлади­

теля от остальной аммиачной системы во время ремонта или профилактического осмотра его монтируют с обводной линией.

Переохладитель устанавливают в машинном отделении. При рас­ чете переохладителя тепловая нагрузка на него обычно прини­ мается равной 3°/о тепловой нагрузки на конденсатор.

Ресивер

Ресиверы (сборники) в зависимости от назначения делят на

три группы: линейные, дренажные и запасные.

Линейный ресивер предназначен для освобождения конденса­ тора от жидкого аммиака и обеспечения равномерного поступле­ ния холодильного агента к регулирующей станции для нор­

104

мального питания испарительной системы. Дренажный ресивер служит для спуска в него жидкого аммиака из охлаждающих батарей перед снятием с них снеговой шубы. Дренажные реси­

веры покрывают изоляционным слоем. В запасных ресиверах

хранят резервный аммиак.

Ресивер (рис. 56) представляет собой стальной сварной гори­ зонтально расположенный цилиндрический сосуд. На корпусе его сверху приварены патрубки для входа и выхода жидкого аммиака, присоединения уравнительной линии к конденсатору,

7777Ш77777777777777777777777777777777777777777777777777777777Т7777,

Рис. 56. Ресивер жидкого аммиака:

грязи

монтажа трехходового запорного вентиля с двумя предохрани­ тельными клапанами и манометра, выпуска воздуха и неконден-

сирующихся газов. К нижней части корпуса приварен масло­ сборный горшок с маслоспускным вентилем диаметром 6 мм для

периодического выпуска из ресивера смазочного масла и патру­

бок— для выпуска грязи. Ресивер имеет указатель — стеклян­ ную трубку с запорными угловыми вентилями и обратными ша­

риковыми клапанами — для контроля во время эксплуатации за уровнем жидкого аммиака. Вместо стеклянных трубок целесооб­ разно применять стекла клингера, снабженные приспособлением для автоматического отключения. Клингер представляет собой стеклянный брусок с параллельными боковыми гранями: грань,

обращенная к жидкости, имеет ряд рифлений в виде продоль­ ных призм; наружная грань — гладкая. Рифленая часть клин­ гера, находящаяся над уровнем жидкости, отражает падающий на нее свет и имеет серебристый блеск, другая часть клингера, расположенная под уровнем жидкости, имеет затемненный вид. Клингеры для сосудов высокого давления изготавливают из

105

стекла «пирекс» с большим содержанием кремнезема и борного

ангидрида. Это стекло отличается высокой химической, механи­ ческой и термической стойкостью.

Заводы-изготовители выпускают ресиверы емкостью до 2,5 jh3 со смотровыми люками, а емкостью 3, 3,5 и 5 ж3— с ла­ зами. Ресиверы испытывают на прочность и герметичность — во­ дой давлением 30 ати и воздухом давлением 20 ати.

Устанавливают ресиверы на железобетонном или железном

поддоне, который соединяют сливной трубой с циркуляционным водяным баком конденсатора.

При подборе ресиверов руководствуются следующим: ем­

кость линейных ресиверов должна быть равна !/2 — Vs емкости всей аммиачной системы установки; емкость дренажных ресиве­ ров равна емкости батарей непосредственного испарения наи­

большей камеры; емкость запасных ресиверов устанавливают по местным условиям с учетом имеющегося парка аммиачных баллонов.

Технические данные ресиверов приведены в табл. 16.

Грязеуловитель

Грязеуловитель предназначен для предохранения компрес­

сора от механических примесей (песка, окалин и т. п.). Попадая

вместе с парами аммиака в компрессор, они могут вызвать об­ разование рисок и задиров на зеркале цилиндра, поэтому грязе­ уловитель монтируют на всасывающей стороне вблизи компрес­ сора. У современных вертикальных и у-образных компрессоров,

например АУ-150 (4АУ-15) и АВ-300 (2АВ-27), грязеуловители вмонтированы во всасывающие коллекторы компрессоров.

Грязеуловитель (рис. 57) представляет собой корпус, в кото­ рый вставлена двойная мелкая проволочная сетка для задержа­ ния механических частиц. На торцовой стороне корпуса на бол­ тах укреплена крышка, которую снимают при очистке сетки от загрязнений. Для уменьшения притока тепла извне грязеулови­ тель покрывают изоляционным слоем.

106

Раньше выпускали грязеуловители диаметром 38—76 мм в

чугунном корпусе, в настоящее время их изготовляют в сталь­ ном корпусе диаметром 273—325 мм и только для больших го­ ризонтальных компрессоров.

Рис. 57. Грязеуловитель

Основные данные грязеуловителей приведены в табл. 17.

смазочного масла, поступающего в маслоотделитель из цилин­ дра компрессора вместе с горячими парами аммиака. Отделение частиц масла от паров аммиака в маслоотделителе обусловлено изменением движения паров у входа в маслоотделитель и значи­ тельным уменьшением скорости их движения. Частицы масла,

107

как более тяжелые, оседают на дно маслоотделителя, а горячие пары аммиака поднимаются кверху, направляясь в конденсатор.

На рис. 58, а показан маслоотделитель старой конструкции.

Поскольку на ряде холодильников есть еще маслоотделители та­ кого типа, кратко опишем его. конструкцию. Маслоотделитель представляет собой сварной цилиндрический, вертикально уста­ новленный сосуд с патрубками для входа и выхода паров ам­

миака и для присоединения маслоотделителя кмаслособирателю. Последний соединен со всасывающей стороной, так как выпуск масла согласно требованиям техники безопасности производится только под давлением всасывания. Маслоотделитель устанавли­ вают на нагнетательной линии между компрессором и конден­ сатором.

Если маслоотделитель расположен вне помещения машин­

ного отделения, то за маслоотделителем ставят обратный кла­ пан, открывающийся только в сторону конденсатора. Назначение

этого клапана — предотвратить поступление жидкого аммиака с конденсатора в машинное отделение в случае аварии компрес­ сора, маслоотделителя, маслособирателя или нагнетательного трубопровода на участке от обратного клапана до компрессора. Если маслоотделитель расположен в машинном отделении, уста­ новка обратного клапана не обязательна; в этом случае доста­ точно установить за маслоотделителем запорный аммиачный вентиль, запломбированный в открытом положении.

В настоящее время завод «Компрессор» выпускает маслоот­ делители с промывкой паров жидким аммиаком (рис. 58,6). Го­ рячие пары аммиака из компрессора поступают в маслоотдели­ тель по трубе, конец которой опущен под слой жидкого аммиака

на 150—200 мм ниже его уровня, а выходят к конденсатору че­ рез патрубок в верхней части маслоотделителя. Для лучшего от­ деления паров аммиака от смазочного масла в аппарате поме­ щены решетчатые конические отбойники, через которые прохо­

дят пары аммиака, поднимаясь кверху. Маслоотделитель имеет бобышку для установки манометра.

Основные данные маслоотделителей этого типа приведены

в табл. 18.

Инженеры лаборатории холодильных машин и аппаратов ВНИХИ В. В. Лаврова и Н. В. Яковлев сконструировали предконденсатор — аппарат, который обеспечивает почти полное от­ деление смазочного масла от паров аммиака. Предконденсатор (рис. 58, в) состоит из трех аппаратов — маслоотделителя, теп­ лообменника и маслособирателя.

Аппарат работает следующим образом. Горячие пары амми­

ака поступают в патрубок 5, служащий маслоотделителем.

В нем происходит частичное отделение масла от паров аммиака вследствие уменьшения скорости их движения. Затем пары по­ ступают в теплообменник 6, состоящий из металлического ко­ жуха 7 с двумя крышками и решетками, в которых развальцо-

108