194 Теплообменные аппараты холодильных машин

Воздухоохладители 195

Глава IX вспомогательные аппараты, механизмы, арматура и трубопроводы

Паровая холодильная компрессионная машина, кроме основных рассмотренных элементов, включает и вспомогательные аппараты и

механизмы, а также запорную и регулирующую арматуру и соедини-тельные трубопроводы. В этой главе рассмотрены основные типы вспо-могательных аппаратов и механизмов — их назначение, устройство и схемы включения. Кроме того, приведены некоторые данные о применяемой арматуре и трубопроводах.

§ 1. Вспомогательные аппараты

К вспомогательным аппаратам следует отнести маслоотдели­тели, маслосборники, отделители жидкости, промежуточные со­суды, возду-хоотделители, фильтры-грязеуловители, ресиверы, осушители, тепло-обменники и др.

Вспомогательные аппараты создают необходимые условия для дли-тельной и бесперебойной работы холодильной установки, облегчают регулирование рабочего процесса, повышают экономич­ность работы установки.

Маслоотделители улавливают масло, уносимое из компрессора па-рами холодильного агента, не допуская попадания его в боль­ших коли-чествах в теплообменные аппараты—конденсаторы и испа­рители. Мас-лоотделители устанавливают на нагнетательном трубо­проводе между компрессором и конденсатором.

В пустотелых маслоотделителях (рис. 117) отделение масла проис-ходит вследствие резкого изменения направления движения пара при одновременном большом снижении скорости (до 0,7— 0,8 м/сек). Отделяющиеся частицы масла оседают на стенках масло­отделителя и стекают в нижнюю часть сосуда. Пустотелые масло­отделители малоэф-фективны. В них улавливаются частицы масла размером около 100 мкм и выше. Более мелкие частицы уносятся агентом в конденсатор. Масло из маслоотделителей иногда пере­пускают в картер компрессора, но чаще выводят наружу для пред­варительной фильтрации.

Вспомогательные аппараты 197

В больших холодильных установках масло из маслоотделителя вы-пускается сначала в маслосборник (рис. 118), а из него, при более низ-ком давлении, наружу. Такой способ освобождения мас­лоотделителей уменьшает утечки аммиака и повышает безопас­ность обслуживания. Для создания пониженного давления в мас­лосборнике его соединяют со всасывающим трубопроводом. Масло из одного аппарата в другой и

наружу перепускают при неболь­ших перепадах давлений и закрытых вентилях, соединяющих маслосборник с системой.

В барботажных маслоотделителях завода «Компрессор» (рис. 119) пары аммиака поступают в маслоотделитель сверху под слой жидкого аммиака, уровень которого поддерживается на 125— 150 мм выше кон-ца входной трубы. При этом пары охлаждаются, масло отделяется, ска-пливается в нижней части аппарата и через спускной вентиль периоди-чески удаляется в маслосборник. Для уменьшения уноса частиц жидко-сти с паром и лучшего маслоотделения перед выходным отверстием установлены конические перфорированные отбойники.

Барботажные маслоотделители по сравнению с пустотелыми работа-ют значительно лучше. В них отделяется до 90—95% масла, уносимого

198 Вспомогательные аппараты, механизмы; арматура и трубопроводы

парами из компрессора.

Очень эффективны маслоотделители с охлаждением паров хладаген-та водой, циркулирующей по змеевику, заключенному в аппарате (рис. 120). Пар после охлаждения имеет температуру всего лишь на 10—

— 20° С выше температуры конденса-ции. Ох­лажденный пар проходит че-рез отбойный слой из керамических колец, в котором улавлива­ются мель-чайшие частицы масла.

Применяют также маслоот­делители, работающие по прин­ципу циклона.

Отделитель жидкости (рис. 121) пре-дставляет собой свар­ной вертикаль-ный цилиндрический сосуд с входны-ми и вы­ходными штуцерами для паро­образного и жидкого аммиака. Он предназначен для достиже­ния сухого хода компрессора и устанавливается на всасыва­ющей магистрали между испарителем и компрессором.

Отделение пара от частиц жидкости, увлекаемой из испарителя, происходит вследствие резкого изме­нения направления и величины скорости потока (до 0,5 м/сек).

Вспомогательные аппараты 199

Через отделитель жидкости подается также жидкий аммиак от регу-лирующего вентиля в испарительную систему. При этом пар, образова-вшийся при дросселировании, отводится из отделителя во всасываю-

щую линию компрессора, а жидкость стекает в нижнюю часть аппарата и поступает в испарительную систему.

Отделитель жидкости периодически освобождают от масла, которое скапливается внизу аппарата, в маслосборнике. В неко­торых конструк-циях маслосборник имеет греющее устройство для подогрева масла перед выпуском из аппарата. Отделитель жидкости с внешней стороны имеет тепловую изоляцию.

200 Вспомогательные аппараты, механизмы; арматура и трубопроводы

Промежуточные сосуды (рис. 122) представляют собой теплообмен-ные аппараты, применяемые в аммиачных машинах двух- и трехступен-чатого сжатия. Они служат для промежуточного охлаж­дения паров аммиака после сжатия в компрессорах низкого или среднего давлений. В них же происходит переохлаждение жидко­сти, направляемой из кон-денсато­ра (по змеевику в нижней части про-межуточного сосуда) к регули­рующему вен-тилю.

В корпус аппарата из конден­сатора дрос-селируется небольшое количество жидкого аммиака. Под действием тепла, отнимаемо-го: от охлаждаемых потоков пара и жидкос-ти, этот аммиак испаряется в сосуде при температуре, соот­ветствующей промежуточ-ному дав­лению. Уровень охлаждающей жидкости поддерживается (поплавковым

____________________________________

регулирующим вентилем) все время постоянным так, что находящийся в сосуде змеевик бывает затоплен. Тем самым достигается охлаждение основного потока жидкого аммиака, про­текающего по змеевику. Охла-ждение пара промежуточного давле­ния происходит при барботаже его в жидком аммиаке.

В промежуточном сосуде происходит отделение масла, поступающе-го с паром из компрессоров начальных ступеней.

Чтобы не допустить уноса образующихся при барботаже ка­пель жид-кости в компрессор высокого давления, предусмотрены конусные пер-форированные отбойники. Скорость пара в сечении сосуда принимают не более 0,5 м/сек, скорость жидкости в змеевике 0,5—0,7 м/сек; раз-

Вспомогательные аппараты 201

ность температур для определения поверх­ности змеевика 4—5°, коэф-фициент теплопередачи

Для удаления воздуха из системы применяют воздухоотдели­тели. Принцип работы воздухоотделителя виден из рис. 123. Аммиачно-воз-душная смесь подводится из мест наибольшего скоп­ления воздуха в межтрубное пространство аппарата и здесь охлаж­дается, соприкасаясь с холодной внутренней трубой, через кото­рую проходит холодильный агент от регулирующего вентиля в испарительную систему. Аммиак,

Аммиак, содержащийся в аммиачно­воздушной смеси, конденсируется и затем перепускается во вну­треннюю трубу и далее в испарительную систему; воздух с инерт­ными газами из верхней части межтрубного пространства через немного приоткрытый вентиль выпускают под уро-вень воды, на­литой в стеклянный сосуд для возможности наблюдения за выхо­дом пузырьков и поглощения проникающих паров аммиака.

На холодильных установках широко применяется работающий по указанному принципу воздухоотделитель конструкции Ш. Н. Кобулаш-вили (рис. 124). Этот воздухоотделитель состоит из четырех бесшовных труб, вставленных одна в другую. В первой и третьей трубах циркули-рует аммиак, испаряющийся при низ­кой температуре, во второй и чет-вертой — аммиачно-воздушная смесь. В аппарате достигается хорошее отделение воздуха.

Ресиверы представляют собой стальные сварные цилиндриче­ские сосуды (рис. 125). Они используются на холодильных уста­новках как емкости жидкого аммиака. В зависимости от назначе­ния ресиверы де-лятся на линейные, запасные, дренажные, цирку­ляционные.

Линейные ресиверы предназначены для приема жидкого амми­ака из конденсаторов и являются компенсирующей емкостью в слу­чае нерав-

202 Вспомогательные аппараты, механизмы; арматура и трубопроводы

номерного расхода жидкого аммиака в испарительной системе. Емкость линейных ресиверов приблизительно равна по­ловине часового количества циркулирующего в системе холодиль­ного агента.

Рис. 124. Воздухоотделитель конструкции Ш. Н. Кобулашвили:

а — общий вид; б — схема включения в аммиачную систему

(1— возду­хоотделитель; 2—конденсатор; 3—ресивер; 4 — вентиль;

5 и 6 — угловые вентили; 7 — вентиль выпуска воздуха; 8—сосуд с водой;

9 — регулирую­щая станция; 10 и 11 — жидкостной и всасывающий трубопроводы)

Запасные ресиверы служат для создания запаса холодильного агента, что необходимо в условиях эксплуатации для длительной надежной ра-боты холодильной установки. Емкость запасных (или резервных) реси-веров выбирают по местным условиям в зависи­мости от разветвленнос-ти и емкости холодильной системы.

Вспомогательные аппараты 203

Дренажные ресиверы предназначены для временного слива жидкого холодильного агента из батарей перед снятием снеговой «шубы» или в случае ремонта. Эти ресиверы, в отличие от первых двух, устанавлива-ют на стороне низкого давления и покрывают изоляцией. Емкость дре-

Рис. 125. Ресивер линейный:

1 — патрубок для манометра; 2 —трехходовой вентиль с двумя предохраните-льными клапанами; 3 — уравнительная труба; 4 — ука­затель уровня;

5 — патрубок для выпуска отложений

нажных ресиверов должна быть равна емкости батарей непосредствен-ного испарения наибольшей камеры.

Рис. 126. Паровой (а) и жидкостной (б) сетчатые фильтры:

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — фильтрующая сетка; 4 — дырчатый каркас

Циркуляционные ресиверы применяют в автоматизированных систе-мах непосредственного охлаждения для непрерывного питания жидким аммиаком батарей и воздухоохладителей. Эти реси­веры также устанав-ливают на стороне низкого давления и защищают изоляцией. Емкость циркуляционных ресиверов зависит от схемы питания приборов охлаж-дения жидким хладагентом и емкости системы.

204 Вспомогательные аппараты, механизмы; арматура и трубопроводы

Аммиачные ресиверы должны быть снабжены манометром, предох-ранительным клапаном для выпуска аммиака в атмосферу и указателем уровня жидкости.

Рис. 127. Осушитель фреона:

1 — стакан; 2 — крышка; 3 — сетка; 4 — вата; 5—силика­гель; 6 — пружина

В холодильных машинах применяют также фильтры-грязеуло­вители (рис. 126), осушители фреона (рис. 127) и другие вспомо­гательные ап-параты.

Типоразмеры различных вспомогательных аппаратов, выпу­скаемых отечественной промышленностью, даны в справочной литературе.