Терморегулирующий вентиль (ТРВ)

• Терморегулирующий вентиль (ТРВ) предназначен для автоматичекого регулирования подачи

хладагента в испаритель в количестве, позволяющем эффективно использовать поверхность теплообменного аппарата, т. е. наиболее полно реализовать его производительность.

• Процесс регулирования сопровождается дросселированием хладагента от давления

Особенности применения ТРВ в схеме управления холодильной установки

Назначение и классификация холодильных установок

•Холодильные машины и установки предназначены для искусственного снижения и поддержания пониженной температуры ниже температуры окружающей среды от +10 °С и до −153 °С в соответствующем охлаждаемом объекте.

•Классификация зависит от вида физического процесса, в результате которого получают холод.

•Промышленные холодильные машины и установки подразделяют на следующие типы:

•1) использующие процесс расширения воздуха, с разделением на:

–газовые;

–вихревые;

•2) использующие фазовый переход рабочего тела из жидкого в газообразное состояние:

–парокомпрессионные;

–абсорбционные;

–сорбционные;

–пароэжекторные:

3)использующие разные виды холодильного агента (хладоагента):

•- аммиачные;

•- фреоновые;

•- углекислотные;

•- на смесях холодильных агентов.

•Наибольшее применение нашли парокомпрессорные аммиачные и фреоновые холодильные установки, работающие по замкнутому циклу.

Требования ГОСТ 29266 «Хладоагенты органические (Хладоны)».

Основные свойства применяемых хладоагентов

Аммиак ка хладоагент как хладоагент для холодильных установок

•Аммиак является веществом IV класса опасности согласно ГОСТ 12.1.005-88 «Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», утвержденных и введенных в действие постановлением Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь от 17 декабря 1991 г. № 3 (с изм. и доп.).

•Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны составляет 20 мг/м3. При атмосферном давлении и температуре выше минус 33,4 °С аммиак является бесцветным газом с резким раздражающим удушливым запахом (нашатырного спирта).

•Аммиак обладает низким концентрационным порогом восприятия обонянием и оказывает раздражающее действие на глаза и слизистые оболочки носоглотки. Жидкий аммиак вызывает ожоги кожи, его пары - эритемы кожи, представляет опасность при попадании в глаза. Отсюда требование безопаности при организации и эксплуатации аммиачных холодильных установок – обеспечение обслуживающего персонала СИЗ.

•Аммиак можно перевести в жидкое состояние охлаждением до минус 33,4 °С при атмосферном давлении или увеличением давления. Относится к сжиженным газам и выпускается в жидком виде. При испарении аммиака в окружающую атмосферу его температура может понизиться с минус 33,4 °С до минус 67 °С.

•Аммиак обладает следующими коррозионными свойствами, которые надо учитывать при организации безопасной эксплуатации холодильных установок и при проектировании и эксплуатации:

•- взаимодействует с медью, цинком и их сплавами, особенно в присутствии воды. Растворяет обычную резину;

•- стали в жидком аммиаке с содержанием воды меньше 0,2 % в присутствии кислорода могут подвергаться коррозионному растрескиванию при температуре эксплуатации до минус 20 °С;

•- стали, у которых температура перехода из пластической зоны в хрупкую выше температуры жидкого аммиака, могут подвергаться хрупкому разрушению при наличии концентрации напряжения.

Пожаровзрывоопасность аммиака

•Аммиак обладает высокой пожароопасностью:

•- газообразный аммиак относится к горючим газам. Температура его самовоспламенения в стальной бомбе, обладающей каталитическим действием, равна плюс 650 °С, энергия сгорания - 20 790 кДж/кг (4450 ккал/кг), минимальная энергия зажигания равна 680 мДж. Смесь аммиака с воздухом становится горючей при содержании в ней 15-28 % аммиака (концентрационный предел распространения пламени). С увеличением температуры пределы распространения пламени расширяются и при 100 °С они лежат в интервале 14,5-29,5 % аммиака;

•- жидкий аммиак относится к трудногорючим веществам. Теплового излучения горящего пара аммиака над поверхностью жидкого аммиака, находящегося под атмосферным давлением, недостаточно для поддержания горения. Горение прекращается по окончании кипения аммиака. В связи с низкой нормальной скоростью горения аммиачновоздушной среды аммиак не способен к диффузионному горению, то есть гаснет при удалении источника поджигания.

•Аммака обладает высокой взрывоопаностью. Контакт аммиака с ртутью, хлором, иодом, бромом, кальцием, окисью серебра и некоторыми другими химическими веществами может привести к образованию взрывчатых соединений.

•При поджигании аммиака в неограниченном объеме ударная взрывная волна, способная причинять разрушения, не образуется. Однако аммиак является горючим газом и при сгорании (с воздухом или кислородом) внутри замкнутого объема (оборудования или помещения) давление может повыситься в 6 раз, вызвав разрушение оборудования или здания и ударную волну от расширения сжатых продуктов сгорания, что приводит, как правило, к взрыву в как в отдельных узлах холодильных установок, так и в производственных помещениях предприятий и помещениях машинных отделений с такими установками

Фреон как хладоагент для холодильных установок

•Фреоны - это химические соединения на основе метана или этана, газы без цвета и запаха, безвредные для человека. Впервые фреон (в переводе с латинского - холод) был открыт американцем Томасом Миджли в 1928 г. Впоследствии было синтезировано более 40 видов подобных соединений, а для их обозначения стали использовать цифровой код, перед которым ставится латинская буква R (Refrigerant - охладитель, хладагент).

•Фреон является озоноразрушающим веществом. Уже в 80-десятые годы была установлена озоноразрушающая способность применяемых в то время двух видов хладоагентов:

•R-12 - для автомобильных и малых систем кондиционирования (в Соединенных Штатах было

прекращено производство в 1995 году);

•R-22 - для жилых и небольших коммерческих систем кондиционирования,

холодильников, морозильников (производство должно быть прекращено к 2020 году).

•В 1987 г. в соответствии со специальной программой ООН вступил в действие

Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, предусматривающий постепенное сокращение производства и потребления ряда вредных фреонов. С тех пор озоноразрушающие вещества и технологии постепенно заменяют безопасными, этот процесс продолжается. В большинстве бытовых холодильников, выпускаемых в настоящее время, используются другие хладагенты.

•Вместе с тем в промышленных установках найти замену фреону непросто. Поэтому применение фреоновых холодильных установок в ближайшей перспективе будет продолжаться, хотя тенденция в мире наблюдается к постепенному сокращению их производства.

Продолжение

•Фреоны R-12 и R-22 относятся к веществам 4 го класса опасности. Эти вещества обладают наркотическим

действием, вызывает слабость, переходящую в возбуждение, спутанность сознания, сонливость, при больших концентрациях удушье. При попадании на кожу жидкий фреон может вызвать "обморожение" (пузыри, некроз).

•Фреоны инертны в химическом отношении, поэтому они не горят на воздухе. Они взрывобезопасны при контакте с открытым пламенем. При нагревании фреонов свыше 250 °C образуются весьма ядовитые продукты, например фосген, который в годы первой мировой войны использовался как боевое отравляющее вещество.

•Под действием температур свыше 400 °C фреон может разлагаться с образованием высокотоксичных продуктов: тетрафторэтилена (4 й класс опасности), хлористого водорода (2 й класс опасности), фтористого водорода (1 й класс опасности).

•При определении токсической опасности хладонов учитываются два основных аспекта: токсичность самого хладона и токсичность продуктов его разложения. Степень разложения хладонов при тушении пожара в значительной мере зависит от фазы развития пожара и времени подачи хладона. Использование хладонов при тушении пожаров практически безопасно, так как огнетушащие концентрации по хладонам R-23, R-318 и R-218 на порядок меньше смертельных концентраций при длительности воздействия до 4 часов. Термическому разложению подвергаются примерно 5% массы хладона, поданного на тушение пожара. Поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет намного ниже токсичности продуктов пиролиза и разложения.

•Токсичность существенно зависит также от степени очистки фреонов от примесей химических веществ,

загрязняющих основное вещество при производственных процессах, которые представляют наибольшую опасность. При температурах 180 380°С и выше за счет термоокислительной деструкции фреонов в окружающую среду выделяются сопутствующие примеси: фтороводород, тетрафторэтилен, 2 трифторметил, пентафторпропен и пр., которые определяют картину интоксикации.

•По токсическому воздейцствию фреоны аналогичны инертным газам. Лишь при длительном вдыхании хладоны низких концентраций могут оказывать неблагоприятное влияние на сердечно сосудистую,

центральную нервную системы, легкие. При ингаляционном воздействии высоких концентраций хладонов токсический эффект кислородное голодание развивается в результате вытеснения кислорода. Время

безопасного воздействия хладонов R-125, R-227 и др. при концентрациях в атмосфере закрытых помещений 9 10,5% составляет 5 минут.

Первая помощь при отравлении хладоагентами

•Под отравлением подразумевается проникновение токсичных веществ через пищеварительный тракт или дыхательные пути в организм человека. При отравлении парами аммиака пострадавшего выносят на свежий воздух или в чистое теплое помещение, освобождают от стесняющей дыхание одежды, сменяют загрязненную одежду и предоставляют ему полный покой. При наличии дыхания производят ингаляцию теплым паром 1-2%-ного раствора лимонной кислоты (из чайника через бумажную трубку) или паром 1%- ного раствора уксусной кислоты, дают крепкий сладкий чай или кофе. Для нейтрализации аммиака, попавшего в органы пищеварения, пострадавшему дают внутрь лимонад, 3%-ный раствор молочной кислоты, молоко, молочные продукты, фруктовые соки, газированную воду.

•Во всех случаях отравления рекомендуется давать вдыхать кислород в течение 30-45 мин, согревать тело пострадавшего грелками. В случае раздражения носоглотки полоскать ее 2%-ным раствором соды или водой. При попадании аммиака в глаза обильно промывают их струей воды комнатной температуры, а затем закапывают несколько капель 2-4%-ного раствора борной кислоты и надевают темные очки.

•При попадании на кожу жидкого хладона, вызывающего ожог, смывают его водой, окунают пораженную конечность в теплую воду (35-40° С) на 5-10 мин, а в случае большего поражения принимают общую ванну, осушают кожу прикладыванием хорошо вбирающего воду полотенца (растирание недопустимо). После этого на пораженный участок кожи накладывают мазевую повязку или смазывают его мазью Вишневского или пенициллиновой мазью. Если на коже образовались пузыри, ни в коем случае не нужно их вскрывать, а наложить на них мазевую повязку (мазь Вишневского). При сильном обморожении пораженный участок закрывают асептической повязкой. Следует помнить, что независимо от состояния пострадавший должен быть направлен к врачу.

•Для оказания первой помощи в машинном отделении должна быть аптечка со следующими лекарствами:

•- с 1-2%-ным раствором лимонной кислоты;

•- 3%-ным раствором молочной кислоты;

•- 2-4%-ным раствором борной кислоты;

•- с 1%-ным раствором новокаина;

•- с кодеином (или дионином), спиртом, содой, ватой, марлевыми салфетками, мазью Вишневского (или пенициллиновой мазью), йодом.