Методики підбору компресорно-конденсаторних блоків для систем припливу. Монтаж основних апаратів та допоміжного обладнання
Випарники
У випарнику рідкий холодоагент кипить і перетворюється на пароподібний стан, відводячи теплоту від середовища, що охолоджується.
Випарники поділяють:
за видом охолоджуваного середовища - для охолодження газових середовищ (повітря або інших) газових сумішей), для охолодження рідких теплоносіїв (холодоносіїв), для охолодження твердих тіл (продуктів, технологічних речовин), випарники-конденсатори (в каскадних) холодильних машинах);
залежно від умов руху охолоджуваних середовищ - з природною циркуляцією середовища, що охолоджується, з примусовою циркуляцією середовища, що охолоджується, для охолодження нерухомих середовищ (контактне охолодження або заморожування продуктів);
за способом заповнення - затопленого та незатопленого типів;
за способом організації руху холодильного агента в апараті - з природною циркуляцією холодоагенту (циркуляція холодоагенту під дією різниці тисків); з примусовою циркуляцією хдадагенту (з циркуляційним насосом);
в залежності від способу організації циркуляції охолоджуваної рідини - із закритою системою охолоджуваної рідини (кожухотрубні, кожугоспмійникові), з відкритою системою охолоджуваної рідини (панельні).
Найчастіше середовищем для охолодження є повітря - універсальний теплоносій, який завжди є. Випарники відрізняються видом каналів, у яких тече і кипить холодоагент, профілю теплообмінної поверхні та організації руху повітря.
Види випарників
Листотрубні випарники застосовують у побутових холодильниках. Виготовляють із двох листів, що мають штамповані канали. Після поєднання каналів листи з'єднують роликовим зварюванням. Зібраному випарнику може надаватися вид П- або О-подібної конструкції (за формою низькотемпературної камери). Коефіцієнт теплопередачі листотрубних випарників становить від 4 до 8 В/(м-квадратних * К) при температурному тиску 10 К.
а, б - О-подібної форми; в - панельний (полиця-випарник)
Гладкотрубні випарники являють собою змійовики з труб, які кріпляться до стійк дужками або пайкою. Для зручності монтажу гладкотрубні випарники виготовляють як настінних батарей. Батарея такого типу (настінні гладкотрубні випарні батареї типу БН та БНІ) застосовують на суднах для оснащення камер для зберігання харчових продуктів. Для охолодження провізійних камер використовують гладкотрубні настінні батареї конструкції ВНДІхолодмашу (ОН26-03)
Ребристотрубні випарники найбільш широко застосовують у торговому холодильному устаткуванні. Випарники виготовляють із мідних труб діаметром 12, 16, 18 та 20 мм з товщиною стінки 1 мм або латунної стрічки Л62-Т-0,4 товщиною 0,4 мм. Для захисту поверхні труб від контактної корозії їх покривають шаром цинку або хромують.
Для оснащення холодильних машин продуктивністю від 3,5 до 10,5 кВт застосовують випарники ІРСН (випарник ребристотрубний сухий настінний). Випарники виготовляють із мідної трубидіаметром 18 х 1 мм, ребра - з латунної стрічки товщиною 0,4 мм з кроком ребра 12,5 мм.
Ребристотрубний випарник, забезпечений вентилятором для примусової циркуляції повітря, отримав назву охолоджувача повітря. Коефіцієнт теплопередачі такого теплообмінного апарату вищий, ніж у ребристого випарника, і тому габарити та маса апарата є меншою.
випарник несправність технічний теплопередача
Кожухотрубні випарники відносяться до випарників із закритою циркуляцією охолоджуваної рідини (теплоносія або рідкого технологічного середовища). Рідина, що охолоджується, протікає через випарник під напором, створюваним циркуляційним насосом.
У кожухотрубних випарниках затопленого типу хладагент кипить на зовнішній поверхні труб, а рідина, що охолоджується, протікає всередині труб. Закрита система циркуляції дозволяє знизити системи холодопостачання через зменшення контакту з повітрям.
Для охолодження води частіше використовують кожухотрубні випарники з кипінням холодоагенту усередині труб. Теплообмінна поверхня виконана у вигляді труб з внутрішнім оребренням і холодоагент кипить усередині труб, а рідина, що охолоджується, протікає в міжтрубному просторі.
Експлуатація випарників
· При експлуатації випарників необхідно дотримуватись вимог інструкцій заводів-виробників, цих Правил та виробничих інструкцій.
· При досягненні тиску на нагнітальних лініях випарників вище передбаченого проектом електродвигуни та теплоносії випарників автоматично повинні вимикатися.
· Не допускається робота випарників при несправній або вимкненій вентиляції, з несправними контрольно-вимірювальними приладами або їх відсутності, за наявності у приміщенні концентрації газу, що перевищує 20% нижньої концентраційної межі розповсюдження полум'я.
· Відомості про режим роботи, кількість відпрацьованого часу компресорів, насосів та випарників, а також неполадки в роботі повинні відображатися в експлуатаційному журналі.
· Виведення випарників з робочого режиму в резерв має здійснюватися відповідно до виробничої інструкції.
· Після відключення випарника запірна арматура на всмоктувальній та нагнітальній лініях повинна бути закрита.
· Температура повітря у випарному відділеннях у робочий час має бути не нижче 10 °С. При температурі повітря нижче 10 °С, необхідно злити воду з водопроводу, а також з системи компресорів, що охолоджує, і системи випарників, що нагріває.
· У випарному відділеннях повинні бути технологічні схемиобладнання, трубопроводів та КВП, інструкції з експлуатації установок та експлуатаційні журнали.
· Технічне обслуговуваннявипарників здійснюється експлуатаційним персоналом під керівництвом спеціаліста.
· Поточний ремонтвипарного обладнання включає операції технічного обслуговування і огляду, часткове розбирання обладнання з ремонтом і заміною швидкозношуваних частин і деталей.
· При експлуатації випарників повинні виконуватись вимоги щодо безпечної експлуатаціїсудин, які працюють під тиском.
· Технічне обслуговування та ремонт випарників повинні проводитися в обсязі та строки, зазначені в паспорті заводу-виробника.
Експлуатація випарників не допускається у випадках:
1) підвищення або зниження тиску рідкої та парової фази вище або нижче встановлених норм ;
2) несправності запобіжних клапанів, КВП та засобів автоматики;
3) непроведення перевірки контрольно-вимірювальних приладів;
4) несправності кріпильних деталей;
5) виявленні витоку газу або потіння у зварних швах, болтових з'єднаннях, а також порушення цілісності конструкції випарника;
6) потрапляння рідкої фази в газопровід парової фази;
7) припинення подачі теплоносія у випарник.
Ремонт випарників
Надто слабкий випарник . Узагальнення симптомів
У цьому розділі ми умовимося під несправністю «надто слабкий випарник» розуміти будь-яку несправність, що призводить до аномального зниження холодопродуктивності з вини самого випарника.
Алгоритм діагностування
Несправність типу «надто слабкий випарник» і, як наслідок, аномальне падіння тиску випаровування, найлегше виявляється, оскільки це єдина несправність, при якій одночасно з аномальним падінням тиску випаровування реалізується нормальний або злегка знижений перегрів.
Практичні аспекти
3абруднені трубки та теплообмінні ребра випарника
Небезпека появи цього дефекту виникає головним чином в установках, які погано обслуговуються. Типовим прикладом такої установки є кондиціонер, у якому відсутній повітряний фільтр на вході у випарник.
При чищенні випарника іноді достатньо продути ребра струменем стисненого повітря або азоту в напрямку, протилежному руху повітря при роботі установки, але щоб повністю впоратися з брудом, часто доводиться використовувати спеціальні миючі засоби. миючі засоби. У деяких особливо важких випадках може виникнути необхідність заміни випарника.
Брудний повітряний фільтр
У кондиціонерах забруднення повітряних фільтрів, встановлених на вході у випарник, призводить до зростання опору повітряному потоку і, як наслідок, падіння витрати повітря через випарник, що зумовлює зростання перепаду температур. Тоді ремонтник повинен почистити або поміняти повітряні фільтри (на фільтри аналогічної якості), не забуваючи при встановленні нових фільтрів забезпечити вільний доступ до них зовнішнього повітря.
Потрібно нагадати, що повітряні фільтри повинні знаходитися в бездоганному стані. Особливо на виході, зверненому до випарника. Не можна допускати, щоб фільтруючий матеріал був порваним або втрачав товщину в ході промивок, що повторюються.
Якщо повітряний фільтр знаходиться в поганому стані або не підходить для цього випарника, частинки пилу погано вловлюватимуться і з часом призведуть до забруднення трубок і ребер випарника.
Прослизає або порваний ремінний привід вентилятора випарника
Якщо ремінь (або ремені) вентилятора прослизає, швидкість обертання вентилятора падає, що призводить до зниження витрати повітря через випарник і зростання перепаду температури повітря (у межі, якщо ремінь порваний. Витрата повітря повністю відсутня).
Перед тим, як підтягнути ремінь, ремонтник повинен перевірити його зношування і в разі потреби замінити. Безумовно, ремонтник повинен також перевірити вирівнювання ременів та повністю оглянути привід (чистота, механічні зазори, засалені, натяг), а також стан приводного мотора з тією ж ретельністю, що й самого вентилятора. Кожен ремонтник, природно, не може мати в запасі у своїй машині всі існуючі моделі приводних ременів, тому потрібно впоратися в клієнта і підібрати потрібний комплект.
Погано відрегульований шків зі змінною шириною жолоба
Більшість сучасних кондиціонерів оснащені приводними двигунами вентиляторів, на осі яких встановлюється шків змінного діаметра (змінної ширини жолоба).
Після закінчення регулювання необхідно закріпити рухливу щоку на різьбовій частині маточини за допомогою стопорного гвинта, при цьому гвинт слід загорнути якомога більш туго, уважно стежачи за тим, щоб ніжка гвинта упиралася в спеціальну лиску, що є на різьбовій частині маточини і запобігає пошкодженню. В іншому випадку, якщо різьблення буде зім'яте стопорним гвинтом, подальше регулювання глибини жолоба буде утруднене, а може бути і зовсім неможливе. Після регулювання шківа слід у будь-якому випадку перевірити силу струму, споживаного електромотором (див. опис наступної несправності).
Великі втрати тиску у повітряному тракті випарника
Якщошків зі змінним діаметром відрегульований на максимальну кількість обертів вентилятора, а витрата повітря при цьому залишається недостатнім, це означає, що втрати в повітряному тракті занадто великі по відношенню до максимального числа обертів вентилятора.
Після того, як ви твердо переконалися у відсутності інших неполадок (закриті засувка або клапан, наприклад), слід вважати за доцільне замінити шків таким чином, щоб підвищити швидкість обертання вентилятора. На жаль, підвищення кількості обертів вентилятора вимагає не тільки заміни шківа, але й спричиняє інші наслідки.
Вентилятор випарника обертається у зворотний бік
Небезпека появи такої несправності існує завжди при введенні в експлуатацію нової установки, коли вентилятор випарника обладнаний трифазним приводним електродвигуном (у цьому випадку буває достатнім поміняти місцями дві фази, щоб відновити потрібний напрямок обертання).
Мотор вентилятора, розрахований на живлення від мережі з частотою 60 гц, підключений до мережі з частотою 50 гц
Ця проблема, на щастя, що досить рідко зустрічається, може в основному стосуватися двигунів, виготовлених в США і призначених для включення в мережу змінного струмуіз частотою 60 гц. 3аметим, що деякі мотори, виготовлені в Європі і призначені для експорту, можуть також вимагати частоту струму живлення 60 гц. Швидко зрозуміти причину даної несправності можна досить просто прочитати ремонтнику. технічні характеристикимотора на прикріпленій до нього спеціальній табличці.
3забруднення великої кількості ребер випарника
Якщо багато ребер випарника покрито брудом, опір руху повітря через ньогопідвищено, що призводить до зниження витрати повітря через випарник та підвищення перепаду температури повітря.
І тоді ремонтнику не залишиться нічого іншого, крім ретельного очищення забруднених частин оребрення випарника з обох боків за допомогою спеціального гребінця з кроком зубів, що точно відповідає відстані між ребрами.
Технічне обслуговування випарників
Воно полягає у забезпеченні теплознімання з теплопередаючої поверхні. З цією метою регулюють подачу рідкого холодоагенту у випарники і повітроохолоджувачі до створення необхідного рівня затоплених системах або в кількості, необхідному для забезпечення оптимального перегріву пари, що відходить в незатоплених.
Від регулювання подачі холодоагенту та порядку включення та відключення випарників багато в чому залежить безпека роботи випарних систем. Регулювання подачі холодоагенту проводять таким чином, щоб запобігти прориву пари з боку високого тиску. Це досягається плавністю операцій регулювання, підтримкою необхідного рівня лінійному ресивері. При підключенні до працюючої системи вимкнених випарників необхідно запобігти вологому перебігу компресора, який може статися через викид пари з опаленого випарника разом з краплями рідкого холодоагенту при різкому його скипанні після необережного або непродуманого відкриття запірної арматури.
Порядок підключення випарника незалежно від тривалості відключення повинен завжди бути наступним. Припиняють подачу холодоагенту у випарник, що працює. Закривають всмоктуючий вентиль на компресорі та поступово відкривають запірний вентиль на випарнику. Після цього також поступово відкривають всмоктувальний вентиль компресора. Потім регулюють подачу холодоагенту у випарники.
Для забезпечення ефективного процесу теплопередачі у випарниках холодильних установок з розсольними системами стежать за тим, щоб вся теплопередавальна поверхня була занурена в розсіл. У випарниках відкритого типу рівень розсолу повинен бути на 100-150 мм вищий за секцію випарника. При експлуатації кожухотрубних випарників слідкують за своєчасним випуском повітря через повітряні крани.
При обслуговуванні випарних систем стежать за своєчасністю відтавання (обігріву) шару інею на батареях і повітроохолоджувачах, перевіряють, чи не замерз трубопровід відводу талої води, стежать за роботою вентиляторів, щільністю закриття люків і дверей, щоб уникнути втрат повітря, що охолоджується.
При відтаванні стежать за рівномірністю подачі гріючих пар, не допускаючи нерівномірного нагрівання окремих частин апарату та не перевищуючи швидкості відігріву 30 Сч.
Подачу рідкого холодоагенту в повітроохолоджувачі в установках безнасосної схемою регулюють за рівнем у повітроохолоджувачі.
В установках з насосною схемою регулюють рівномірність надходження хладагента у всі охолоджувачі повітря в залежності від швидкості обмерзання.
Список літератури
· Монтаж, експлуатація та ремонт холодильного обладнання. Підручник (Ігнатьєв В.Г., Самойлов А.І.)
→ Монтаж холодильних установок
Монтаж основних апаратів та допоміжного обладнання
До основних апаратів холодильної установки відносять апарати, що безпосередньо беруть участь у масо- і теплообмінних процесах: конденсатори, випарники, переохолоджувачі, повітроохолоджувачі тощо. до допоміжного обладнання.
Технологія монтажу визначається ступенем заводської готовності та особливостями конструкції апаратів, їх масою та проектом установки. Спочатку встановлюють основні апарати, що дозволяє розпочати прокладання трубопроводів. Щоб запобігти зволоженню теплоізоляції на опорну поверхню апаратів, що працюють при низьких температурах, наносять шар гідроізоляції, укладають теплоізоляційний шар, а потім шар гідроізоляції. Для створення умов, що виключають утворення теплових містків, всі металеві деталі (пояси кріплення) накладають на апарати через антисептовані дерев'яні бруски або прокладки товщиною 100-250 мм.
Теплообмінні апарати Більшість теплообмінних апаратів заводи постачають у готовому до монтажу вигляді. Так, кожухотрубні конденсатори, випарники, переохолоджувачі поставляють у зібраному вигляді, елементні, зрошувальні, випарні конденсатори та панельні, занурювальні випарники - складальними одиницями. Ребристотрубні випарники, батареї безпосереднього охолодження та розсольні можуть бути виготовлені монтажною організацією на місці із секцій ребрених труб.
Кожухотрубні апарати (як і ємнісне обладнання) монтують потоково-совмещенным способом. При укладанні зварних апаратів на опори слідкують за тим, щоб усі зварні шви були доступні для огляду, обстукування молотком під час огляду, а також для ремонту.
Горизонтальність і вертикальність апаратів перевіряють за рівнем та схилом або за допомогою геодезичних інструментів. Допустимі відхилення апаратів від вертикалі становлять 0,2 мм, по горизонталі - 0,5 мм на 1 м. За наявності у апарату збірки або відстійника допустимо ухил тільки в їх бік. Особливо ретельно вивіряють вертикальність кожухо-трубних вертикальних конденсаторів, так як необхідно забезпечити плівкове стікання води по стінках труб.
Елементні конденсатори (через велику металоємність їх застосовують у поодиноких випадках у промислових установках) встановлюють на металевому каркасінад ресивером по елементах знизу вгору, вивіряючи горизонтальність елементів, одноплощинність фланців штуцерів і вертикальність кожної секції.
Монтаж зрошувальних та випарних конденсаторів полягає у послідовному монтажі піддону, теплообмінних труб або змійовиків, вентиляторів, масловідділювачів, насоса та арматури.
Апарати з повітряним охолодженням, що використовуються як конденсатори холодильних установок, монтують на постаменті. Для центрування осьового вентилятора щодо напрямного апарату є прорізи в плиті, які дозволяють переміщати плиту редуктора у двох напрямках. Електродвигун вентилятора центрують до редуктора.
Панельні розсільні випарники розміщують на ізоляційному шарі, бетонній подушці. Металевий бак випарника встановлюють на дерев'яні бруси, монтують мішалку та розсільні засувки, підключають зливальну трубу та випробовують бак на щільність наливом води. Рівень води повинен падати протягом доби. Потім зливають воду, прибирають бруси та опускають бак на основу. Панельні секції перед монтажем відчувають повітрям тиск 1,2 МПа. Потім по черзі монтують секції в баку, встановлюють колектори, арматуру, відокремлювач рідини, бак заливають водою і випарник у зборі знову відчувають повітрям тиск 1,2 МПа.
Рис. 1. Монтаж горизонтальних конденсаторів та ресиверів потоково-сумісним методом:
а, б - в будівлі, що будується; в – на опори; г – на естакади; I - положення конденсатора перед стропуванням; II, III – положення при переміщенні стріли крана; IV - встановлення на опорні конструкції
Рис. 2. Монтаж конденсаторів:
0 – елементного: 1 – опорні металоконструкції; 2 – ресивер; 3 – елемент конденсатора; 4 - виска для вивіряння вертикальності секції; 5 – рівень для перевірки горизонтальності елемента; 6 - лінійка для перевірки розташування фланців в одній площині; б - зрошувального: 1 - злив води; 2 – піддон; 3 – ресивер; 4 – секції змійовиків; 5 – опорні металоконструкції; 6 – водорозподільні лотки; 7 – подача води; 8 - переливна вирва; в - випарного: 1 - водозбірник; 2 – ресивер; 3, 4 – покажчик рівня; 5 – форсунки; 6 – краплевідбійник; 7 - маслоотделитель; 8 - запобіжні клапани; 9 – вентилятори; 10 – форконденсатор; 11 – поплавковий регулятор рівня води; 12 - переливна вирва; 13 – насос; г – повітряного: 1 – опорні металоконструкції; 2 – рама приводу; 3 – напрямний апарат; 4 – секція оребрених теплообмінних труб; 5 - фланці приєднання секцій до колекторів
Занурювальні випарники монтують подібним чином і відчувають тиском інертного газу 1,0 МПа для систем R12 і 1,6 МПа для систем R22.
Рис. 2. Монтаж панельного розсольного випарника:
а – випробування бака водою; б – випробування панельних секцій повітрям; в – монтаж панельних секцій; г - випробування випарника водою та повітрям у зборі; 1 – дерев'яні бруси; 2 – бак; 3 – мішалка; 4 – панельна секція; 5 – козли; 6 – рампа подачі повітря на випробування; 7 – злив води; 8 - маслозбірник; 9-відділювач рідини; 10 - теплоізоляція
Ємнісне обладнання та допоміжні апарати. Лінійні аміачні ресивери монтують на стороні високого тиску нижче конденсатора (іноді під ним) на одному фундаменті, і парові зони апаратів з'єднують зрівняльною лінією, що створює умови для зливу рідини з конденсатора самопливом. При монтажі витримують різницю висотних відміток від рівня рідини в конденсаторі (рівня вихідного патрубка з вертикального конденсатора) до рівня рідинної труби з склянки переливного маслоотделителя І не менше 1500 мм (рис. 25). Залежно від марок маслоотделителя і лінійного ресивера витримують різниці висотних позначок конденсатора, ресивера і маслоотделителя Яр, Яр, Нм і Ні, які в довідковій літературі.
На стороні низького тиску встановлюють дренажні ресивери для зливу аміаку з охолоджуючих приладів при відтаванні снігової шуби гарячими парами аміаку і захисні ресивери в безнасосних схемах для прийому рідини у разі викиду її з батарей при підвищенні теплового навантаження, а також циркуляційні. Горизонтальні циркуляційні ресивери монтують разом з відокремлювачами рідини, що розміщуються над ними. У вертикальних циркуляційних ресиверах пара від рідини відокремлюється в ресивері.
Рис. 3. Схема монтажу конденсатора, лінійного ресивера, масловідділювача та повітроохолоджувача в аміачній холодильній установці: КД - конденсатор; ЛР – лінійний ресивер; ОТ - повітровідділювач; СП - переливна склянка; МО - маслоотделитель
У хладонових агрегатованих установках лінійні ресивери встановлюють вище конденсатора (без зрівняльної лінії), і хладон надходить у ресивер пульсуючим потоком у міру заповнення конденсатора.
Всі ресивери оснащують запобіжними клапанами, манометрами, вказівниками рівня та запірною арматурою.
Проміжні судини встановлюють на опорні конструкції на брусах з урахуванням товщини теплової ізоляції.
Охолодні батареї. Хладонові батареї безпосереднього охолодження заводи-виробники поставляють у готовому до монтажу вигляді. Розсільні та аміачні батареї виготовляють дома монтажу. Розсільні батареї роблять із сталевих електрозварювальних труб. Для виготовлення аміачних батарей застосовують сталеві безшовні гарячекатані труби (зазвичай діаметром 38X3 мм) із сталі 20 для роботи при температурі до -40 °С та зі сталі 10Г2 для роботи при температурі до -70 °С.
Для поперечно-спірального ребра труб батарей використовують холоднокатану сталеву стрічку з низьковуглецевої сталі. Труби ребріють на напівавтоматичному оснащенні в умовах заготівельних майстерень з вибірковою перевіркою щупом щільності прилягання оребрення до труби і заданого кроку ребра (зазвичай 20 або 30 мм). Готові секції труб піддають гарячому цинкуванню. При виготовленні батарей застосовують напівавтоматичне зварювання в середовищі діоксиду вуглецю або ручне електродугове. Срібні труби з'єднують а батареї колекторами або калачами. Колекторні, стелажні та змійникові батареї збирають із уніфікованих секцій.
Після випробувань аміачних батарей повітрям протягом 5 хв на міцність (1,6 МПа) та протягом 15 хв на щільність (1 МПа) місця зварних з'єднань піддають цинкуванню електрометалізаційним пістолетом.
Розсільні батареї випробовують водою після монтажу на тиск, що дорівнює 1,25 робітника.
Батареї кріплять до закладних деталей або металоконструкцій на перекриттях (стельові батареї) або стінах (пристінні батареї). Стельові батареї кріплять з відривом 200-300 мм від осі труб до стелі, пристінні - з відривом 130-150 мм від осі труб до стіни і щонайменше 250 мм від підлоги до низу труби. При монтажі аміачних батарей витримують допуски: за висотою ±10 мм, відхилення від вертикальності пристінних батарей - не більше ніж 1 мм на 1 м висоти. При установці батарей допускається ухил не більше 0,002, причому убік, протилежний руху пари хладагента. Пристінні батареї монтують кранами до монтажу плит перекриття або за допомогою навантажувачів зі стрілою. Стельові батареї монтують за допомогою лебідок через блоки, прикріплені до перекриття.
Охолоджувачі повітря. Їх встановлюють на постаменті (по-стаментні повітроохолоджувачі) або кріплять до закладних деталей на перекриттях (навісні повітроохолоджувачі).
Постаментні охолоджувачі повітря монтують потоково-совмещенным методом за допомогою стрілового крана. Перед монтажем укладають ізоляцію на постамент і виконують отвір для приєднання дренажного трубопроводу, який прокладають з ухилом не менше 0,01 у бік зливу каналізаційну мережу. Навісні охолоджувачі повітря монтують так само, як і стельові батареї.
Рис. 4. Монтаж батареї:
а - батареї електронавантажувачем; б - стельової батареї лебідками; 1 – перекриття; 2- заставні деталі; 3 – блок; 4 – стропи; 5 – батарея; 6 – лебідка; 7 - електронавантажувач
Охолоджуючі батареї та охолоджувачі повітря зі скляних труб. Для виготовлення розсольних батарей змійникового типу застосовують скляні труби. Труби прикріплюють до стійк тільки на прямих ділянках (калачі не закріплюють). Опорні металоконструкції батарей кріплять до стін або підвішують до перекриття. Відстань між стійками не повинна перевищувати 2500 мм. Пристінні батареї на висоту 1,5 м захищають сітчастими огорожами. Аналогічним способом монтують і скляні труби охолоджувачів повітря.
Для виготовлення батарей і охолоджувачів повітря беруть труби з гладкими кінцями, з'єднуючи їх фланцями. Після закінчення монтажу батареї випробовують водою на тиск, що дорівнює 1,25 робітника.
Насоси. Для перекачування аміаку та інших рідких холодоагентів, холодоносіїв та охолодженої води, конденсату, а також для звільнення дренажних колодязів та циркуляції охолоджувальної води використовують відцентрові насоси. Для подачі рідких холодоагентів застосовують лише герметичні безсальникові насоси типу ХГ із вбудованим у корпус насоса електродвигуном. Статор електродвигуна герметизований, а ротор насаджений на один вал із робочими колесами. Підшипники валу охолоджуються і змащуються рідким холодоагентом, що відбирається від нагнітального патрубка і потім на бік всмоктування. Герметичні насоси встановлюють нижче точки забору рідини при температурі рідини нижче -20 ° С (щоб уникнути зриву роботи насоса підпір на всмоктуванні становить 3,5 м).
Рис. 5. Монтаж та вивірка насосів та вентиляторів:
а - монтаж відцентрового насосапо лагах за допомогою лебідки; б - монтаж вентилятора лебідкою з використанням відтяжок
Перед монтажем сальникових насосів перевіряють їхню комплектність і при необхідності проводять ревізію.
Відцентрові насоси встановлюють на фундамент краном, талью або лагами на катках або листі металу за допомогою лебідки або важелів. При встановленні насоса на фундамент з глухими болтами, загорнутими в його масив, біля болтів укладають дерев'яні бруси, щоб не зам'яти різьблення (мал. 5, а). Перевіряють висотну позначку, горизонтальність, центрування, наявність олії в системі, плавність обертання ротора та набивання сальникового ущільнення (сальника). Сальник
Жінок бути ретельно набитий і рівномірно без перекосу загнутий Надмірна затяжка сальника веде до його перегріву та збільшення витрати електроенергії. При монтажі насоса вище за приймальний резервуар на всмоктувальному патрубку ставлять зворотний клапан.
Вентилятори. Більшість вентиляторів постачають як агрегату, готового до монтажу. Після установки вентилятора краном або лебідкою з відтяжками тросами (рис. 5,б) на фундамент, постамент або металоконструкції (через віброізолюючі елементи) вивіряють висотну позначку та горизонтальність установки (рис. 5, в). Потім знімають ротор, що стопорить, пристрій, оглядають ротор і корпус, переконуються у відсутності вм'ятин та інших пошкоджень, перевіряють вручну плавність обертання ротора і надійність кріплення всіх деталей. Перевіряють зазор між зовнішньою поверхнею ротора та корпусом (не більше 0,01 діаметра колеса). Вимірюють радіальне та осьове биття ротора. Залежно від розмірів вентилятора (його номера) граничне радіальне биття становить 1,5-3 мм, осьове 2-5 мм. Якщо вимір показує перевищення допуску, проводять статичне балансування. Вимірюють також зазори між частинами вентилятора, що обертаються і нерухомими, які повинні знаходитися в межах 1 мм (рис. 5, г).
При пробному пуску в межах 10 хв перевіряють рівень шуму та вібрації, а після зупинки надійність кріплення всіх з'єднань, нагрівання підшипників та стан маслосистеми. Тривалість випробувань під навантаженням - 4 години, при цьому перевіряють стійкість роботи вентилятора при робочих режимах.
Монтаж градирень. Невеликі градирні плівкового типу (I ПВ) поставляють на монтаж із високим ступенем заводської готовності. Вивіряють горизонтальність установки градирні, підключають до системи трубопроводів і після заповнення системи водооборотного циклу пом'якшеною водою регулюють рівномірність зрошення насадки з міпластових або поліхлорвінілових пластин, змінюючи положення водорозпилювальних форсунок.
При монтажі більших градирень після спорудження басейну та будівельних конструкційвстановлюють вентилятор, вивіряють його співвісність з дифузором градирні, регулюють положення водорозподільних жолобів або колекторів та форсунок для рівномірного розподілу води поверхнею зрошення.
Рис. 6. Вивіряння співвісності робочого колеса осьового вентилятора градирні з напрямним апаратом:
а – переміщенням рами щодо опорних металоконструкцій; б - натягом тросів: 1 - маточина робочого колеса; 2 – лопаті; 3 – напрямний апарат; 4 – обшивка градирні; 5 – опорні металоконструкції; 6 – редуктор; 7 – електродвигун; 8 - центруючий троси
Співвісність регулюють переміщенням рами і електродвигуна в пазах для болтів кріплення (рис. 6, а), а найбільших вентиляторах співвісність досягається шляхом регулювання натягу тросів, прикріплених до направляючого апарату і несучих металоконструкцій (рис. 6,б). Потім перевіряють напрямок обертання електродвигуна, плавність ходу, биття та рівень вібрації на робочих швидкостях обертання валу.
З метою підвищення безпеки експлуатації холодильної установки рекомендується конденсатори, лінійні ресивери та масловідділювачі (апарати високого тиску) великою кількістюхолодоагенту розміщувати зовні машинного відділення.
Це обладнання, як і ресивери для зберігання запасу холодоагенту, повинні бути огороджені металевим бар'єром з входом, що замикається. Ресивери мають бути захищені навісом від сонячних променів та опадів. Апарати та судини, що встановлюються в приміщенні, можуть розміщуватися в компресорному цеху або спеціальному апаратному приміщенні, якщо воно має окремий вихід назовні. Прохід між гладкою стіною та апаратом повинен бути не менше 0,8 м, але допускається встановлення апаратів біля стін без проходів. Відстань між виступаючими частинами апаратів має бути не менше 1,0 м, а якщо цей прохід є основним – 1,5 м.
При монтажі судин та апаратів на кронштейнах або консольних балках останні повинні бути загорнуті в капітальну стіну на глибину не менше 250 мм.
Допускається встановлення апаратів на колонах за допомогою хомутів. Забороняється пробивати отвори у колонах для кріплення обладнання.
Для монтажу апаратів та подальшого обслуговування конденсаторів та циркуляційних ресіверів влаштовуються металеві майданчики з огорожею та сходами. При довжині майданчика понад 6 м сходів має бути дві.
Майданчики та сходи повинні мати поручні та закраїни. Висота поручнів 1 м, закраїн - не менше 0,15 м. Відстань між стійками поручнів не більше 2 м.
Випробування апаратів, судин та систем трубопроводів на міцність та щільність проводяться після закінчення монтажних робітта у строки, передбачені «Правилами пристрою та безпечної експлуатації аміачних холодильних установок».
Горизонтальні циліндричні апарати.Кожухотрубні випарники, горизонтальні кожухотрубні конденсатори та горизонтальні ресивери встановлюють на бетонних фундаментах у вигляді окремих тумб строго горизонтально з допустимим ухилом 0,5 мм на 1 м погонної довжини у бік масловідстійника.
Апарати спираються на дерев'яні антисептовані бруси шириною не менше 200 мм із заглибленням за формою корпусу (рис. 10 та 11) та прикріплюються до фундаменту сталевими поясами з гумовими прокладками.
Низькотемпературні апарати встановлюють на бруси завтовшки не менше товщини теплоізоляції, а під
поясами розміщують дерев'яні бруски довжиною 50-100 мм та висотою, що дорівнює товщині ізоляції, на відстані 250-300 мм один від одного по колу (рис. 11).
Для очищення труб конденсаторів та випарників від забруднень відстань між їх торцевими кришками та стінами має становити 0,8 м з одного боку та 1,5-2,0 м з іншого. При установці апаратів у приміщенні для заміни труб конденсаторів та випарників влаштовується «хибне вікно» (у стіні навпроти кришки апарата). Для цього в кладці будівлі залишають отвір, який заповнюють теплоізоляційним матеріалом, зашивають дошками та штукатурять. При ремонті апаратів «хибне вікно» розкривають, а після ремонту відновлюють. Після закінчення робіт з розміщення апаратів на них монтують прилади автоматики та контролю, запірну арматуру, запобіжні клапани.
Порожнину апарату для холодоагенту продувають стисненим повітрям, випробування на міцність та щільність виробляють зі знятими кришками. При монтажі конденсаторно-ресиверного вузла горизонтальний кожухотрубні конденсатор встановлюють на майданчику над лінійним ресивером. Розмір майданчика має забезпечувати кругове обслуговування апарату.
Вертикальні кожухотрубні конденсатори.Апарати встановлюють поза приміщенням на масивному фундаменті з приямком для зливу води. При виготовленні фундаменту бетон закладають болти кріплення нижнього фланця апарату. Конденсатор встановлюють підйомним краном на пакети підкладок та клинів. Підбивкою клинів апарат виставляють строго вертикально за допомогою схилів, розташованих у двох взаємно перпендикулярних площинах. Для того щоб унеможливити розгойдування схилів вітром, їх вантажі опускають у ємність з водою або маслом. Вертикальне розташування апарата викликане гвинтоподібним стіканням води його трубками. Навіть при незначному нахилі апарата вода нормально не омиватиме поверхню труб. Після закінчення вивіряння апарата підкладки та клини зварюють у пакети та роблять підливку фундаменту.
Випарні конденсатори.Поставляються на монтаж у зборі та встановлюються на майданчику, розміри якого дозволяють проводити кругове обслуговування цих апаратів. 'Висота майданчика приймається з урахуванням розміщення під нею лінійних ресіверів. Для зручності обслуговування майданчик обладнають сходами, а при верхньому розташуванні вентиляторів вона встановлюється додатково між майданчиком і верхньою площиною апарату.
Після встановлення випарного конденсатора до нього підключають циркуляційний насоста трубопроводи.
Найбільшого поширення знаходять випарні конденсатори типу TVKA та «Евако» виробництва ВНР. Каплі-відбійний шар цих апаратів виготовлений із пластмаси, тому в районі установки апаратів мають бути заборонені зварювальні та інші роботи з відкритим полум'ям. Електродвигуни вентиляторів заземлюють. При установці апарата на піднесенні (наприклад, на даху будівлі) необхідно застосування блискавкозахисту.
Панельні випарники.Поставляються у вигляді окремих вузлів, і їхнє складання проводиться в ході монтажних робіт.
Бак випарника випробовується на герметичність наливом води та встановлюється на бетонну плиту завтовшки 300-400 мм (мал. 12), висота підземної частини якої становить 100-150 мм. Між фундаментом і баком укладають дерев'яні антисептовані бруси або залізничні шпали та теплоізоляцію. Панельні секції встановлюють у баку строго горизонтально, за рівнем. Бічні поверхнібака ізолюють і штукатурять, налагоджують роботу мішалки.
Камерні пристрої.Пристінні та стельові батареї збирають із уніфікованих секцій (рис. 13) на місці монтажу.
Для аміачних батарей використовують секції із труб діаметром 38X2,5 мм, для холодоносія – діаметром 38X3 мм. Труби оребрені спірально навитими ребрами із сталевої стрічки 1X45 мм з кроком ребер 20 та 30 мм. Характеристики секцій представлені у табл. 6.
Сумарна довжина шлангів батарей у насосних схемах не повинна перевищувати 100-200 м. Установка батареї в камері здійснюється за допомогою закладних деталей, закріплених у перекритті під час спорудження будівлі (рис. 14).
Шланги батарей розміщують горизонтально за рівнем.
Стельові охолоджувачі повітря поставляються для монтажу в зборі.Несучі конструкції апаратів (швелери) з'єднуються зі швелером заставних деталей. Горизонтальність установки апаратів перевіряють за гідростатичним рівнем.
До місця монтажу апаратів батареї та охолоджувачі повітря піднімаються навантажувачами або іншими вантажопідйомними пристроями. Допустимий ухил шлангів не повинен перевищувати 0,5 мм на 1 м погонної довжини.
Для видалення талої води під час розморожування встановлюються зливні труби, на яких закріплюють нагрівальні елементи типу ЕНГЛ-180. Нагрівальний елемент є стрічкою зі склонитки, в основі якої знаходяться металеві нагрівальні жили зі сплаву з високим питомим опором. Нагрівальні елементи навивають на трубопровід спірально або прокладають лінійно, закріплюючи на трубопроводі склострічкою (наприклад, стрічка ЛЕС-0,2Х20). На вертикальній ділянці зливного трубопроводу нагрівачі встановлюються лише спірально. При лінійному прокладанні нагрівачі закріплюють на трубопроводі склострічкою з кроком не більше 0,5 м. Після закріплення нагрівачів трубопровід ізолюють негорючою ізоляцією та обшивають захисною металевою оболонкою. У місцях значних вигинів нагрівача (наприклад, на фланцях) під нього потрібно підкласти алюмінієву стрічку завтовшки 0,2-1,0 мм і шириною 40-80 мм, щоб уникнути місцевих перегрівів.
Після закінчення установки всі апарати випробовують на міцність та щільність.
Одним з найважливіших елементів для парокомпресійної машиниє. Він виконує головний процес холодильного циклу - відбір від середовища, що охолоджується. Інші елементи холодильного контуру, такі як конденсатор, розширювальний пристрій, компресор тощо, лише забезпечують надійну роботу випарника, тому саме вибору останнього необхідно приділяти належну увагу.
З цього випливає, що підбираючи обладнання для холодильної установки необхідно починати саме з випарника. Багато ремонтників-початківців часто допускають типову помилкута починають комплектацію установки з компресора.
На рис. 1 представлена схема звичайної парокомпресійної холодильної машини. Її цикл, заданий у координатах: тиск Рі i. На рис. 1б точки 1-7 холодильного циклу є показником стану холодильного агента (тиску, температури, питомого об'єму) і збігається з аналогічним на рис. 1а (функції параметрів стану).
Рис. 1 – Схема та в координатах звичайної парокомпресійної машини: РУрозширювальний пристрій, Рk- Тиск конденсації, Ро- Тиск кипіння.
Графічне зображення Мал. 1б відображає стан та функції холодильного агента, які змінюються залежно від тиску та ентальпії. Відрізок АВна кривій рис. 1б характеризує холодоагент у стані насиченої пари. Його температура відповідає температурі початку кипіння. Частка пари хладагента становить 100%, а перегрів близький до нуля. У правій частині від кривої АВхладагент має стан (температура холодоагенту більша за температуру кипіння).
Точка, крапка Вє критичною для даного холодоагенту, оскільки відповідає тій температурі, при якій речовина не може перейти в рідкий стан, незалежно від того, наскільки високим буде тиск. На відрізку ПС холодоагент має стан насиченої рідини, а в лівій стороні – переохолодженої рідини (температура холодоагенту менша за температуру кипіння).
Усередині кривої АВСхолодоагент перебуває у стані пародидкостной суміші (частка пари в одиниці обсягу мінлива). Процес, що у випарнику (рис. 1б), відповідає відрізку 6-1 . Холодоагент надходить у випарник (точка 6) в стані киплячої пародидкостной суміші. При цьому частка пари залежить від певного холодильного циклу та становить 10-30%.
На виході з випарника процес кипіння може завершитися і точка 1 може не збігатися з точкою 7 . Якщо температура холодоагенту на виході з випарника більша за температуру кипіння, то отримуємо випарник з перегрівом. Його величина ΔТперегрівявляє собою різницю температури холодоагенту на виході з випарника (точка 1) та його температури на лінії насичення АВ (точка 7):
ΔТперегрів = Т1 - Т7
Якщо точка 1 і 7 збігаються, то температура холодоагенту дорівнює температурі кипіння, а перегрів ΔТперегрівдорівнюватиме нулю. Таким чином, отримаємо затоплений випарник. Тому, при виборі випарника спочатку необхідно зробити вибір між затопленим випарником та випарником з перегрівом.
Зазначимо, що за рівних умов затоплений випарник вигідніший за інтенсивністю процесу відбору теплоти, ніж з перегрівом. Але слід враховувати те, що на виході затопленого випарника холодоагент перебуває у стані насиченої пари, а подавати вологе середовище в компресор не можна. Інакше виникає висока ймовірність появи гідроударів, які супроводжуватимуться механічним руйнуванням деталей компресора. Виходить, що якщо вибрати затоплений випарник, необхідно передбачати додатковий захист компресора від попадання в нього насиченої пари.
Якщо віддати перевагу випарнику з перегрівом, то не потрібно дбати про захист компресора та потрапляння до нього насиченої пари. Імовірність виникнення гідравлічних ударів виникатиме лише у разі відхилення від необхідного показника величини перегріву. В нормальних умовахексплуатації холодильної установки величина перегріву ΔТперегрівмає знаходитися в межах 4-7 К.
При зниженні показника перегріву ΔТперегрів, інтенсивність відбору теплоти довкілля підвищується. Але при надмірно низьких значеннях ΔТперегрів(Менше 3К) виникає ймовірність попадання в компресор вологої пари, що може стати причиною появи гідравлічного удару і, отже, пошкодження механічних вузлів компресора.
У протилежному випадку, при високому показанні ΔТперегрів(більше 10 К), це говорить про те, що у випарник надходить недостатня кількість холодоагенту. Різко знижується інтенсивність відбору теплоти від середовища, що охолоджується, і погіршується тепловий режим компресора.
При виборі випарника виникає й інше питання, пов'язане з величиною температури кипіння хладагента у випарнику. Щоб його вирішити спочатку необхідно визначити яку температуру середовища, що охолоджується, слід забезпечити для нормальної роботи холодильної установки. Якщо в якості охолоджуваного середовища використовується повітря, крім температури на виході з випарника потрібно врахувати і вологість на виході з випарника. Тепер розглянемо поведінки температур середовища, що охолоджується, навколо випарника під час роботи звичайної холодильної установки (рис. 1а).
Щоб не заглиблюватися в цю тему втратами тиску на випарник нехтуватимемо. Також вважатимемо, що теплообмін між холодоагентом і навколишнім середовищем здійснюється за прямоточною схемою.
На практиці таку схему використовують не часто, оскільки за ефективністю теплообміну вона поступається протиточною схемою. Але якщо один з теплоносіїв має постійну температуру, а показання перегріву невеликі, то прямотік і протитечії будуть рівнозначними. Відомо, що середнє значення температурного тиску не залежить від схеми руху потоків. Розгляд прямоточної схеми надасть нам наочніше уявлення про теплообмін, який відбувається між холодоагентом і середовищем, що охолоджується.
Для початку введемо віртуальну величину Lрівну довжині теплообмінного пристрою (конденсатора або випарника). Її значення можна визначити з наступного виразу: L=W/S, де W– відповідає внутрішньому об'єму теплообмінного пристрою, у якому відбувається циркуляція холодоагенту, м3; S- Площа поверхні теплообміну м2.
Якщо йдеться про холодильну машину, то рівнозначна довжина випарника практично дорівнює довжині трубки, в якій відбувається процес 6-1 . Тому її зовнішня поверхня омивається середовищем, що охолоджується.
Спочатку звернемо увагу на випарник, який виконує роль охолоджувача повітря. У ньому процес відбору теплоти від повітря відбувається в результаті природної конвекції або за допомогою примусового обдування випарника. Зазначимо, що у сучасних холодильних установках перший спосіб практично не використовують, оскільки охолодження повітря шляхом природної конвекції малоефективним.
Таким чином, будемо припускати, що охолоджувач повітря обладнаний вентилятором, який забезпечує примусовий обдув випарника повітрям і являє собою трубчасто-ребристий теплообмінний апарат (мал. 2). Його схематичне зображення представлене на рис. 2б. Розглянемо основні величини, що характеризують процес обдування.
Перепад температур
Перепад температур на випарнику розраховується так:ΔТ=Та1- Та2,
де ΔТазнаходиться в межах від 2 до 8 К (для трубчасто-ребристих випарників з примусовим обдуванням).
Іншими словами, при нормальній роботі холодильної установки повітря, що проходить через випарник, повинен охолоджуватися не нижче 2 К і не вище 8 К.
Рис. 2 – Схема та температурні параметри охолодження повітря на повітроохолоджувачі:
Та1і Та2– температура повітря на вході та виході з повітроохолоджувача;
- FF– температура холодоагенту;
- L- Еквівалентна довжина випарника;
- То– температура кипіння холодоагенту у випарнику.
Максимальний температурний тиск
Максимальний температурний тиск повітря на вході у випарник визначається наступним чином:DTмакс = Та1 - То
Цей показник застосовується при підборі охолоджувачів повітря, оскільки закордонні виробники холодильної техніки надають значення холодопродуктивності випарників. Qіспзалежно від величини DTмакс. Розглянемо метод підбору повітроохолоджувача холодильної установки та визначимо розрахункові значення DTмакс. Для цього наведемо приклад загальноприйняті рекомендації щодо підбору значення DTмакс:
- для морозильних камер DTмаксзнаходиться в межах 4-6 К;
- для камер зберігання невпакованої продукції – 7-9 К;
- для камер зберігання герметично упакованої продукції – 10-14 К;
- для установок кондиціювання повітря - 18-22 К.
Ступінь перегріву пари на виході з випарника
Для визначення ступеня перегріву пари на виході з випарника використовують таку форму:F=ΔТперегр/DTмакс=(Т1-Т0)/(Та1-Т0),
де Т1- Температура пари холодоагенту на виході з випарника.
Даний показник у нас практично не використовують, але в зарубіжних каталогах передбачено, що показання холодопродуктивності повітроохолоджувачів Qіспвідповідає значенню F = 0,65.
Під час експлуатації значення Fприйнято приймати від 0 до 1. Припустимо, що F=0тоді ΔТперегр=0, А холодоагент на виході з випарника матиме стан насиченої пари. Для даної моделі повітроохолоджувача фактична холодопродуктивність буде на 10-15% більшою за показник, наведений у каталозі.
Якщо F>0,65, то показник холодопродуктивності для даної моделі охолоджувача повітря, повинен бути менше значення, наведеного в каталозі. Припустимо, що F>0,8тоді фактична продуктивність для даної моделі буде на 25-30%. більше значення, наведеного у каталозі.
Якщо F->1, то холодопродуктивність випарника Qісп->0(Рис.3).
Рис.3 – залежність холодопродуктивності випарника Qіспвід перегріву F
Процес, зображений на рис.2б, характеризують інші параметри:
- середньоарифметичний температурний тиск DTср = Таср-Т0;
- середня температура повітря, що проходить через випарник Таср = (Та1 + Та2) / 2;
- мінімальний температурний напір DTмін=Та2-То.
Рис. 4 – Схема та температурні параметри, що відображають процес охолодження води на випарнику:
де Те1і Те2температура води на входи та виході випарника;
- FF – температура холодоагенту;
- L – еквівалентна довжина випарника;
- Те – температура кипіння холодоагенту у випарнику.
Якщо перепад температур по воді ΔТе=Те1-Те2, то для кожухотрубних випарників ΔТіслід підтримувати в діапазоні 5±1 К, а для пластинчастих випарників показник ΔТіперебуватиме в межах 5±1,5 К.
На відміну від охолоджувачів повітря в охолоджувачах рідини необхідно підтримувати не максимальний, а мінімальний температурний напір DTмін=Те2-То- Різниця між температурою охолоджуваного середовища на виході з випарника і температурою кипіння холодоагенту у випарнику.
Для кожухотрубних випарників мінімальний температурний тиск DTмін=Те2-Тослід підтримувати не більше 4-6 До, а пластинчастих випарників – 3-5 До.
Заданий діапазон (різницю між температурою охолоджуваного середовища на виході з випарника і температурою кипіння холодоагенту у випарнику) необхідно підтримувати з наступних причин: при збільшенні різниці інтенсивність охолодження починає знижуватися, а при зниженні підвищується ризик замерзання охолоджуваної рідини у випарнику, що може статися. руйнування.
Конструктивні рішення випарників
Незалежно від способу застосування різних і холодоагентів, теплообмінні процеси, що відбуваються у випарнику, підпорядковуються основному технологічному циклу холодоспоживаючого виробництва, згідно з яким створюються холодильні установкита теплообмінні апарати. Таким чином, щоб вирішити задачу оптимізації теплообмінного процесу необхідно враховувати умови раціональної організації технологічного цилка холодоспоживаючого виробництва.Як відомо, охолодження певного середовища можливе за допомогою теплообмінника. Його конструктивне рішення слід вибирати згідно з технологічними вимогами, які пред'являються до даних пристроїв. Особливо важливим моментомє відповідність пристрою технологічному процесу термічної обробки середовища, що можливо за таких умов:
- підтримання заданої температури робочого процесу та контроль (регулювання) над температурним режимом;
- вибір матеріалу пристрою, згідно хімічним властивостямсередовища;
- контроль за тривалістю перебування середовища у пристрої;
- відповідність робочих швидкостей та тиску.
- забезпечення необхідної швидкості робочих середовищ реалізації турбулентного режиму;
- створення найбільш підходящих умов для видалення конденсату, накипу, інею тощо;
- створення сприятливих умов руху робочих середовищ;
- запобігання можливим забрудненням пристрою.
На зручність експлуатації та надійність пристрою впливають такі фактори як міцність та герметичність роз'ємних з'єднань, компенсація температурних деформацій, зручності для обслуговування та ремонту пристрою. Ці вимоги закладені в основу конструювання та вибору теплообмінного агрегату. Головну роль цьому займає забезпечення необхідного технологічного процесуу холодоспоживаючому виробництві.
Для того, щоб вибрати правильне конструктивне рішення випарника необхідно керуватися наступними правилами. 1) охолодження рідин найкраще здійснювати за допомогою трубчастого теплообмінника жорсткої конструкції або компактного пластинчастого теплообмінника; 2) застосування трубчасто-ребристих пристроїв обумовлено такими умовами: тепловіддача між робочими середовищами та стінкою з обох боків поверхні нагрівання значно відрізняються. При цьому ребра необхідно встановлювати з боку найменшого коефіцієнта тепловіддачі.
Для збільшення інтенсивності теплообміну в теплообмінниках необхідно дотримуватись таких правил:
- забезпечення належних умов щодо відведення конденсату в повітроохолоджувачах;
- зниження товщини гідродинамічного прикордонного шару шляхом підвищення швидкості руху робочих тіл (установка міжтрубних перегородок та розбивка пучка трубок на ходи);
- поліпшення обтікання робочими тілами поверхні теплообміну (вся поверхня має брати активну участь у процесі теплообміну);
- дотримання основних показників температур, термічних опорів та ін.
Поліпшення теплообмінних процесів є одним із основних процесів щодо вдосконалення теплообмінного обладнання холодильних машин. Щодо цього проводяться дослідження в галузі енергетики та хімічної техніки. Це вивчення режимних характеристик перебігу, турбулізація потоку шляхом створення штучних шорсткостей. Крім того, ведеться розробка нових поверхонь теплообміну, завдяки чому теплообмінники стануть компактнішими.
Вибираємо раціональний підхід для розрахунку випарника
При проектуванні випарника слід зробити конструктивний, гідравлічний, міцнісний, тепловий та техніко-економічний розрахунок. Їх виконують у кількох варіантах, вибір яких залежить від показників ефективності: техніко-економічного показника, ККД та ін.Щоб зробити тепловий розрахунок поверхневого теплообмінника необхідно вирішити рівняння та теплового балансу, з урахуванням певних умов роботи пристрою (конструктивні розміри теплопередаючих поверхонь, меж зміни температур та схем, щодо руху охолоджуючого та охолоджуваного середовища). Щоб знайти вирішення цієї задачі, потрібно застосовувати правила, які дозволять отримати результати з вихідних даних. Але через численні фактори знайти спільне рішення для різних теплообмінників неможливо. Разом з цим існує багато методів наближеного розрахунку, які легко зробити у ручному чи машинному варіанті.
Сучасні технології дозволяють підібрати випарник за допомогою спеціальних програм. В основному вони надаються виробниками теплообмінної апаратури та дозволяють швидко підібрати необхідну модель. При використанні таких програм необхідно враховувати те, що вони передбачають роботу випарника за стандартних умов. Якщо фактичні умови відрізняються від стандартних, продуктивність випарника буде іншою. Таким чином, бажано завжди проводити перевірні розрахунки обраної вами конструкції випарника щодо фактичних умов його роботи.
У разі коли споживання парової фази зрідженого газу перевищує швидкість природного випаровуванняу ємності, необхідно застосування випарників, які за рахунок електропідігріву прискорюють процес пароутворення рідкої фази в парову та гарантують подачу газу до споживача у розрахунковому обсязі.
Призначення випарника ЗВГ - це перетворення рідкої фази зріджених вуглеводневих газів (ЗВГ) в пароподібну, що відбувається за рахунок використання випарників з електропідігрівом. Випарні установки можуть бути обладнані одним, двома, трьома та більше електричними випарниками.
Монтаж випарників дозволяє здійснювати роботу як одному випарнику, так і кільком паралельно. Таким чином, продуктивність установки може змінюватись в залежності від кількості одночасно працюючих випарників.
Принцип роботи випарної установки:
При включенні випарної установки автоматика нагріває установку випару до 55С. Електромагнітний клапан на вході рідкої фази у випарну установку буде закритий доти, доки температура не досягне цих параметрів. Датчик контролю рівня у відсікачі (у разі наявності рівнеміра у відсікачі) контролює рівень і при переповненні закриває клапан на вході.
Випарник починає нагріватися. При досягненні 55 ° C буде відкрито магнітний клапан на вході. Зріджений газ потрапляє в розігрітий трубний регістр і випаровується. У цей час випарник продовжує нагріватися і при досягненні температури ядра 70-75°C спіраль нагрівання буде відключена.
Процес випаровування продовжується. Ядро випарника поступово остигає, і при падінні температури до 65 ° C спіраль нагрівання знову буде включена. Цикл повторюється.
Комплектація випарної установки:
Випарна установка може бути укомплектована однією або двома регуляторними групами для дублювання системи редукування, а також обвідної лінії парової фази, минаючи випарну установку для використання парової фази природного випаровування в газгольдерах.
Регулятори тиску використовуються для встановлення заданого тиску на виході з випарної установки споживача.
- 1-й ступінь – регулювання середнього тиску (від 16 до 1,5 бар).
- 2-й ступінь - регулювання низького тиску від 1,5 бар до тиску, необхідного при подачі до споживача (наприклад, газовий котел або газопоршневу електростанцію).
Переваги випарних установок PP-TEC "Innovative Fluessiggas Technik" (Німеччина)
1. Компактна конструкція, невелика вага;
2. Економічність та безпеку експлуатації;
3. Велика теплова потужність;
4. Тривалий термінексплуатації;
5. Стабільна робота за низьких температур;
6. Дубльована система контролю виходу рідкої фази з випарника (механічна та електронна);
7. Захист від зледеніння фільтра та електромагнітного клапана (тільки у компанії PP-TEC)
У комплект постачання входять:
Подвійний термостат контролю температури газу,
- сенсори контролю рівня рідини,
- електромагнітні клапани на вході рідкої фази
- Комплект запобіжної арматури,
- термометри,
- шарові кранидля спорожнення та деаерації,
- вбудований відсікач рідкої фази газу,
- вхідні/вихідні штуцери,
- клемні коробки для підключення електроживлення,
- щит електроуправління.
Переваги випарників PP-TEC
При проектуванні випарної установки завжди необхідно враховувати три складові:
1. Забезпечити задану продуктивність,
2. Створити необхідний захист від переохолодження та перегріву ядра випарника.
3. Правильно розрахувати геометрію розташування теплоносія до провідника газу у випарнику
Продуктивність випарника залежить не тільки від кількості споживаної напруги живлення з мережі. Важливим фактором є геометрія розташування.
Правильно розраховане розташування забезпечує ефективне використання дзеркала тепловіддачі та як наслідок підвищення коефіцієнта корисної дії випарника.
У випарниках “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Німеччина), шляхом правильних розрахунків, інженери компанії досягли збільшення даного коефіцієнта до 98%.
Випарні установки компанії “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Німеччина) втрачають лише два відсотки тепла. Решта використовується для випаровування газу.
Практично всі європейські та американські виробники випарної техніки абсолютно помилково трактують поняття «редундантний захист» (умова для забезпечення дублювання функцій захисту від перегріву та переохолодження).
Поняття «редундантний захист» має на увазі під собою реалізацію «підстраховки» окремих робочих вузлів та блоків або всього обладнання повністю, шляхом використання дубльованих елементів різних виробників та з різними принципами дії. Тільки в такому випадку можна мінімізувати можливість виходу обладнання з експлуатації.
Багато виробників намагаються реалізувати цю функцію (при захисті від переохолодження та попадання рідкої фракції СУГ до споживача), встановлюючи на вхідну лінію подачі два магнітні клапани, включені послідовно, одного виробника. Або використовують два послідовно включені в мережу температурних датчиківувімкнення/відкриття клапанів.
Уявіть собі ситуацію. Один магнітний клапан завис у відкритому стані. Як Ви зможете визначити, що клапан вийшов із ладу? НІЯК! Установка працюватиме далі, втративши можливість вчасно забезпечити безпеку спрацьовування при переохолодженні у разі виходу з ладу другого клапана.
У випарниках PP-TEC ця функція була реалізована зовсім іншим шляхом.
У випарних установках компанія “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Німеччина) використовує алгоритм сукупної роботи трьох елементів захисту від переохолодження:
1. Електронний прилад
2. Магнітний клапан
3. Механічний запірний клапан у відсікачі.
Всі три елементи мають абсолютно різний принцип дії, що дозволяє з упевненістю говорити про неможливість виникнення ситуації, за якої не випарований газ у рідкому вигляді потрапить у трубопровід споживача.
У випарних установках компанії "PP-TEC "Innovative Fluessiggas Technik" (Німеччина) було реалізовано те саме при реалізації захисту випарника від перегріву. В елементах задіяна як електроніка, і механіка.
Компанія "PP-TEC "Innovative Fluessiggas Technik" (Німеччина) вперше у світі була реалізована функція інтегрування відсікача рідини в порожнину самого випарника з можливістю константного підігріву відсікача.
Жоден виробник випарної техніки не використовує цю власне розроблену функцію. Використовуючи відсікач, що підігрівається, випарні установки “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Німеччина), отримали можливість випаровування важких складових ЗВГ.
Багато виробників, копіюючи один одного, встановлюють відсікач на виході перед регуляторами. Меркаптани, сірки і важкі гази, що містяться в газі, мають дуже високу щільність, потрапляючи в холодний трубопровід, конденсуються і відкладаються на стінках труб, відсікача і регуляторів, що істотно скорочує термін служби обладнання.
У випарниках “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Німеччина) важкі опади у розплавленому стані тримаються у відсікачі до видалення їх через кульовий скидний клапан у випарній установці.
Відсікаючи меркаптани, компанія “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Німеччина) змогла збільшити термін служби установок і регуляторних груп у рази. А значить, дбайливо віднестися до експлуатаційних витрат, що не потребують постійної заміни мембран регуляторів, або їх повної дорогої заміни, що веде до простою випарної установки.
А реалізована функція підігріву електромагнітного клапана і фільтра на вході у випарну установку не дає можливості накопичуватися в них воді та при замерзанні в електромагнітних клапанахвиводити з ладу під час спрацьовування. Або обмежувати вхід рідкої фази у випарну установку.
Випарні установки Німецької компанії “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Німеччина) – це надійна та стабільна робота протягом довгих роківексплуатації.
