Переохолоджувач і теплообмінники
Переохолоджувач (ПО). Їх застосовують для охолодження аміаку перед регулюючим вентилем нижче температури конденсації.
Мал. 101. Апарати для переохолодження рідини: а - переохолоджувач; б - теплообмінник.
Вони являють собою протиточні апарати з подвійних труб (рис. 101, а) - зовнішніх діаметром 57Ч3 мм і внутрішніх 38Ч35 мм, Кінці зовнішніх труб подгибают і приварюють до внутрішніх. Рідкий аміак проходить по. кільцевому міжтрубному просторі зверху вниз. Перехід з межтрубного кільцевого простору однієї труби в іншу здійснюється за допомогою з'єднувальних патрубків. Охолоджуюча вода надходить протитечією (знизу) за внутрішніми трубах, сполученим між собою чавунними калачами на гумових прокладках. Переохолоджувач може мати одну або кілька секцій, з'єднаних паралельно аміачними і водяними колекторами.
Переохолодження рідини перед регулюючим вентилем забезпечує збільшення холодопродуктивності машини (див. Рис. 8 і 9).
Теплове навантаження на переохолоджувач визначають за формулою
де Qп - теплове навантаження, Вт (ккал / ч);
G - кількість проходить холодильного агента, кг / с (кг / год);
i3 'і i3 - ентальпії входить і виходить з переохладителя рідкого холодильного агента, Дж / кг (ккал / кг).
Підбирають Переохолоджувач по теплопередающей поверхні, яку визначають за формулою
де Fп - теплопередающей поверхню, м 2;
- середня різниця температур між холодильними агентами і водою;
kп - коефіцієнт теплопередачі; становить 600 - 700 Вт / (м 2 · К).
Теплообмінники (ТО). Їх застосовують у фреонових холодильних машинах. На рис. 101, 6 показаний кожухозмеевіковий теплообмінник. Рідина проходить по внутрішньому змійовику, а пар - противотоком межзмеевіковому простору.
В результаті теплообміну рідкий фреон переохолоджується, а пари значно перегріваються. Перегрів пара фреону при всмоктуванні виключає вологий хід компресора, підвищує коефіцієнт подачі, а отже, і дійсну холодопродуктивність машини.
Для фреонових холодильних машин в найкращому робочому стані в среднетемпературном режимі забезпечуються при температурі всмоктуваного пара близько 15 ° С.
Теплове навантаження на теплообмінник можна визначити за формулою
де Qто - теплове навантаження, Вт (ккал / ч);
G - кількість циркулюючого агента, кг / с (кг / год);
i1 'і i1 - ентальпії пари, що входить і виходить з теплообмінника, Дж / кг (ккал / кг);
i3 'і i3 - ентальпії рідини, що входить і виходить з теплообмінника, Дж / кг (ккал / кг).
Коефіцієнт теплопередачі теплообмінника складає 120 180 Вт / (м 2 · К).
проміжні судини
П
ромежуточние судини застосовують в багатоступеневих холодильних машинах (див. рис. 20 і 21) для охолодження парів холодильного агента між ступенями стиснення і переохолодження рідини перед дроселюванням. Крім того, ці апарати виконують роль отделителя рідини. На рис. 102, а показана одна з конструкцій проміжного судини. Через патрубок 2, опущений в судину під рівень рідини, надходить пар з циліндра низького тиску. А через патрубок 3 зверху надходить холодильний агент від першого регулюючого вентиля. Пар після першого ступеня стиснення охолоджується до температури насичення за рахунок кипіння частини рідини в апараті. Охолоджений пар піднімається і, пройшовши відбійні тарілки 10, відсмоктується циліндром вищому щаблі через патрубок 1, а рідина з нижньої частини відводиться до другого регулюючому вентиля через патрубок 7.
В даний час широко застосовують проміжні судини зі змійовиком для глибокого переохолодження рідкого агента перед дроселюванням (рис. 102, 6). У змійовик апарату надходить основний потік рідини після конденсатора або переохладителя, а в між- змеевиковую простір - частина холодильного агента після дроселі вання до проміжного тиску. Рідина в змеевиках значно переохолоджується за рахунок кипіння холодної рідини в проміжному зі суді і надходить до регулюючого вентиля.
Мал. 102. Проміжні судини:
а - з відбійними тарілками; б - зі змійовиком: 1 - патрубок для виходу парів аміаку в ц. в. д .; 2 - патрубок для входу парів аміаку з ц. н. д. 3 патрубок для входу рідкого аміаку від РВ-1; 4 - до манометру; 5 - штуцер зрівняльної парової лінії; 6 - штуцер зрівняльної рідинної лінії; 7- патрубок для. виходу рідкого амміка; 8 - спуск масла; 9 - покажчик рівня; 10 - відбійні тарілки; II - вхід рідкого аміаку в змійовик з конденсатора; 12 - вихід рідкого аміаку до РВ; 13 - запобіжний клапан.
Під рівень рідини подається пар після першого ступеня стиснення для його охолодження до температури насичення. Перевага такого апарату полягає в тому, що масло після першого ступеня компресора не влучає у рідинну лінію, що йде в випарник, і
н
е забруднює теплообмінних апаратів.
Рівень рідини в цих апаратах підтримується поплавковим регулятором і контролюється дистанційним покажчиком рівня. Для підключення цих приладів служать штуцери 5 і 6.
Проміжні судини підбирають по діаметру всмоктувального штуцера ступені високого тиску.
Фільтри й осушувачі
Холодильна установка може бути забруднена окалиною, іржею, піском і ін. Причиною забруднення є недостатньо ретельна очистка поверхні виливків на заводі-виробнику, погана очистка та промивка поверхонь після ремонту і монтажу установки, порушення експлуатаційних вимог (зарядка холодильного агента, що містить домішки, заливка забрудненого масла, корозія та ін.).
Для уловлювання механічних забруднень під час роботи холодильної установки в схему включають фільтри, грязеуловители.
П
арів фільтр-грязеуловітель (рис. 103, а) встановлюють на всмоктуючої стороні перед компресором або монтують на всмоктуючому колекторі. Вловлюючи забруднення, він захищає компресор від пошкодження поверхні циліндра і клапанів. Паровий фільтр має циліндричний корпус, в якому розміщені фільтруючі сітки. Сумний фланець грязеуловителя дозволяє періодично очищати сітки. У грязеуловітелей змінюється напрямок руху пара, що сприяє кращому очищенню його від забруднень.
На рідинних лініях ставлять фільтри (рис. 103, 6) перед регулюючим вентилем і іншими автоматичними приладами для захисту їх від засмічення. Фільтруюча сітка поджимается знизу пружиною. Кришка, що дозволяє очищати сітки. Фільтри також використовують для фільтрації масла.
Фільтрує для аміаку служать сталеві сітки, для фреону - густі мідні й латунні сітки, а також азбестова тканина, сукно, замша.
Крім механічних забруднень, в систему холодильної установки потрапляє волога (наприклад, з повіт хом). Якщо холодильний агент не розчиняється у воді, то при температурі кипіння нижче 0 ° С в регулюючому вентилі утворюється лід.
248
Мал. 103. Фільтри:
а - паровий: 1 - корпус; 2 - фільтруючі сітки; 3 - від'ємна кришка; б - рідинний: 1 корпус; 2 - фільтруючі сітки; 3 - знімна
Мал. 104. Осушувач:
1 - стакан з ціолітом; 2 - фільтруюча тканина; 3 - сітчастий каркас; 4 - пружина.
Фреон-12 практично не розчиняється у воді, тому в систему фреонових холодильних установок включають додатковий апарат-осушувач, що захищає дроселює від замерзання під час роботи.
Осушувачі заповнюють твердим поглиначем (адсорбентом) і включають на рідинної лінії фреонових установок до регулюючого вентиля. Як поглиначі застосовують силікагель (окис кремнію), алюмогель (активоване алюміній) і цеоліт (кристалічний активоване алюміносілікат).
На рис. 104 показаний осушувач, заповнений роздробленим цеолітом. На вході в осушувальний патрон і на виході з нього встановлені двошарові фільтруючі сітки із сталевого оцинкованого дроту з осередками розміром 0, 4 X 0, 4 мм.
Цеоліт адсорбує вологу на своїй пористій поверхні, але його поглинає здатність поступово зменшується. Її можна відновити, якщо цеоліт просушити гарячим повітрям при температурі вище 200 ° С. Просушений цеоліт потрібно засипати в осушувач гарячим і відразу закрити кришку, щоб запобігти поглинання вологи з повітря.