15.Пониженная температура кипения.

Пониженная температура кипения в аппаратах холодильной установки является следствием работы с температурным перепадом, превышающим оптимальное значение, о котором говорилось выше. Работа при пониженной температуре кипения (следовательно, при увеличенной степени сжатия) вызывает понижение холодопроизводительности компрес­сора, увеличение удельного расхода электроэнергии при одновре­менном ухудшении условий работы компрессора, так как при этом повышается температура нагнетания. Понижение температуры кипения на 1° С уменьшает холодопроизводительность компрес­сора приблизительно на 4% при работе его в условиях, близких к стандартному режиму; примерно на столько же при этом про­исходит и увеличение удельного расхода электроэнергии.

Характеристики работы бескрейцкопфного компрессора П220-7 (рис. 14.5) наглядно показывают, как с понижением тем­пературы кипения снижается холодонроизводительность компрессора Q_o и увеличивается удельный рас­ход электроэнергии на выработку холода.

Работа холодильной установки при пониженной температуре кипения может быть нежелательной из-за опасности замерзания хладоносителя в испари­теле, из-за возможного подмораживания охлажденных грузов, находящихся возле охлаждающих приборов, а также из-за увеличения усушки продуктов.

На рис. 14.6 показан график самоуетановления температуры кипения в холодильной машиве при различном числе включенных компрессоров и раз­личной эффективности испарителя. Пересечение характеристики компрес­сора Q_Ok с характеристикой испарителя <3,_)и дает рабочую точ;ку А, которая опре­деляет собой температуру кипения в ис­парителе L и холодопроизводительность для данных условий. Допустим, что этот режим является оптимальным. Снижение эффективности испарителя вызывает по­нижение температуры кипения до 4, которая определяется рабо­чей точкой А', лежащей на пересечении той же характеристики компрессора Qa_K с новой характер-и--стикой испарителя фо« Еще большее^ понижение температуры кинениядо (£ происходит при снижении эффектив­ности испарителя и одновременном увеличении числа включенных ком­прессоров. Этот режим характери­зуется точкой А", лежащей на пере­сечении кривой Qq_k и прямой £>оя . Как следует из этого графика, темпера­тура кипения изменяется в завися-мости от числа включенных компрес­соров, числа включенных испарите­лей и эффективности испарителя.

Возможна работа установки с пониженной температурой кипения, в то время как температура охлаждаемого объекта не до­стигает заданного значения. Причину этой ненормальности сле­дует искать в снижении эффективности испарителя. Чаще всего пониженная холодопроизводительность испарителя является ре зультатом ухудшения" коэффициента теплопередачи k₀ или умень­шения активной поверхности испарителя.

К наиболее распространенным причинам понижения коэффициента теплопередачи испарителя в процессе эксплуатации относятся:

1. образование значительного слоя инея (снеговой шубы) на наружной поверхности испарителей, используемых для охлаждения воздуха, или образование льда на рабочей поверхности в испарителях, используемых для охлаждения хладоносителя;

2. загрязнение маслом внутренних поверхностей испарителя;

3. уменьшение скорости движения воздуха в воздухоохладителях или хладоносителя в испарителях для охлаждения жидкостей.

Для устранения причин, вызывающих ухудшение коэффициента теплопередачи испарителя, удаляют иней с камерных охлаждаю­щих приборов, систематически контролируют, а при необходи­мости и повышают концентрацию хладоносителя, производят продувку загрязненных испарителей горячим паром рабочего тела или сжатым воздухом, систематически проверяют работу мешалок испарителей и вентиляторов воздухоохладителей, контролируя число оборотов и направление вращения вала электродвигателя.

Уменьшение активной поверхности испарителя происходит вследствие недостаточной подачи рабочего тела в испаритель в течение значительного времени, что приводит к уменьшению сте­пени заполнения испарителя, а также вследствие нарушения циркуляции жидкости в охлаждающих приборах с внутренней циркуляцией агента; другой причиной уменьшения активной поверхности испарителя является скопление в нем значительного количества масла (или воды в испарителях водоаммиачных аб­сорбционных машин). При эксплуатации открытых испарителей иногда добавление соли npt изводят непосредственно в бак испа­рителя. Нерастворенная соль скапливается в нем, закрывая часть поверхности испарительных секций. Повышение плотности рассола поэтому следует производить в солеконцентраторах, осуществляя при этом фи л траци^: и очистку подаваемого в си­стему рассола.

В рассольных системах охлаждения, имеющих широкое рас­пространение в химической и.лищевой промышленности, важной задачей является борьба с загрязнением рассола и коррозией металла, влияющими на износ аппаратуры и ухудшающими ус­ловия теплообмена в аппаратах. В частности, растворы таких распространенных солей, как NaCl и СаС1₂, обычно содержат в себе различные нерастворимые включения и продукты коррозии, резко снижая производительность аппаратов. Водный раствор этилен-гликоля, используемый в качестве хладоносителя, не вызывает коррозии и поэтому находит все большее применение. Для рассольных систем важным условием нормальной экс­плуатации является непрерывная фильтрация циркулирующего рассола, которая осуществляется за счет применения эффектив* ных фильтров.

Давление всасывания у компрессора может оказаться значи­тельно ниже давления кипения в испарителе. Это может произойти из-за влияния гидростатического давления столба жидкого рабочего тела (см. гл. 4) в схеме с верхним расположением отдели­теля жидкости или в затопленных испарителях с высоким уров­нем жидкости; влияние этого фактора становится особенно ощутимым при низких температурах кипения (t₀ = —30° С и ниже).

Температура, соответствующая давлению всасывания перед компрессором, может быть значительно ниже температуры кипе­ния в испарителе из-за высокого гидравлического сопротивления испарителя или всасывающего трубопровода. Сопротивление мо­жет быть выявлено измерением давления хладагента при входе в испаритель и давления всасывания непосредственно у компрес­сора. Повышенное гидравлическое сопротивление чаще всего свя­зано с неправильным выбором диаметра всасывающего трубопро- .' вода при проектировании или выполнении трубопровода из труб меньшего диаметра, чем это было предусмотрено проектом. Такой дефект может быть замечен сразу после пуска установки. Влияние повышенного гидравлического сопротивления более заметно при. низких температурах кипения.

Постепенное, а иногда и резкое изменение разности между длмжчшем перед испарителем и давлением всасывания может быть, пиплми с повышением сопротивления всасывающего трубопровода или испарителя по эксплуатационным причинам, например в результате загрязнения всасывающего трубопровода, труб испа­рителя, засорения грязеуловителя. Это устраняется продувкой засоренной части системы, очисткой грязеуловителя.