Холодильные установки

 

2.2  Холодильные агенты

 

Для упрощения монтажа и эксплуатации отдельные элементы холодильных машин: компрессоры, конденсаторы, испарители, вспомогательная аппаратура, щиты управления конструктивно объединяют и выпускают в виде готовых агрегатов на общей раме или связанных опорах. В состав агрегата может войти вся холодильная машина или часть ее элементов. Холодильные агрегаты, как правило, компактны, отличаются наименьшей протяженностью трубопроводов, удобны в эксплуатации. При агрегатировании холодильных машин наиболее сложные и ответственные операции – сборку компрессора с электродвигателем, герметизацию и осушку системы, установку приборов автоматики осуществляют в специально оборудованных сборочных цехах, укомплектованных высококвалифицированным персоналом и современными средствами технического контроля. Элементы холодильных машин объединяют в агрегаты в различных сочетаниях: - компрессорные агрегаты, состоящие из компрессора и двигателя, смонтированных на общей раме. Такие агрегаты применяются как в стационарных холодильных установках, так и в транспортных, где трудно обеспечить необходимую жесткость фундамента под компрессор и двигатель; - компрессорно-конденсаторные агрегаты, которые включают компрессор с соответствующей арматурой, двигатель, конденсатор, а также часть вспомогательных аппаратов (маслоотделитель) и щит управления с набором контрольно-измерительных приборов; - испарительно-регулирующие агрегаты, применяемые обычно во фреоновых холодильных машинах, собирают на общей раме из испарителя, ресивера, теплообменника и регулирующей станции с соответствующими вентилями и контрольно-измерительными приборами. Такие агрегаты в соединении с компрессорно-конденсаторным агрегатом образуют холодильную машину; - испарительно-конденсаторные агрегаты, в которых горизонтальные кожухотрубные испарители и конденсаторы располагают на общей раме, один над другим. На той же раме монтируют теплообменник, фильтр, запорную арматуру и щит для приборов автоматики. Испарительно-конденсаторные агрегаты крупных турбохолодильных машин дополняют еще и промежуточным баком, в котором осуществляется процесс дросселирования хладагента. Аппаратные агрегаты могут состоять и из других элементов: конденсатора с ресивером и т.д. Комплексные холодильные агрегаты включают все элементы машины, необходимые для осуществления полного холодильного цикла. Они состоят из компрессора, конденсатора, испарителя, вспомогательной аппаратуры и приборов автоматики, соединенных трубопроводами в замкнутую единую систему. К конструкциям холодильных агрегатов предъявляются следующие требования:

- компактность.

- удобство демонтажа и  ремонта смежных элементов и  узлов;

- одностороннее обслуживание  – вентили, смотровые стекла, обращены  в одну сторону;

- отсутствие выступающих  за габариты агрегата деталей, неудобных при упаковке и перевозке;

- целесообразность и простота  монтажной схемы агрегата, минимальное  количество запорной арматуры  и достаточная оснащенность средствами  контроля, управления и защиты. Холодильные  агрегаты и машины различают: аммиачные, фреоновые, абсорбционные  водоаммиачные и пароэжекторные.

 

2.3.  Общие требования и задачи эксплуатации  

 

Машины и аппараты холодильных установок размещают так, чтобы обеспечивалось их нормальное обслуживание и ремонт. Обслуживание холодильной установки заключается в подготовке ее к работе, пуске, регулировании подачи хладагента в испарительную систему, уходе за холодильной установкой во время работы, установке и выключении машин и аппаратов, соблюдении правил техники безопасности, поддержании в чистоте и исправности машин и рабочих помещений, а также заполнении необходимой отчетной документации. Вступление на дежурство сменного персонала начинается с проверки записей в журнале работы холодильной станции, а заканчивается контролем температур в основных точках холодильного цикла и проверкой работы оборудования холодильной станции. Обе смены – сдающая и принимающая – расписываются о сдаче и приеме смены в журнале. Дежурные периодически проверяют количество и плотность рассола, подачу воды на конденсаторы, исправность аварийной вентиляции, наличие необходимых запасных частей, материалов и инструмента, средств личной защиты. Особое внимание должно быть уделено проверке состояния трущихся частей компрессоров и насосов, работы масляной системы. Для удобства обслуживающего персонала на трубопроводах охлаждающей воды устанавливают смотровые фонари или другие приборы, позволяющие следить за протоком воды. В различных местах холодильной установки устраивают также гнезда для приборов, требующих как для постоянного контроля за работой установки, так и для периодических испытаний. Манометры, термометры и другие измерительные приборы устанавливаются так, чтобы при пуске установки они находились в поле зрения машиниста и его помощника. Автоматическую регулирующую арматуру обычно дублируют ручной. Это позволяет продолжать выработку холода при выходе из строя части приборов автоматического регулирования. Средние и крупные холодильные установки, в основном, работают с ручной системой пуска. Техническая эксплуатация их достаточно сложна и требует от обслуживающего персонала глубоких знаний физических основ получения холода, устройства машин, аппаратов и правил обращения с ними. Для облегчения работы персонала в машинных отделениях холодильных станций вывешивают схемы трубопроводов, планы расположения оборудования, сведения об основных параметрах холодильных установок. С целью ориентации обслуживающего персонала в разветвленных схемах трубопроводов их окрашивают в условные цвета. Чаще всего применяют следующую окраску: - для трубопроводов хладагента: нагнетательных – красный цвет, жидкостных – желтый, всасывающих – синий; - для трубопроводов рассола: напорных – зеленый, обратных – коричневый; - для трубопроводов воды: напорных – голубой, обратных – фиолетовый. При наличии нескольких параметров холода на окрашенные трубопроводы наносят еще и условные кольца, показывающие, к какой машине относится данный трубопровод. Эффективная и надежная работа любой холодильной установки зависит не только от хорошего технического состояния оборудования, но и от грамотной его эксплуатации. Непосредственное наблюдение за работой оборудования ведут машинисты, их помощники, аппаратчики, дежурные слесари и электрики. Основная их задача – поддержание заданных параметров работы холодильных машин с наименьшим расходом энергии и эксплуатационных материалов и строгим выполнением правил техники безопасности. Для успешного выполнения задач, стоящих перед эксплуатационным персоналом, необходимы: - высокое качество и исправность оборудования; - обеспеченность контрольно-измерительными приборами; - наличие запасных частей, инструмента и ремонтных приспособлений; - наличие хладагента, хладоносителя, воды, смазочных масел;

- правильное заполнение  систем хладагентом и хладоносителем;

- отсутствие загрязнений  на поверхностях теплопередачи;

- своевременная профилактика  и проведение ремонтов;

- высокая квалификация  обслуживающего персонала.

Эксплуатация холодильных установок регламентируется специальными инструкциями. Несоблюдение их может привести к нарушению технологического процесса у потребителей холода и повышению расхода энергии на получение холода. Последовательность отдельных операций при пуске и остановке и порядок обслуживания зависят от конструктивных и эксплуатационных особенностей холодильной установки, которые обязательно должны быть отражены в инструкции по обслуживанию. К эксплуатации промышленных холодильных установок допускаются лица, достигшие восемнадцатилетнего возраста, прошедшие медицинское освидетельствование и имеющие удостоверение об окончании обучения избранной специальности. Обслуживающий персонал должен хорошо знать и строго соблюдать правила и инструкции по эксплуатации и ремонту оборудования и приборов холодильных станций. Машинные отделения холодильных станций являются рабочим местом машиниста и его помощника. Насосные и аппаратные отделения обслуживают аппаратчики, подчиненные машинисту и согласующие с ним все свои действия. Персонал холодильных станций ежегодно сдает экзамены квалификационной комиссии. Результаты экзаменов оформляют протоколом. Лицам, сдавшим эти экзамены, выдают специальные удостоверения.

 

 

 

2.4 Требования, предъявляемые к схемам холодильных установок

 

Схемой холодильной установки  называется упрощенное изображение реальной или проектируемой установки, дающее представление как о наличии машин, аппаратов, приборов и других элементов, необходимых для эксплуатации установки, так и об их взаимном расположении и взаимодействии. Одновременно под схемой понимают своеобразное сочетание машин и аппаратов, позволяющее осуществить заданный процесс. На холодильных установках имеются трубопроводы для хладагента, хладоносителя, охлаждающей воды, смазочного масла. В соответствии с этим различают схемы трубопроводов хладагента, хладоносителя, воды, масла. В работе холодильных установок имеются особенности, значительно усложняющие работу обслуживающего персонала: большое количество охлаждаемых объектов, нередко находящихся на значительном удалении от машинного отделения; разветвленные системы трубопроводов; применение в ряде случаев токсичных холодильных агентов; возможность резких колебаний тепловых нагрузок. В связи с этим схема холодильной установки должна отвечать следующим требованиям. обеспечивать надежное поддержание заданного режима в охлаждаемых объектах и быть гибкой в эксплуатации, для чего следует предусматривать возможность необходимых переключений машин и аппаратов, позволяющих изменять условия их работы, обеспечивать замену в случае отказа или ремонта;   быть по возможности простой и не требующей больших затрат для ее выполнения;   быть наглядной и удобной для обслуживания, способствовать осуществлению быстрых и безошибочных переключений и иных действий обслуживающего персонала;  обеспечивать безопасность обслуживающего персонала и долговечность установленного оборудования. Применение средств автоматики в значительной степени облегчает выполнение всех этих требований.

 

2.5 Схемы узлов оборудования, размещаемого в машинном отделении

 

Схемы холодильных установок можно представить скомпонованными из нескольких характерных узлов со своими специфическими особенностями. Такие узлы могут быть образованы из элементов холодильной установки по их функциональному назначению. Узлы оборудования, относящиеся к машинному отделению, отличаются некоторыми особенностями, обусловленными применением различных способов охлаждения (непосредственного или косвенного), различным числом ступеней сжатия и температур кипения, типом применяемого оборудования и числом установленных единиц.

 

Узел одноступенчатых компрессоров при наличии нескольких температур кипения . Схема узла для трех температур кипения показана на рис. 1. В схеме может быть применен любой тип: центробежный, винтовой. Однако на рисунке изображены поршневые компрессоры. Каждый из трех компрессоров (или группа параллельно включенных) предназначен для работы на свою температуру кипения (в соответствии с номером). Пар из каждой испарительной системы проходит через отделитель жидкости 2 и по отдельному для каждой температуры кипения трубопроводу поступает в общий всасывающий трубопровод 3. Вентили на коллекторе позволяют направить пар в компрессор своей температуры кипения и в случае необходимости заменить один компрессор другим или сосредоточить на одной температуре кипения два.

 

 

 

 

Узел конденсатора и линейного ресивера   Один из вариантов этого узла приведен на рис. 3. По нагнетательному трубопроводу, а пар поступает в конденсатор 1. Образовавшаяся жидкость по сливному трубопроводу 3 стекает в линейный ресивер 5. Он предназначен для выполнения различных функций. Прежде всего, линейный ресивер является сборником конденсата, благодаря чему жидкость в конденсаторе не затапливает его теплообменную поверхность. Для того чтобы обеспечить надежный сток жидкости, на аммиачных установках линейный ресивер устанавливается ниже конденсатора, а паровые пространства конденсатора и ресивера соединяются уравнительной линией 2, благодаря чему в обоих аппаратах давление выравнивается, и жидкость под действием силы тяжести стекает из конденсатора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В   данной теме  курсовой  работы мы  рассмотрели   две главы . В первой главе мы рассмотрели основные теоретические понятия входящие в изучение фазового изменения веществ, основы теплоотдач, а также понятие о холодильном цикле

Во второй главе мы рассмотрели основные типы холодильных установок, общие требования и задачи эксплуатации, а также:

Основные узлы, которые состоят из компрессоров и конденсатора линейного ресивера.   Применение холодильных установок, необходимо для получения искусственного холода т.е. применяется в промышленности ( пищевой, химической и т.д.), а также в быту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ  ЛИТЕРАТУРЫ

 

1). Поникаров И.И. и др. Машины и аппараты химических производств

и нефтегазопереработки. М.: Альфа-М, 2006. – 606 с.

2) Поникаров И.И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки. М.: Альфа-М, 2008. – 720 с.

3) Лашинский А.А. Конструкция  сварных химических аппаратов

4) Машины и аппараты химических производств / Под ред. И.И. Чернобыльского. – М.: Машиностроение, 1975. – 454 с.

5) Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. М.: Альянс, 2008. – 752 с.

6) Машины и аппараты химических производств. Примеры и задачи. / Под ред. В.Н. Соколова. – Л.: Машиностроение, 1982. – 384 с.

7) Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. М.: Альянс, 2007. – 495 с. .

8) Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. М.: Машиностроение, 1973. – 328 с. 9). Ломова О. С., Яковлева Е. И «Расчет и пректирование выпарных устоновок» (Методические указания к курсовому проектированию) – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 72 с. 10)

10) Таубман Е.И. Выпаривание (процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии) – М.: Химия, 1982. – 328 с

11). Кузнецова Л.Н., Селянина Л.И., Третьяков СИ. Расчет выпарных установок: Учебное пособие. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004. - 72 с. .

12)    Н.С. Тураев, И.И. Жерин Химия и технология урана: Учебное пособие для вузов/ Н.С. Тураев, И.И. Жерин. – М. ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2005, 407с.

13) Раков Э.Г., Хаустов С.В. Процессы и аппараты производств радиоактивных и редких металлов. Учебник для вузов. М. Металлургия, 1993. 384 с.

13) Леонтьева А.И. "Оборудование химических производств. Учебник для ВУЗов". Издательство. КолосС; Химия. 2008г. 

14) Исламов М.Ш. Печи химической промышленности.

15) Изд. 2-е, пер. и доп. — Химия: 1975. — 432 с., табл.76, рис.195. 16). Левченко П.В. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. Москва, Высшая школа, 1968. - 363 с. .

16) Бочкарев В.В., Ляпков А.А. Графическая часть курсовых и дипломных проектов. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. – 100 с.

17) Альперт Л.З. Основы проектирования химических установок. Изд. 4, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1989. - 304 с. 19). Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии 5-е изд., стереотип. - М. : Химия, 1968. - 847 с. 20). О. Флореа, О. Смигельский - Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. - М. : Химия, 1971. - 448 с