17.Повышенная температура конденсации.

Повышенная темпера­тура конденсации ухудшает работу холодильной установки и сни­жает ее технико-экономические показатели. При повышенной тем­пературе конденсации (по сравнению с оптимальной) понижается холодопроизводительность компрессора в связи с увеличением степени сжатия; при этом также увеличивается удельный расход энергии и повышается температура пара в конце процесса сжатия в компрессоре. Как видно из приводимых на рис. 14^7 характе­ристик компрессора П220-7, повышение температуры конденса­ции на Г С вызывает увеличение удельного расхода электроэнер­гии примерно 'на 2,0—2,5% при режиме работы компрессора, близком к стандартным условиям и одновременном снижении его холодопроизводите^ш-юсти. Повышенная температура конденса­ции t_K (что особенно часто проявляется в летний период) препят­ствует достижению необходимых для технологического процесса низких температур из-за значительного уменьшения холодопро-изводительности компрессора и чрезмерного повышения темпера­туры пара после сжатия.

На рис. 14.8 в координатах t_K — Q показано самоустановление температуры конденсации в зависимости от холодопроизводитель-ности компрессора Q_Uk и количества тепла, которое может отво­дить конденсатор, Q_K.

Характеристики конденсатора Q_K = cp (t) изображены пря­мыми, выходящими под различным углом в зависимости от эф­фективности конденсатора из точки на оси абсцисс, соответст­вующей средней температуре охлаждающей воды. Холодопроизводительность компрессора при постоянных температурах кипе-' ния to и to изображена кривыми Qo_K и Qok •

Самоустанавливающаяся температура конденсации t_K на­ходится в точке А пересечения прямой Q_K с кривой Q_0K. Повышен- ная температура конденсации t'_K (Д^_к действительная выше Д^к. опт) может являться результатом снижения эффективности конденсатора (рабочая точка Л') или же увеличения тепловой на­грузки на конденсатор (рабочая точка А").

Снижение эффективности конденсатора, т. е. произведения kF, может произойти из-за изменения коэффициента теплопередачи k и поверхности F или из-за одновременного изменения этих двух величин.

Повышение температуры теплоотводящей среды или уменьше­ние ее расхода является также причиной повышения температуры конденсации, а следовательно, и давления конденсации. При обо­ротном водоснабжении повышение температуры воды может быть вызвано нарушением режима работы' атмосферного охладителя. Уменьшение расхода теплоотводящей среды выявляется по увели­ченному (против оптимального) нагреву воды или воздуха в кон­денсаторе.

Причинами недостаточной подачи воды или воздуха на кон­денсатор являются:

1. недостаточная производительность включенных в работу циркуляционных водяных насосов (для воздушных конденсаторов — вентиляторов) или недостаточное открытие задвижек (вентилей) на водяном трубопроводе;

2. уменьшение производительности циркуляционных водяных насосов (или вентиляторов при воздушном охлаждении), на что в первую очередь может указать пониженное давление на нагнетательной стороне насоса;

3. засорение водяных магистралей, труб конденсатора, водо распределительных устройств, что вызывает возрастание гидравлического сопротивления, которое обнаруживается по повышению давления в нагнетательной водяной линии.

Повышенная температура конденсации может установиться и вследствие того, что поверхность включенных в работу конден­саторов не соответствует производительности работающих,ком­прессоров. Температура конденсации может быть в этом случае понижена включением дополнительных конденсаторов или отклю­чением части работающих компрессоров, когда давление конден­сации приближается к предельному значению. Однако и при до­статочной поверхности конденсаторов давление конденсации мо­жет повышаться из-за существенного уменьшения их активной поверхности.

Причинами этого могут быть:

1. заполнение части объема конденсатора жидким агентом;

2. неравномерное орошение поверхностей оросительного или испарительного конденсаторов из-за нарушения нормальной работы распределителей воды и засорения форсунок;

3. выключение при ремонте негерметичных труб конденсатора путем их заглушения вместо замены.

Возможными причинами понижения коэффициента теплопере­дачи конденсатора могут быть:

1. загрязнение поверхности труб водяным камнем, илом, водорослями; образование водяного камня интенсивно происходит при входе пара в конденсатор, где хладагент имеет наиболее высокую температуру;

2. образование масляной пленки на поверхности, соприкасающейся с рабочим телом, если масло ограниченно растворяется в нем; также повышение концентрации масла в рабочем теле при неограниченной растворимости масла (что увеличивает вязкость рабочего тела);

1. наличие воздуха в конденсаторе.

Для эффективной работы холодильной установки необходимо устранять причины, вызывающие образование загрязнений в кон­денсаторах. На холодильных установках нефтехимической про­мышленности загрязнения конденсаторов происходят вследствие попадания в воду большого количества углеводородов из гических цехав-j под влиянием которых в воде происходит быстрый рост микроорганизмов, загрязняющих воду.

Наиболее опасным является осаждение солей в рубашках компрессоров, поэтому свежую воду (менее насыщенную солями) добавляют в систему через рубашки компрессоров. Сбрасывают воду через переливную трубу из бассейна под градирней. Предельные допустимые значения показателей качества воды, ис­пользуемой в системах оборотного охлаждения, установлены следующие:

Методы очистки и подготовки воды относятся к компетенции службы водоснабжения. Они могут включать; фильтрацию, умягчение добавкой различных реактивов, обработку в магнитном поле; в последнем случае растворенные соли теряют способность кристаллизироваться на поверхности тепло-обменных аппаратов. Следует отметить, что в настоящее время водоподготовка для холодильных установок не получила должного распро­странения.

Совмещение системы оборотного охлаждения воды, идущей к технологическим аппаратам, с системой оборотного охлаждения воды холодильной установки, не должно допускаться как вслед­ствие загрязнения воды органическими веществами в технологи­ческих аппаратах, что ведет к росту микроорганизмов, загрязняю­щих поверхность конденсаторов, так и вследствие того, что вода & системе аппаратов циркулирует при более высокой темпе­ратуре, чем в конденсаторах холодильной установки.

Охлаждение оборотной воды происходит в градирнях за счет частичного ее испарения, которое должно восполняться добавле­нием в систему свежей воды. Если добавка будет только возме­щать убыль, то концентрация солей, содержащихся в воде, будет непрерывно увеличиваться. Для того чтобы концентрация раство­ренных солей не превышала допустимой, количество-добавляемой свежей воды должно быть больше испаряющегося. Некоторая часть воды из системы должна при этом сбрасываться. Зависи­мость между добавкой, испарением и сбросом определяется коли­чественным балансом согласно схеме, -показанной на рис. 14.9, ^гД^е £_Д1 ёс g«—часовое количество добавляемой, сливаемой, испаряющейся воды; k_a и k_c — концентрация солей в добавляемой и сбрасываемой воде.

* При установившемся равновесии количество вводимой с водой соли должно равняться количеству сбрасываемой, т. е.

где отношение k_c/k_R показывает, во сколько раз концентрация солей в сбрасываемой воде (то же, что и циркулирующей) больше, чем в добавляемой. Испарение воды в системах оборотного охлаждения составляет около 0,5% от количества циркулирующей. Концентрация солей на основании приведенной формулы при различном соотношении добавляемой и испаряющейся воды будет:

Таким образом, если, напримр, испаряется 0,5%, добав­ляется 1,5% (сверх того, что идет на компенсацию уноса), то конт центраци^ солей в циркулирующей воде будет в- 1,5 раза выше, чем в добавляемой.

Наличие воздуха в конденсаторе повышает в нем давление п является поэтому одной из распространенных причин работы установки при повышенном давлении конденсации. Давление кон­денсации должно измеряться манометром, непосредственно при­соединенным к конденсатору. Значительное отклонение давления нагнетания, измеренного возле компрессора, от давления, при ко­тором происходит конденсация, указывает на повышенное сопро^ тивление нагнетательного трубопровода. Оно может быть резуль­татом проектных или монтажных ошибок, а также следствием за­сорения трубопровода или появления дефектов в запорной арматуре, в частности в обратном клапане.