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

Рис. 93. Воздухоохладители:

а — сухой: / — поступление жидкого аммиака, 2 — выход паров аммиака, 3 —аммиач-

182

ного охлаждения. По продольной стороне воздухоохладителя,

между батареями и стенкой, монтируют направляющие деревян­

ные щиты, чтобы всасываемый воздух двигался через охлажда­ ющие батареи.

Мокрый воздухоохладитель с цилиндриче­

скими кольцами (рис. 93, б) представляет собой желез­ ный изолированный бак, в нижней части которого на металличе­ ской сетке, изготовленной из полукотельного железа, уложен слой фарфоровых колец толщиной 300—350 мм. Этот слой ко­ лец назван рабочим: воздух, проходя через кольца, орошаемые сверху холодным рассолом, делает в своем движении снизу вверх много поворотов, благодаря чему охлаждается; дальней­ шее охлаждение воздух получает на пути от рабочего слоя ко­ лец до распределительного желоба, проходя сквозь льющийся из желоба рассол. Фарфоровые кольца имеют форму цилиндри­

ков размером 25 X 25 мм, толщина стенок 2—3 мм. Их можно

заменить более дешевыми кольцами из обожженной глины или

цементными. В верхней части бака на металлическую сетку уло­ жен второй отбойный слой колец высотой 150 мм. Проходя че­ рез него, воздух подсушивается, оставляя на кольцах капельки захваченного им рассола. Для регулирования орошения рас­ сола и производства ремонта воздухоохладителя в корпусе бака

сделаны лазы, плотно закрывающиеся крышками на резиновых прокладках. Контроль за орошением рассола производят через смотровые окна в стенках воздухоохладителя. Принцип работы этого воздухоохладителя сводится к следующему. Отепленный воздух всасывается из камеры вентилятором и нагнетается сни­ зу через слой рабочих колец и холодный рассол, льющийся из распределительного желоба. Охлажденный воздух проходит че­ рез отбойный слой колец, после чего подсушивается и направ­

ляется в камеру. Отеплившийся рассол стекает вниз, собирается на дне бака и через фильтр с сеткой сливается по трубе в испа­ ритель для повторного охлаждения. Из испарителя охлажден­ ный рассол снова подается насосом в распределительный бачок воздухоохладителя.

СХЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И ЦИРКУЛЯЦИИ ВОЗДУХА В КАМЕРЕ

При вентиляции (рис. 94, а) происходит замена воздуха ка­ меры свежим наружным воздухом. Наружный воздух по ка­ налу 7 засасывается вентилятором, установленным в помещении воздухоохладителя. Проходя через охлаждающие батареи, воз­

дух охлаждается, подсушивается и по каналу 6 поступает в ка­ меру. Из камеры по всасывающему каналу 5 и вентиляцион­

ному— 8 он выбрасывается наружу. Шибер 10 всасывающего ка­ нала при этом должен быть закрыт, а шиберы 9 — открыты.

При циркуляции воздуха (рис. 94, б) происходит только дви­ жение воздуха в камере, т. е. притока свежего воздуха нет. При

183

циркуляции шибер 10 открывают, а шиберы 9 закрыты. По вса­ сывающему каналу воздух засасывается вентилятором в воз­ духоохладитель. Из воздухоохладителя охлажденный и подсу­

шенный воздух по нагнетательному каналу поступает в камеру.

В камере воздух отепляется и по всасывающему каналу снова направляется в воздухоохладитель для повторного охлаждения и подсушивания.

Рис. 94. Схемы вентиляции и циркуляции воздуха камеры:

а — вентиляция; б — циркуляция: 1 — камера, 2 — воздухоохладитель, 3 — вентилятор, 4 — направляющие щиты, 5 — всасывающий канал, 6 — нагнетательный канал, 7,8 — вентиляционные каналы, 9 — шиберы вентиляционных каналов, 10 — шибер всасываю­ щего канала, 11 — охлаждающие батареи

Чтобы при циркуляции не было подсоса наружного воздуха

в камеру, в вентиляционных каналах устанавливают уплотне­ ния, состоящие из деревянных утепленных подушек, выполнен­

ных на конус; по периметруподушки обкладывают резиной, вой­ локом или брезентовой тканью.

СХЕМЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

СХЕМЫ АММИАЧНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

К аммиачным схемам предъявляются следующие основные

требования:

безопасность (отсутствие влажного хода и гидравлических ударов в цилиндре компрессора);

автоматизация холодильной установки;

малоемкость по аммиаку;

сведение к минимуму статического столба жидкости;

удобство снятия снеговой шубы; защищенность оборудования от загрязнения смазочным ма­

слом, воздухом и неконденсирующимися газами.

Схемы действующих холодильников, построенных до 1954 г. (исключая Ленинградский портовый холодильник № 1), не удов­ летворяют этим требованиям. Схемы имеют очень разветвленную коммуникацию аммиачных трубопроводов из гладких труб с большим количеством запорной арматуры, почти не автома­ тизированы, содержат большое количество аммиака, регулиро­

вание жидкого аммиака в испарительную систему несовершенно,

184

К компрессору через один отделитель жидкости подключены аппараты с различной тепловой нагрузкой: в первой схеме — морозилка технологического цеха с закалочной и эскимогенератором цеха мороженого; во второй — фризеры непосредствен­

ного охлаждения, эскимогенератор, закалочная и камера хране­ ния мороженого. Такое подключение обычно сопровождается влажным ходом машины с появлением иногда гидравлических

ударов в цилиндрах компрессора.

Рассмотрим первую схему (рис. 95, а). Морозилка с закалоч­ ной работают нормально только тогда, когда в морозилку и за­ калочную поступает примерно одинаковое количество тепла от продуктов. В начале термической обработки, например, мяса, когда его доставляют в морозилку недостаточно охлажденным (иногда даже парным), приток тепла в морозилке будет значи­ тельно больше, чем в закалочной мороженого после эскимогенератора или фризера; вследствие этого закалочная работает с перебоями. В мясоморозилке в это время происходит бурное кипение аммиака и интенсивный отсос его паров компрессором через отделитель жидкости, а в охлаждающих батареях зака­ лочной жидкий аммиак «залегает» вследствие повышенного дав­ ления во всасывающем трубопроводе.

После окончания термической обработки мяса условия ра­

боты охлаждающих приборов в морозилке и закалочной вырав­ ниваются. Тогда возникает опасность образования влажного хода и гидравлического удара в цилиндре компрессора из-за возможного переполнения батарей в закалочной жидким ам­ миаком.

Из новых схем наиболее широкое применение нашла автома­ тизированная насосная схема системы ВНИХИ (рис. 96). Отде­ литель жидкости смонтирован под потолком машинного отделе­ ния. В машинном отделении установлены циркуляционный реси­ вер и аммиачный насос. В камерах на высоте 400 мм от по­ толка смонтированы пристенные и потолочные оребренные ба­ тареи конструкции инж. Ш. Н. Кобулашвили — трехтрубные с

внутренней циркуляцией жидкого аммиака (см. выше).

В вестибюлях на высоте расположения батарей размещены уровнедержатели.

В вестибюлях каждого этажа установлены коллекторы —

промежуточных сосудов). В ресивере уровень жидкого аммиака поддерживается на высоте 200—300 мм при помощи ДУ и соле-

185

187

186

8U(JHH

й в батарей камеры Начнет поступать жидкий аммиак из своего

уровнедержателя. В результате этого температурный режим

вкамере восстановится. Таким образом, циркуляция жидкости

вбатареях меняется в зависимости от тепловой нагрузки. Чтобы предотвратить образование «мешков»^ жидкостные и всасываю­ щие трубопроводы монтируют с некоторым уклоном от батарей к жидкостным и газовым коллекторам. Пары аммиака из си­

стемы отсасываются через отделитель жидкости, соединенный с ресивером трубопроводами — сливным 15 и уравнительным 14.

Для освобождения батарей любой камеры от аммиака перед снятием с них снеговой шубы или во время ремонта к жидкост­ ным коллекторам присоединены дренажные коллекторы 2. Жид­ кий аммиак из этих коллекторов через соответствующий уров-

батареи сначала закрывают запорный вентиль на соответствую­ щем жидкостном коллекторе, потом открывают вентиль на дре­ нажном коллекторе, а затем закрывают вентиль на газовом (всасывающем) коллекторе. Когда батарея освободится от жид­ кого аммиака, закрывают запорный вентиль на дренажном кол­ лекторе и открывают вентиль на коллекторе оттаивательной ли­ нии. При повышении давления в батарее до 5—6 атм слегка открывают вентиль дренажного коллектора для перепуска скон­

денсировавшегося в батарее жидкого аммиака в дренажный трубопровод. После снятия снеговой шубы с.батарей оборудова­ ние приводят в рабочее состояние: закрывают вентили на от-

таивательном и- дренажном коллекторах и открывают их сна­ чала на всасывающем, потом на жидкостном (принципиальные схемы снятия снеговой шубы с охлаждающих батарей шланго­ вого типа рассмотрены на стр. 233—235).

ВНИХИ разработал другие варианты данной схемы — с расположением соленоидных вентилей на всасывающих трубо­ проводах и с расположением этих вентилей на жидкостных и всасывающих трубопроводах батарей каждой камеры.

Принцип работы схемы с расположением соленоидных венти­ лей на всасывающих трубопроводах основан на следующем.

Когда температура воздуха в камере станет на 0,25° ниже требуемой, соленоидный вентиль под воздействием регулятора температуры закроется и отсос паров аммиака из батареи пре­ кратится. В результате теплообмена между воздухом камеры и

аммиаком давление в батарее через некоторое время возрастет настолько, что оно выдавит оставшийся в батарее жидкий ам­ миак в циркуляционный ресивер через соответствующий уровнедержатель по дренажному трубопроводу. Когда батарея осво­ бодится от аммиака, температура в камере будет повышаться;

как только она станет на 0,25° выше заданной, соленоидный вентиль под воздействием регулятора температуры откроется и

189

давление в батарее понизится до давления всасывания. После

этого жидкий аммиак из уровнедержателя начнет поступать

в батарею, работа батареи восстановится и охлаждение камеры

возобновится.

Эта схема, по сравнению с первой, требует установки цирку­ ляционных ресиверов большей емкости, так как в процессе экс­ плуатации‘освобождение батарей от жидкого аммиака одновре­

менно может происходить в ряде камер.

Схема с расположением соленоидных вентилей на жидкост­

ном и всасывающем трубопроводах батарей каждой камеры ра­ ботает следующим образом.

Когда температура воздуха в камере поднимется выше за­ данной на 0,25°, соленоидные вентили на жидкостном и всасыва­ ющем трубопроводах под воздействием регулятора температуры закроются, поступление жидкого аммиака в батареи и отсос из них парообразного прекратится. При этой схеме большая ем­ кость ресиверов не нужна, так как выдавливания жидкого ам­ миака из батарей не происходит. Существенный недостаток схе­ мы — наличие большого количества запорных и соленоидных

вентилей.

Соленоидные вентили на жидкостном трубопроводе устанав­ ливают с таким расчетом, чтобы жидкий аммиак поступал под

клапан, а на всасывающем трубопроводе — чтобы пары ам­ миака действовали на клапан.

Для регулирования подачи в систему жидкого аммиака и контроля за работой ВНИХИ разработал эскиз установки диа­ фрагмы с гампсометром (ртутный указатель уровня жидкости) на жидкостном трубопроводе.

Нормальное заполнение батарей жидким аммиаком требует точного монтажа уровнедержателей по высоте по отношению к батареям. С этой целью проектирующие организации должны разработать технические условия на монтаж батарей, трубо­ проводов и аппаратов с указанием точности нивелировки.

Некоторые мясокомбинаты применяют новую аммиачную на­ сосную малоемкую схему непосредственного испарения с бата­ реями каскадного типа системы инж. Е. С. Щербакова. Эта схема в работе дала положительные результаты.

СХЕМЫ РАССОЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Существует два типа схем рассольных трубопроводов с ис­ парителем закрытого и открытого типа. Схема рассольных тру­ бопроводов с испарителем закрытого типа изображена на рис. 97, а. В схему включен расширительный сосуд, установлен­ ный на перекрытии верхнего этажа холодильника. В верхней ча­ сти батарей расположены краники для выпуска воздуха, если он соберется в батареях. На всасывающей стороне насоса постав­ лен фильтр для очистки рассола от возможных загрязнений.

Рассол после охлаждения в кожухотрубном испарителе посту­

190

пает в стояк, из которого по магистральным трубопроводам сте­ кает в батареи. Отепленный рассол выходит из верхней части батарей и по другим разветвлениям и стояку из расширитель­ ного сосуда стекает в испаритель для повторного охлаждения.

Положительные стороны этой схемы: пониженный расход электроэнергии, так как из-за наличия стояка из расширитель­ ного сосуда насос не преодолевает высоту подъема рассола (он преодолевает только сопротивления в магистральных трубопро-

Рис. 97. Схемы рассольных трубопроводов:

воздуха, 5 —задвижки

водах и батареях); вся система (батареи, магистральные трубо­ проводы и кожухотрубный испаритель) полностью заполнена рассолом вследствие наличия расширительного сосуда, являю­ щегося также резервной емкостью рассола; хорошее освобож­ дение системы от воздуха, хорошая циркуляция рассола и мень­ шее коррозирующее действие его на металл оборудования.

Схема рассольных трубопроводов с испарителем открытого типа показана на рис. 97, б. В этой схеме, в отличие от первой,

рассольный насос поставлен на нагнетательной стороне, расши­ рительный сосуд — отсутствует. Насос, забирая охлажденный

рассол из бака вертикальнотрубного испарителя, направляет его по нагнетательному магистральному трубопроводу в батареи. Отепленный рассол выходит из батарей сверху и по второму ма-

191

гистральному трубопроводу стекает непосредственно- в испа­

ритель для повторного охлаждения. Расход электроэнергии в

этой схеме больше, чем в первой, так как из-за отсутствия рас­ ширительного сосуда насос преодолевает не только сопротивле­ ния в трубопроводах и батареях, но и высоту подъема рассола.

ПРОИЗВОДСТВО ИСКУССТВЕННОГО ВОДНОГО ЛЬДА

БЛОЧНЫЙ ЛЕД

Искусственный лед из воды получают в ледоделательной установке при помощи холодильной машины (рис. 98).

Главной частью ледоделательной установки является ледоге­ нератор. Ледогенератор-—это прямоугольный сварной бак, из­ готовленный из листового железа. В широком отделении его на швеллерах установлены рамы с ледовыми формами, а в узком продольном смонтированы охлаждающие батареи непосред­ ственного охлаждения аммиака. Рама состоит из двух стальных

полос шириной 75 мм, скрепленных между собой. На поперечи­ нах рамы посажены ролики. Для облегчения передвижения рам

швеллеры приварены к стенкам бака с некоторым уклоном. Воду замораживают в ледоформах, имеющих вид усеченной пи­ рамиды, перевернутой сверху вниз, с основанием в виде квад­ рата или прямоугольника. Ледоформы изготавливают из листо­

вого железа толщиной 1,5—2 мм. Чтобы предохранить ледо­ формы от коррозии, наружную и внутреннюю поверхность их оцинковывают.

Ледоформы, наполненные водой, погружают в бак ледогёне ратора с рассолом. Вода в ледоформах через некоторое время превращается в лед. Рассол охлаждается аммиаком, кипящим

в батареях, которые установлены в баке ледогенератора. Для равномерного охлаждения рассола и ускорения замерзания воды рассол в баке непрерывно перемешивают мешалкой (в зависи­ мости от производительности ледогенераторы имеют одну или

несколько мешалок). Мешалки монтируют на передней торцовой

стороне бака. Ледоформы устанавливают в рамы, по нескольку штук в каждую. В деревянном настиле (крышке) бака у тор­ цовых стенок имеются съемные или откидные люки для опуска­ ния в бак ледоформ и подъема их из бака. Вынимают ледо­ формы через люк, расположенный рядом с оттаивательным со­ судом, а опускают через люк у стены со стороны мешалки.

Вдоль ледогенератора для удобства обслуживания устроен де­

ревянный помост. Для уменьшения притока тепла извне стенки

и дно ледогенератора покрывают изоляционным слоем толщи­ ной 200 мм. Устанавливают ледогенератор на полу на неболь­ шом фундаменте.

Производство блочного льда состоит из следующих опера­ ций: заполнения ледоформ холодной водой; установки рам

192