Контрольные вопросы

I. В чем отличие прямоточных и непрямоточных компрессоров?

2. Какое конструктивное отличие компрессора простого действия от компрессора двойного действия?

3. Какое устройство для защиты от гидравлического удара имеется в компрессоре?

4. Чем отличается поршневое уплотнительное кольцо от маслосъемного?

5. Как смазывается сальник компрессора?

6. Каково назначение предохранительного клапана в компрессоре?

7. Каким образом масло, уносимое парами хладагента, возвращается в картер компрессора?

8. Почему компрессор, работающий на аммиаке, имеет большую холодопроизводительность, чем при работе на R12?

9. Каким образом можно изменить холодопроизводительность холодильного компрессора?

10. Как происходит сжатие в винтовом компрессоре?

11. Почему в винтовом компрессоре возникают энергетические потери, когда давление в конце сжатия не совпадает с давлением нагнетания?

12. Почему при перемещении золотника холодопроизводительность винтового компрессора изменяется?

13. Какие достоинства и недостатки имеет винтовой компрессор но сравнению с поршневым?

4-5.7. Основы теплообмена

В испарителях и конденсаторах

Теплообмен осуществляется тремя способами - теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Теплообмен, в котором перенос энергии в форме теплоты в неравномерно нагретом теле осуществляется молекулами и элементарными частицами, называется теплопроводностью. Теплота может передаваться в любых телах - в твердых, жидких и газообразных. Если теплота передается путем перемещения самого вещества, то такой способ передачи теплоты называется конвекцией. Если движение газа или жидкости происходит под действием разности плотностей охлажденных и подогретых объемов вещества, конвекция называется свободной (естественной). Процесс можно усилить, если перемещать вещество искусственно, например, с помощью вентилятора, насоса или какого-либо другого устройства. В этом случае конвекция будет вынужденной (принудительной). Передача теплоты излучением происходит в результате превращения теплоты в лучистую энергию, которая, попадая на непрозрачные тела, частично отражается, а частично поглощается.

В аппаратах холодильной установки теплообмен в основном совершается путем теплопроводности и конвекции; передача теплоты лучеиспусканием играет заметную роль только в камерных охлаждающих батареях с гладкими трубами или панельного типа.

Теплообмен между стенками и жидкостью или газом (паром) называется теплоотдачей. Теплоотдача может включать в себя все три способа передачи теплоты. При соприкосновении жидкости или газа твердой поверхностью количество переданной теплоты зависит от разности температур между участвующими в теплообмене телами, a также от физических свойств теплоносителя, условий его движения формы и размера стенки. Интенсивность теплоотдачи характеризуется коэффициентом теплоотдачи.

Коэффициент теплоотдачи определяется как количество тепловой энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади при разности температур 1 К. Единица коэффициента теплоотдачи – ватт на квадратный метр-кельвин (Вт/м²К), возможна единица температуры градус Цельсия,

Коэффициент теплоотдачи зависит от скорости движения теплоносителя. При свободной конвекции теплоноситель движется относительно стенки медленно, поэтому коэффициент теплоотдачи будет невелик. Так, коэффициент теплоотдачи между воздухом трюма и трубчатой поверхностью охлаждающих 6aтарей при свободном движении воздуха 6-10 Вт/(м²*°С). Вынужденное движение теплоносителя увеличивает интенсивность теплообмена.

Приближенные значения коэффициента теплоотдачи в зависимости от скорости движения воздуха следующие.

Скорость воздуха, м/с .... 1 3 5 7

Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²*°С) ... 8,7 21 31,4 41

Коэффициент теплоотдачи воды или рассола при свободной циркуляции равен примерно 230 Вт/(м²*°С), при возрастании скорости воды или рассола коэффициент теплоотдачи также увеличивается.

Количество теплоты, которое проходит через тело путем теплопроводности, зависит от способности материала пропускать теплоту, от разности температур на поверхностях тела и его размеров и формы.

Способность материала пропускать теплоту путем теплопроводности можно оценить по тепловому потоку, который пройдет через единицу площади теплопередающей поверхности при толщине 1 м и разности температур на поверхностях 1 К. Единица теплопроводности - ватт на квадратный метр-кельвин (Вт/м²*К).

Большое влияние на способность проводить теплоту оказывает влажность материала. Влажный материал пропускает теплоту лучше, чем сухой материал или вода. Например, теплопроводность сухого кирпича - 0,35, воды - 0,58, а влажного кирпича- 1,1 Вт/(м*°С).

Количество теплоты, Дж,

Q=λ/δ(t₁-t₂)F

где λ- теплопроводность материала, Вт/(м*°С);

δ- толщина материала, м;

t₁-t₂- разность температур на поверхностях, °С

F- размер теплопередающей поверхности, м².

Процесс, проходящий в холодильных аппаратах (конденсаторах, испарителях, охлаждающих батареях) и связанный с передачей теплоты от одних веществ (воздух, вода, рассол, хладагент) к другим, имеющим меньшую температуру, называется теплопередачей. Теплообмен, как правило, происходит через перегородку, разделяющую жидкость. Теплопередача включает рассмотренные выше способы теплообмена. В этом процессе тепловой поток последовательно преодолевает сопротивление, связанное с переходом теплоты от жидкости (или газа) к твердой стенке, сопротивление стенки и сопротивление, обусловленное переходом теплоты от поверхности стенки к жидкости (или газу).

Например, на рис. 3.1 показано изменение температуры с учетом указанных сопротивлений: t₁ - температура среды (воздуха, воды и т. д.), имеющей более высокий потенциал; t_c1- температура стенки слева: она ниже t₁, так как имеется сопротивление теплопроводности 1/α₁, которое характеризуется коэффициентом теплопроводности α₁; t_C2 - температура стенки справа, она ниже t_c1, так как имеется сопротивление теплопроводности стенки δ/α, которое характеризуется толщиной стенки δ и теплопроводностью материала стенки λ; t₂ - температура среды справа; она ниже, чем t_C2, так как имеется сопротивление теплоотдаче от стенки к среде справа - 1/α₂, которое характеризуется коэффициентом теплоотдачи α₂. Общее сопротивление теплопередач равно сумме этих частных сопротивлений.

Теплота q, передаваемая от жидкости к стенке площадью 1 м²,

q=α₁(t₁-t_c1)

Между жидкостью слева и стенкой имеется разность температур t₁-t_c1 (см. рис. 3.1), благодаря которой теплота от жидкости передается стенке.

Так как справа от стенки температура жидкости ниже, чем температура жидкости слева, то теплота будет передаваться через стенку. Количество этой теплоты будет равно количеству переданной стенке теплоты слева от жидкости. В результате получим

q=λ/δ(t_c1-t_c2)

Это же количество теплоты будет передано жидкости справа от стенки, т. е.

q=α₂(t_c2-t₂)

Если иметь значение величин α₁, α₂, и λ, то может вычислить температуры t_1c и t_c2.

Предшествующие уравнение можно записать в следующем виде:

t₁-t_c1 =q(1/α₂); t_1c-t_c2=q(δ/λ)

t_c2-t₂=q(1/α₂)

Сложив, правые и левые части приведенных выражений, получим:

(t₁-t_c1)+ (t_c1-t_c2)+ (t_c2-t₂)=q(1/α₁+δ/λ+1/α₂),

Или t₁-t₂=q(1/α₁+δ/λ+1/α₂),

Тогда q= (t₁-t₂)/(1/α₁+δ/λ+1/α₂),

Т.е. количество переданной теплоты через стенку зависит от перепада температур между жидкостями слева и справа, коэффициентов теплоотдачи α₁ и α₂, а также от толщины стенки δ и характеристики материала стенки λ.

Введем обозначение коэффициента теплопередачи k, Вт/(м²*°С) и определим

k=1/(1/α₁+δ/λ+1/α₂),

тогда уравнение можно записать в виде

q=k(t₁-t₂).

Зная коэффициент теплопередачи, легко подсчитать, сколько теплоты пройдет через конструкцию или разделяющую перегородку аппарата:

Q=kF(t₁-t₂).

Если перегородка однородная, то коэффициент теплопередачи вычисляют по предшествующей формуле. Если перегородка многослойная, то коэффициент теплопередачи

k=1/(1/α₁+ δ₁/λ₁+ δ₂+λ₂+ δ_n+λ_n+1/α₂)

Пример. Определить коэффициент теплопередачи конденсатора аммиачной холодильной машины (поверхность теплопереда принимаем как плоскую стенку), если коэффициент теплоотдачи при конденсации α₁= 5930 Вт/(м²*°С), коэффициент теплоотдачи от стенки воде α₂==2750 Вт/(м²*°С) толщина стенки трубы δ_ст= 0,003 м, λ_ст= 40 Вт/(м*°С), толщина слоя масла δ_м= 5*10^-5 м, λ_м= 0,12 Вт/(м*°С). Вычислив каждое сопротивление теплопередаче, получим:

R₁=1/α₁=1/5930=0,000169

R₂=1/α₂=0,000363

R_ст= δ_ст/λ_ст=0,003/40=0,000075

R_м=δ_м/λ_м=5*10⁵/0,12=0,000416

Принимая сопротивление водяного каь ия и слоя ржавчины R₃ = 0,0003, определи коэффициент теплопередачи

k=1/(0,000169+0,000075+0,000416+0,000363+0,0003)=756 Вт/(м²*°С)

Основным сопротивлением теплопередачи в конденсаторе являетется сопротивление слоя масла и загрязнений — 60%; сопротивление металлической стенки незначительно, и им можно пренебречь. Своевременная чистка конденсатора и предотвращение попадания масла — залог хорошей их работы. Целесообразна также увеличивать скорость воздуха с целью увеличения коэффициента теплоотдачи или уменьшения сопротивления теплоотдаче. Кроме того, можно также развивать поверхность теплообмена с той стороны стенки, с которой больше всего сопротивление теплообмену. Примером этого может служить применение оребренных трубок для охлаждающих батарей и воздухоохладителей.

4-5.8. Конденсаторы

Конденсатор - это теплообменный аппарат, в котором рабочее вещество (хладагент) отдает теплоту, воспринятую в испарителе и компрессоре, окружающей среде (воде или воздуху). В процессе отвода теплоты происходит конденсация, т. е. переход газообразного рабочего вещества в жидкое состояние.

Охлаждающей средой большей частью является забортная вода, воздух в судовых условиях используется только для малых холодильных машин, установленных для охлаждения шкафов и бытовых холодильников.

Несмотря на большое разнообразие конструкций конденсаторов, применяемых на береговых холодильных установках, на рефрижераторных судах в основном устанавливают горизонтальные кожухотрубные конденсаторы (рис. 3.2). К кожуху конденсатора из листовой стали, приварены трубные решетки, в которые вставлены цельнотянутые стальные трубки 4 и развальцованы для создания полной герметичности (рис. 3.2, а). Трубные решетки закрыты крышками 1 и 7 с внутренними перегородками, благодаря которым обеспечивается последовательное движение воды по трубам и достигается ее оптимальная скорость

1,0-1,5 м/с. Крышки могут быть литые чугунные или стальные сварные. Между крышкой и трубной решеткой устанавливают резиновые прокладки по форме перегородок внутри крышек. Крышки закрепляют к трубным решеткам при помощи шпилек или болтов. Задняя крышка 7 снабжена патрубками для входа и выхода охлаждающей воды.

На каждой крышке имеются вентили: наверху для впуска и выпуска воздуха, внизу - для слива воды. В нижней части конденсатора имеется маслосборник 9 с указателем уровня 8.

Пары хладагента направляются в межтрубное пространство сверху, конденсат сливается снизу в линейный ресивер. В верхней части кожуха 10 также имеется штуцер с угловым вентилем для выпуска воздуха, штуцер для включения предохранительных клапанов 5, манометр 6 и штуцер 2 уравнительной трубы 3.

Для защиты от коррозии при охлаждении морской водой крышки конденсаторов снабжают цинковыми протекторами 2 (рис. 3.2, б). Во фреоновом конденсаторе вода перемещается по трубам 1, выполненным из меди.

В нижней части конденсатора расположен сборник жидкого фреона 3, в котором он частично переохлаждается, так как проток охлаждающей воды осуществляется через трубку, вставленную в сборник. Слив воды из конденсатора осуществляется через сливную пробку 4. В остальном фреоновый конденсатор не отличается от аммиачного. Нередко трубы фреонового конденсатора делают с накаткой на наружной поверхности для увеличения коэффициента теплопередачи.

4-5.9. Испарители, воздухоохладители и охлаждающие батареи

Испарители. В них теплота отнимается от охлаждаемой среды кипящим при низкой температуре хладагентом. Охлаждаемой средой могут быть промежуточные хл а доносители (рассол, вода и др.) либо непосредственно воздух охлаждаемых помещений. Соответственно этому различают испарители для охлаждения промежуточного хладоносителя и испарители для охлаждения воздуха - батареи непосредственного испарения и воздухоохладители с не посредственным кипением хлад агента.

Наиболее распространенный испаритель для судовых установок показан на рис. 3.3. Конструкция испарителя аналогична конструкции кожухотрубного конденсатора.

Рассол (хладоноситель) в испаритель подается через нижний штуцер 8 передней крышки. В крышка имеются перегородки 9, благодаря которым обеспечивается последовательное движение рассола по трубкам. Скорость его движения в пределах 0,7-1,5 м/с. Кипение хладагента происходит в межтрубном пространстве. Жидкий фреон подводится к корпусу испарителя снизу через угловой запорный вентиль 10, а пары отсасываются компрессором сверху через сухопарник 5. Охлаждаемый хладоноситель (рассол) движется внутри медных трубок 2 сверху вниз, делая шесть ходов, и подается циркуляционным насосом в рассольные батареи, расположенные в охлаждаемых помещениях. Концы теплообменных трубок развальцованы в стальных трубных досках 7. Корпус испарителя снабжен штуцером и вентилем для присоединения мановакуумметра, предохранительным клапаном 6 и клапаном 11 для перепуска масла в картер компрессора и вентилем . для выпуска воздуха.

Межтрубное пространство испарителя заполняется жидким фреоном на 0,6-0,8 высоты корпуса, поэтом такие кожухотрубные испарители называются затопленными. Несколько верхних рядов незатопленных трубок подсушивают и перегреваю поднимающийся пар хладагента на 0,5-1,5°С, что обеспечивает "сухой" ход компрессора. Сухопарник выполняет функции отделителя жидкости: из него сливаются капли хладагента, выбрасываемые при повышенной тепловой нагрузке (бурном кипении) и колебаниях свободной поверхности жидкости во время качки.

Для уменьшения колебания уровня жидкого хладагента в условиях качки в межтрубном пространстве устанавливаются перегородки, разделяющие его на отсеки.

Затопленные кожухотрубные испарители имеют следующие недостатки: в них отрицательно сказывается влияние дополнительного гидростатического давления жидкого хладагента, повышающего температуру кипения в нижних слоях жидкости; на их заполнение требуется большое количество хладагента; затрудняется возврат масла из испарителя в компрессор.

Более удобными и эффективными являются кожухотрубные и кожухозмеевиковые испарители с внутритрубным кипением хладагента. В таком испарителе кипение фреона происходит' внутри труб, трубы с внутренней поверхности имеют оребрение. Хладоноситель проходит по межтрубному пространству.

Для увеличения скорости протекания хладоносителя устанавливают поперечные перегородки.

Внутритрубное кипение позволяет во фреоновых установках обеспечить устойчивый возврат масла, сократить количество хладагента в испарителе.

На рис. 3.4 изображен фреоновый испаритель с внутритрубным кипением. Площадь его поверхности охлаждения 10 м2. Испаритель имеет одну крышку / и одну трубную доску 2, в которой развальцованы входные концы испарительных трубок 4. Крышка испарителя, имея внутреннюю перегородку, разделяет полости подачи кипящего хладагента и отсоса паров. В межтрубном пространстве циркулирует рассол, изменение направления, движения которого достигается поперечными перегородками 5, что улучшает условия теплообмена, так как обеспечивается поперечное обтекание трубок. Корпус 3 испарителя стальной.

Воздухоохладители и охлаждающие батареи. Батареи непосредственного испарения представляют собой теплообменные аппараты, располагаемые в охлаждаемых помещениях или в кожухе воздухоохладителей. Охлаждение происходит путем непосредственной теплопередачи от воздуха к хладагенту, испаряющемуся внутри трубчатой системы при соответствующей низкой температуре.

На рис. 3.5 показано испарительное устройство морозильной установки. Такое устройство объединяется коллекторами и образует испарительную часть воздухоохладителей морозильных установок судов. Секция состоит из горизонтальных коллекторов 5, которые соединены вертикальными трубками 6. К вертикальным трубкам приварены поперечные горизонтальные трубки 3 с насаженными на них ребрами 2. Закреплена секция при помощи усиленных ребер, выступающих снизу и сверху секций. Жидкий хладагент подается в секцию снизу. Пары, образующиеся в трубках, отводятся по вертикальным трубкам 1 в горизонтальные коллекторы и к всасывающему трубопроводу 4.

Короткие горизонтальные оребренные трубки размером 25X3 мм обеспечивают беспрепятственный отвод образующихся паров.

На рефрижераторных судах наибольшее распространение получает воздушное охлаждение трюмов с фреоновыми воздухоохладителями (рис. 3.6). Воздухоохладитель имеет вентилятор 4 для принудительной циркуляции воздуха через охлаждающую поверхность змеевика 2, закрытого корпусом 1. Если распределение воздуха в охлаждаемом помещении производится с помощью каналов, то напор вентилятора выбирается с учетом сопротивлений в каналах. Для отвода талой воды от змеевика 2 в процессе снятия снеговой шубы воздухоохладители имеют поддон 3, Поддон и трубка для отвода талой воды имеют электрообогрев для предотвращения замерзания талой воды.

4-4.10. Вспомогательное оборудование холодильных установок

Маслоотделители. Они применяются для отделения масла от хладагента. В холодильных машинах масло постоянно находится в контакте с хладагентом и вместе с ним уносится из компрессора в систему

установки, попадая в условия как высоких, так и низких температур. Поэтому к маслам, применяемым для смазки холодильных машин, предъявляют особые требования.

Масло не должно химически взаимодействовать с хладагентом и содержать кислоты, щелочи, воду и механические примеси. Для фреоновых компрессоров необходимо более вязкое масло, так как фреон растворяется в масле и разжижает его. Масло должно иметь достаточно низкую температуру застывания и высокую температуру вспышки. Для смазки холодильных компрессоров разрешается применять только определенные марки масел (табл. 3.1), например, для аммиачных машин масло ХА-30 (X - холодильное, А - аммиачное); фреоновых машин - ХФ-12-18 для R12 и ХФ-22-24 для R22. Компрессоры, работающие на хладонах R12, R22, R142, должны смазываться маслом ХФ-12-18 при температуре кипения не ниже -40°С, а при более низких температурах (до - 80°С) следует использовать масло на синтетической основе марки ХФ-22с-16.

Успешно используют масло ХА-30 для смазки аммиачных и фреоновых винтовых компрессоров, как отечественного производства, так и зарубежного.

Применение масел ХА-23, ХА-30,ХА-34 снижает износ трущихся частей примерно в 1,5 раза.

Для фреоновых холодильных машин в 1984 г. разработано и рекомендуется масло ПФ ГОС-4, представляющее собой синтетическую кремнийорганическую жидкость.

Масло ПФ ГОС-4 нетоксично, по химической стабильности в смеси с хладагентами и противоизносным качествам превосходит минеральные масла. Хорошая растворимость с холодильными агентами обеспечивает устойчивую циркуляцию масла в холодильной системе и возврат в компрессор. Масло ПФ ГОС-4 можно смешивать с другими маслами и рекомендовать для смазки холодильных компрессоров, работающих на хладонах R12, R22, R502 и других при температурах кипения до 75-80°С

Масло уносится с хладагентом из компрессора в нагнетательный трубопровод и разносится по всей системе. Количество уносимого масла зависит от типа компрессора, его производительности, марки масла и других факторов. В среднем можно принять, что масса уносимого масла составляет 20-30 г на каждые 100 м³/ч рабочего объема компрессора (объема описываемого поршнями компрессора). Масло увлекается парами хладагента в виде мелких частиц, а также в парообразном состоянии.

Поскольку работа большинства маслоотделителей основана на механическом разделении масла и хладагента, для улавливания парообразного масла необходимо вначале сконденсировать его в виде капелек, а затем отделить их от паров хладагента. Для уменьшения уноса капель масла скорость паров хладагента в маслоотделителе должа быть не более 0,8 м/с.

Влияние масла на работу теплообменных аппаратов холодильной установки зависит от взаимной растворимости рабочих тел в маслах. Взаимное расположение слоев смеси обусловливается соотношением плотностей масла и хладагента. Так, жидкий аммиак мало растворяется в минеральных масла, поскольку плотность аммиака (650 кг/м³) меньше плотности масла (900 кг/м³). Поэтому в аппаратах аммиачных установок масло с небольшим содержанием аммиака оседает в нижней части аппарата. В противоположность этому, например, во фреоновом испарителе (при применении R22) и температуре -20°С, что соответствует условиям ограниченной растворимости, слой масло - фреон будет располагаться над слоем фреона - масло, так как плотность чистого фреона при этой температуре равно 1350 кг/м³.

В зависимости от взаимной растворимости масла и хладагента определяется влияние масла на работу холодильной установки. В амиачной холодильной машине масло оседает в виде пленки на поверхности аппаратов, в результате чего создается дополнительное тепловое сопротивление и уменьшается коэффициент теплопередачи.

В установках, работающих на хладоне R12, попадание масла в аппараты не влечет за собой образование масляной пленки на тепло передающей поверхности, так как RI2 растворяется в масле, и образуется однородный раствор. Но в испарителях затопленного типа масло скапливается, и увеличивается концентрация его в растворе. В результате повышается температура кипения и увеличивается вязкость раствора (по сравнению с температурой кипения и вязкостью чистого фреона), что ухудшает теплообмен.

Масло является высококипящей жидкостью, поэтому повышает температуру кипения хладона при заданном давлении. Например,, при давлении фреона 0,25 МПа температура кипения чистого хладона составляет -7°С; если же концентрация масла будет 50%, то при том же давлении температура кипения раствора будет равна - 3 °С. Скопление масла в испарителе оказывается нежелательным еще и потому, что соответственно уменьшается масса смазочного масла в картере компрессора. Поэтому в установках, применяющих хладагенты с неограниченной растворимостью масла, возникает задача непрерывного возврата масла ил испарителя в картер компрессора. Если масло ограниченно растворяется в хладагенте, то, прежде всего, необходимо предотвращать попадание масла в теплообменные аппараты. Для этой цели на нагнетательной линии компрессора устанавливают маслоотделитель.

Отделение масла в нем происходит благодаря резкому уменьшению скорости паров холодильного агента (до 0,6-0,8 м/с) и изменению направления их движения (рис. 3.7, а). В результате этого капельки масла оседают в нижней части маслоотделителя, а пары хладагента с остатками масла уносятся в систему.

При механическом способе отделения масла в маслоотделителях улавливается в среднем не более 65% масла, захваченного парами холодильного агента из компрессора. Причиной такой малой эффективности маслоотделения является то, что часть масла уносится в парообразном состоянии и не может быть отделена.

Маслоотделитель с поплавковым клапаном (рис. 3.7, б) обеспечивает автоматический перепуск масла в картер компрессора. Маслоотделитель имеет насадку. Однако исследования Всесоюзного научно-исследовательского института холодильной промышленности (ВНИИХП) показали, что насадка не способствует улучшению отделения масла.

Для более эффективного отделения масла от хладагента смесь охлаждают водой, подаваемой по змеевику в маслоотделитель или в рубашку 4 (рис. 3.7, в). Вода, подаваемая в маслоотделитель, не должна быть слишком холодной, так как возможна конденсация части хладагента. В установке для этой цели можно использовать воду из охлаждающей рубашки компрессора или после конденсатора. При охлаждении водой пары масла конденсируются, и вследствие этого эффективность отделения масла заметно повышается. Когда установка не работает, подачу воды в маслоотделитель необходимо прекратить,

В настоящее время большое распространение получили маслоотделители циклонного типа (рис. 3.8). Пар хладагента в смеси с маслом сначала проходит сетчатую насадку, затем попадает в полость с винтовой поверхностью. Завихрение потока пара в винтовой поверхности способствует лучшему отделению капелек масла от пара хладагента. Масло стекает в нижнюю часть маслоотделителя и перепускается в картер компрессора.

Как правило, корпус 4 маслоотделителя винтовых маслозаполненных компрессоров служит рамой для компрессора и его электродвигателя (рис. 3.9). Первоначально пар хладагента проходит сетчатую насадку 1, затем попадает в циклонную часть 2 маслоотделителя. Окончательное отделение масла от пара происходит в сетчатых фильтрах 3. Масло собирается в сборнике и отводится к охладителю масла. Эффективность такого маслоотделителя достигает 99,9%.

Выпуск масла непосредственно из маслоотделителей опасен, так как с маслом выходит некоторое количество аммиака. Поэтому масло выпускают из маслоотделителей и аппаратов в маслосборник, давление в котором предварительно может быть понижено (при меньшем давлении в выпускаемом масле будет меньше аммиака). Еще большего уменьшения содержания аммиака можно достигнуть путем подогрева масла в маслосборнике.

Несмотря на установку маслоотделителей, часть масла все же попадает в конденсатор, ресивер и вместе с жидким аммиаком - в испарители. В двухступенчатой установке масло скапливается также в промежуточном сосуде. Из всех указанных сосудов масло периодически выпускают, как правило, в маслосборники.

На рис. 3.10 показано подключение маслосборника 3 к промежуточному сосуду 1 и маслоотделителю 4 холодильной установки. Аналогично присоединяют к нему и другие аппараты. Для выпуска масла из маслоотделителя, прежде всего, снижают давление в маслосборнике путем соединения его с всасывающей стороной, открывая вентиль 2, затем перепускают масло в него из маслоотделителя 4 с помощью вентилей. Для наблюдения за выпуском масла предусматривается смотровое стекло 5. Вместе с маслом в маслосборник попадает аммиак, который после отключения маслоотделителя отсасывается из маслосборника по всасывающей линии. Масло из маслосборника сливается в бак 6 для отработавшего масла.

Если масло непосредственно выпускать из нижней части промежуточного сосуда 1, то вместе с маслом возможно перетекание жидкого аммиака в маслосборник 3. По приведенной схеме масло из промежуточного сосуда стекает в специальный маслосборник 7, внутри которого по змеевику протекает жидкий аммиак с температурой более высокой, чем температура в промежуточном сосуде 1. Если в маслосборнике 7 нет масла, то переохлаждается жидкий аммиак, направляемый в промежуточный сосуд 1. Сборник 7 соединен с промежуточным сосудом 1 как жидкостной, так и пароотводящей трубками. Если в сборнике будет накапливаться масло, то жидкий аммиак будет вытесняться. О накапливании масла можно судить по температуре, так как масло, скапливающееся в специальном маслосборнике, будет постоянно нагреваться жидким аммиаком, протекающим по змеевику сборника.

Во фреоновых холодильных установках, как было указано выше, масло из системы не выпускается. Происходит рециркуляция масла вместе с фреоном. Масло из маслоотделителя возвращается в компрессор.

Воздухоотделители. В систему холодильной установки при ремонте аппаратов и компрессоров, а также через неплотности, когда в системе создается разрежение, может проникнуть воздух. Независимо от того, в какой части установки воздух попал в систему, он скапливается в конденсаторе и линейном ресивере, так как из всех частей воздух отсасывается вместе с парами хладагента. В конденсаторе или ресивере образуется гидравлический затвор, препятствующий прорыву в испарительную систему паров хладагента и воздуха.

В паровой холодильной машине нет условий для конденсации воздуха, вследствие чего давление увеличивается на величину парциального давления воздуха р_в. Хладагент, смешиваясь с воздухом, будет конденсироваться в зависимости от температуры воды при своем парциальном давлении р_а. Общее давление в конденсаторе р_к=р_а+р_в. Температура хладагента будет соответствовать давлению р_а, создавая ложное впечатление переохлаждения хладагента в конденсаторе, ибо манометр на конденсаторе показывает общее давление р_к. Это видимое переохлаждение и является объективным признаком наличия воздуха в системе. Для определения наличия воздуха в системе надо измерить температуру жидкого хладагента, стекающего из конденсатора, и сравнить с кажущейся температурой насыщения, соответствующей общему давлению по манометру на конденсаторе.

На практике о наличии воздуха в системе холодильной установки судят по возрастанию давления конденсации и большому перегреву на нагнетательной стороне компрессора, а также колебанию стрелки манометра. Последнее вызывается тем, что неконденсирующии воздух создает при пульсирующей подач компрессора так называемую упругую подушку.

При накапливании воздуха i конденсаторе давление возрастает н; значение, большее парциальной давления воздуха, вследствие ухудшения теплообмена. При наличии воздуха в системе несколько изменяется процесс теплоотдачи - воздух на поверхности охлаждения образует (вокруг трубки) газовую пленку. Вследствие этого возрастает тепловое сопротивление, которое выражается в уменьшении коэффициента теплоотдачи и в целом в уменьшении коэффициента теплопередачи.

Возрастание давления в конденсаторе при несвоевременном удалении воздуха является источником дополнительного расхода энергии при производстве холода, а если воздух не выпускать, то возможно возрастание давления до опасных пределов, несмотря на низкую температуру охлаждающей воды. Если p_а= 0,1 МПа, то перерасход энергии составит примерно 6%.

Разделения газовой смеси в конденсаторе не происходит даже при большой разности плотностей воздуха и хладагента, поэтому, если выпускать воздух непосредственно из конденсатора, будут большие потери хладагента. Для уменьшения содержания хладагента смесь охлаждают в специальном аппарате - воздухоотделителе. Так, если аммиачно-воздушную смесь при давлении 1,2 МПа охладить до температуры - 20°С, то содержание аммиака составит не более 10%. При охлаждении воздушно-фреоновой смеси до температуры - 20°С содержание фреона составит 40%. Поэтому во фреоновых установках для более полного отделения фреона от воздуха рекомендуется смесь дополнительно сжать в специальном компрессоре небольшой производительности до давления 2-3 МПа и затем охладить.

Охлаждающейся под давлением конденсации за счет кипения аммиака во внутренней трубе 5. Подача аммиака в систему регулируется автоматически при помощи поплавкового регулятора 4. Воздушно-аммиачная смесь поступает из конденсатора и ресивера 8 в змеевик 6, который полностью погружен в кипящий слой аммиака. Внутри змеевика 6 смесь находится под давлением конденсации, и поэтому при охлаждении пары аммиака конденсируются. Жидкий аммиак из змеевика 6 стекает в межтрубное пространство, а воздух с остатками аммиака барботируется через слой жидкого переохлажденного аммиака в нижнюю часть межтрубного пространства. В дальнейшем паровоздушная смесь по пространству между трубами 10 и 5 поступает в змеевик 7, в котором дополнительно конденсируются пары аммиака из смеси. Жидкий аммиак также стекает в нижнюю часть между донышками труб, а воздух с небольшим содержанием аммиака периодически выпускается через клапан // под уровень проточной воды.

Автоматизация выпуска воздуха осуществляется следующим образом. При выпуске воздуха давление в змеевиках 6 и 7, а также в межтрубном пространстве снижается незначительно (около 0,01 МПа) по сравнению с давлением в конденсаторе и ресивере. Жидкий аммиак по трубопроводу поступает в камеру поплавкового клапана 9. При повышении уровня жидкого аммиака в камере поплавкового клапана 9 перекрывается вентиль выпуска воздуха. Смесь продолжает поступать в змеевик и в межтрубное пространство, аммиак конденсируется, а воздух, скапливаясь, вытесняет жидкий аммиак из камеры поплавкового клапана 9, который вновь открывает клапан 11 и выпускает воздух в атмосферу.

Циклы выпуска и поступления воздуха в систему чередуются через 20-30 с. Их продолжительность зависит от настройки запорных вентилей 2 и 1 и от количества воздуха в системе. Если в системе воздуха не будет, то пары аммиака будут конденсироваться в змеевиках 6 и 7. Давление в межтрубном пространстве будет постоянно ниже, чем в конденсаторе, поэтому жидкий аммиак заполнит камеру поплавкового клапана Р, который закроет вентиль 11 выпуска воздуха. Реле температуры 3 открывает линию выпуска воздуха только после достижения во всасывающей линии воздухоотделителя давления, соответствующего температуре кипения в установке. Воздухоотделитель должен быть смонтирован выше линейного ресивера.

Конструкция выпуска воздуха из системы фреоновой холодильной машины значительно сложнее. Во фреоновых холодильных машинах воздухоотделители не используются, но применяются устройства предотвращения попадания воздуха в систему холодильной установки. Например, в крупной фреоновой установке штатным оборудованием является переносной вакуум-насос. После ремонта компрессора или какого-либо аппарата воздух перед включением в систему компрессора или аппарата отсасывается тщательно вакуум-насосом.

Отделители жидкости. Они предназначены для улавливания жидкого хладагента, уносимого паром из испарительной системы, и обеспечения сухого хода компрессора. Отделитель жидкости монтируют на всасывающей линии установки. Жидкость от паров отделяется путем резкого изменения скорости и направления движения потока. Установка работает эффективно, когда движение паров превышает 0,4-0,6 м/с. В большинстве случаев отделители жидкости представляют собой вертикальный цилиндрический сосуд (рис. 3.13, а). Как правило, через отделитель жидкости подается жидкий аммиак в испарительную систему.

При этом пар, образовавшийся при дросилировании, отводится из отделителя во всасывающую линию компрессора, а жидкость из нижней части аппарата поступает в испарительную систему. Пар из испарительной системы поступает в отделитель жидкости. Если из испарительной системы поступает вместе с паром и жидкий хладагент, то последний отделяется от пара. В нижней части отделителя жидкости аммиачных установок имеется угловой вентиль для выпуска масла. Жидкостный патрубок входит в корпус отделителя жидкости, образуя в нижней его части сборник для масла.

В насосных схемах жидкость из отделителя жидкости подается в

испарительную систему специальным насосом (см. гл. 7). В этом случае отделитель жидкости выполняет также функцию циркуляционного ресивера. Роль отделителя жидкости в кожухотрубном испарителе выполняет сухопарник, приваренный сверху к его кожуху.

С целью обеспечения возврата масла в компрессор во фреоновых отделителях жидкости предусматривают специальные устройства. На рис. 3.13,6 и в показаны варианты отделителей жидкости фреоновых установок. Во всасывающем патрубке (см. рис. 3.13,6) в нижней части сделано небольшое отверстие, через которое масло из испарительной системы поступает во всасывающий трубопровод после отделителя жидкости, возвращаясь в компрессор. Если же в отделитель жидкости попадает жидкий фреон, то также постепенно небольшими дозами он попадает и во всасывающий трубопровод. На рис. 3.13, в показан вариант отделителя жидкости с газовым переохладителем.

Промежуточные сосуды. Их применяют в аммиачных многоступенчатых холодильных машинах для охлаждения паров агента между ступенями и для переохлаждения жидкого агента перед дросселированием (рис. 3.14). Их выполняют со змеевиком и без него.

В настоящее время, как правило, применяют промежуточные сосуды со змеевиком (рис. 3.14, а), по которому жидкий хладагент протекает к испарителю, переохлаждаясь перед дросселированием. В промежуточный сосуд подается некоторое количество хладагента, который расходуется на охлаждение паров, поступающих из низкой ступени (НС), и на переохлаждение жидкости. Преимущество промежуточных сосудов со змеевиком заключается в том, что масло после первой ступени компрессора не попадает в жидкостную линию, идущую в испаритель.

На входе жидкого хладагента в змеевик промежуточного сосуда и на выходе из него устанавливают термометровые гильзы.

При применении промежуточного сосуда со змеевиком жидкость после змеевика находится под давлением, достаточным для подачи ее в испаритель, находящийся на значительном отделения. Патрубки 5 и 6 (см. рис. 3.14, а) используют для включения поплавкового регулятора уровня или датчиков уровня. Патрубок 7 служит для спуска жидкого хладагента из промежуточного сосуда в дренажный ресивер. Помимо обмерзающей трубки 9 и дистанционного указателя уровня на промежуточном сосуде устанавливаются визуальный указатель уровня (стекло Клингера), предохранительный клапан, манометр. Жидкостную часть промежуточного сосуда присоединяют к коллектору аварийного выпуска хладагента. Скорость паров в промежуточном сосуде должна быть не более 0,5 м/с. В фреоновых двухступенчатых холодильных машинах специального охлаждения паров после сжатия в низкой ступени не производят. Переохлаждение жидкого фреона осуществляют в промежуточном охладителе. Дл крупных машин его выполняют в виде кожухотрубного аппарата. На рис. 3.14, в, г показана схема и рабочий цикл промежуточного охладителя жидкого фреона в виде 2-трубного аппарата. Переохлаждается жидкий фреон на линиях 5-6 засчет кипения фреона на лини5₁-2₁ при промежуточном давлении. Пары фреона из промежуточного переохладителя смешиваются с паром из НС 2₁-2 и сжимаются в высокой ступени (ВС) компрессора на линии 3-4.

Ресиверы. Он представляет собой стальной горизонтальный (или вертикальный) цилиндрический cocуд 8 зависимости от назначения бывают линейные, дренажные, циркуляционные и запасные ресиверы.

Линейные ресиверы предназначены для освобождения конденсатора от жидкого хладагента, являясь компенсирующей емкостью в случае неравномерной подачи хладагента в испарительную систему. В ресивере хранится резерв хладагента на случай его утечки. В момент работы в ресивере образуется гидравлический затвор, предотвращающий проникновение паров к регулирующему вентилю.

Дренажные ресиверы предназначены для временного слива жидкого аммиака из батарей непосредственного испарения перед снятием снеговой шубы, а также для слива хладагента в случае ремонта или опасного заполнения аппаратов. Дренажный ресивер присоединяют к всасывающей и нагнетательной полостям установки.

Циркуляционные ресиверы применяют в насосных системах непосредственного испарения. В современных схемах циркуляционный ресивер объединяют с отделителем жидкости.

Запасные ресиверы служат для создания запаса хладагента. Применение их может исключить необходимость хранения его в баллонах.

Линейный ресивер снабжают манометром, предохранительным клапаном, указателем уровня, арматурой для выпуска воздуха и масла, а для аммиачных линейных ресиверов дополнительно предусматривают штуцер для уравнительной паровой линии, присоединяемой к верхней части конденсатора.

Фильтры. Механические загрязнения в системе холодильной установки могут быть результатом некачественной очистки внутренней поверхности аппаратов и трубопроводов. Кроме того, загрязнения в системе могут образоваться в результате коррозии. Некоторые рабочие вещества, в частности все фреоны в смеси с маслом, обладают свойством смывать различные загрязнения с поверхности труб и аппаратов. Наибольшую опасность механические загрязнения создают в компрессоре и регулирующих устройствах. Для очистки хладагента в процессе работы установки монтируют фильтры на всасывающей линии перед компрессором и перед дросселирующими и автоматическими устройствами на жидкостной линии. Для фильтрации жидкого и парообразного аммиака используют стальные сетки с ячейками диаметром 0,4 мм, устанавливаемые в 2-3 слоя, для фильтрации паров фреона - латунные сетки с ячейками диаметром 0,2 мм, жидкого фреона - диаметром 0,1 мм. Жидкий фреон перед автоматическими приборами нередко пропускают через ткани - асбестовую АТ-2 и фетр. Поверхность фильтра выбирают исходя из допустимых скоростей: для паровых сетчатых фильтров 1-1,5 м/с, жидкостных сетчатых 0,7-0,1 м/с, жидкостных матерчатых 0,08-0,05 м/с.

Устройство фильтра, устанавливаемого во всасывающей полости компрессора, показано на рис. 3.15, а.

Для двухступенчатого компрессора такие фильтры монтируют на всасывающей полости каждой ступени компрессора. Во время периодической очистки сетчатую вставку можно вынимать, для чего сделана съемная крышка 1.

Фреоновый жидкостный фильтр с асбестовой тканью показан на рис. 3.15,6.

Осушители. Вода в систему холодильной установки может попасть с воздухом. Если хладагент и вода взаимно растворимы, например аммиак - вода, то небольшое количество влаги существенных изменений в работу установки не вносит. Однако вода взаимодействует со смазочным маслом и ухудшает ее свойства. Если же хладагент ограниченно растворяет воду, то свободная вода замерзает в регулирующем устройстве при дросселировании и нарушает нормальную работу машины.

Фреоны очень мало растворяют воду, особенно при низких температурах. Так, при температуре -20°С в 1 кг R12 растворяется примерно 0,0073 г воды. Растворимость воды в R22 сравнительно больше, но практически очень незначительна. При температуре - 20°С в 1 кг R22 растворяется 0,282 г воды.

Как правило, сухие хладагенты не являются активными. Однако даже небольшие примеси воды приводят к образованию слабых кислот или оснований, обладающих химической агрессивностью. Так, в присутствии воды аммиак вызывает коррозию цинка, меди и ее сплавов (за исключением фосфористой бронзы), a R12- коррозию латуни и сплавов магния. При эксплуатации установок необходимо не допускать проникновения влаги в систему, а в случае проникновения - срочно удалить ее. Для удаления влаги из фреоновой системы применяются осушители, адсорбирующие ее (рис. 3.16). В качестве поглотителей (адсорбентов) используют силикагель КС К или синтетический цеолит марки NA. Силикагель и цеолит применяют в виде гранул диаметром 2-3 мм. Адсорбент помещают в специальный металлический патрон, который устанавливают на жидкостной линии. Поглощающая способность адсорбента увеличивается при понижении температуры. Массу адсорбента в осушителе принимают по норме в зависимости от количества хладагента в системе - для R12 на 1 кг фреона в системе 10 см3 адсорбента. Условность этой нормы очевидна, так как многое зависит от содержания влаги в заправляемом фреоне, от монтажа установки и в значительной мере от режима работы.

Синтетический цеолит обладает более высокой поглотительной способностью, чем силикагель, кроме того, активность цеолита сохраняется при температурах до 50 °С.

В крупных установках осушители включают в работу периодически, по мере появления признаков наличия (например, при нарушениях подачи рабочего тела из-за замерзания воды в регулирующем вентиле). Для отключения осушителя предусматривается обводный мост. Осушитель с вставным стаканом (см. рис. 3.16, а) применяют в крупных установках, осушители с неразъемным патроном (см. рис. 3.16,6) - в малых установках. Поглотительная способность адсорбента по мере поглощения влаги уменьшается, поэтому его надо периодически регенерировать, прокаливая при температуре 200-220 °С. Горячий просушенный адсорбент засыпают в осушитель и закрывают заглушками во избежание поглощения влаги из окружающего воздуха. Осушители выполняют функцию осушения фреона и его очистку от механических загрязнений. Конструкция осушителя аналогична конструкции фильтра механической очистки; в одном корпусе размещены осушительный и фильтрующий патроны. Иногда для предотвращения замерзания влаги во фреоновую систему добавляют некоторое количество метилового спирта. Он растворяет воду и образует незамерзающий раствор. Однако этот способ вызывает коррозию системы и увеличивает возможность ее загрязнения.

На жидкостном трубопроводе после линейного ресивера устанавливают указатель потока жидкого хладагента (рис. 3.17), который позволяет установить, достаточно ли хладагента в системе. Если хладагента в системе недостаточно, то в смотровом стекле видны пузырьки пара в потоке жидкости. Прибор состоит из корпуса 1, стекла 2, поршенька 3, пружины 4.

Во фреоновых установках в указатель протока вставляют индикатор влажности. Материал индикатора влажности содержит соль кобальта. Соли кобальта способны изменять свою окраску при наличии влаги. При избыточном количестве воды или высокой температуре чувствительный элемент индикатора влажности изменяет цвет или повреждается. В этом случае его заменяют.

4-5.11 Арматура и трубопроводы холодильных машин

Холодильная машина и система охлаждения образуют холодильную установку, важными элементами которой являются арматура и трубопроводы.

Предохранительные клапаны. При эксплуатации холодильных установок возможно создание опасных давлений. Для их защиты от высоких давлений устанавливают предохранительные клапаны. В судовых производственных холодильных установках предохранительные клапаны монтируют на всех аппаратах, в которых возможно скапливание жидкого хладагента.

Предохранительный клапан показан на рис. 3.18, а. С помощью штока 10 регулируют натяжение пружины 6 и тем самым - начало открытия клапана. Предохранительные клапаны при работе установки с аммиаком и R22 на аппаратах нагнетательной стороны настраивают на начало открытия при избыточном давлении 2,1 МПа, а на аппаратах всасывающей стороны - на 1,6 МПа.

Для контроля за неисправностью предохранительных клапанов на отводящем трубопроводе устанавливают смотровое устройство (рис. 3.18, в). Смотровое стекло наполовину заполнено маслом, при неплотности предохранительного клапана аммиак будет в виде пузырьков проходить через слой масла.

Выход аммиака при срабатывании предохранительного клапана производится через аварийный коллектор в забортную воду. Во фреоновых установках смотровые стекла заполняются водой.

Схема включения предохранительных клапанов и трубопроводов аварийного выпуска аммиака из системы показана на рис. 3.18, г. К паровой линии каждого аппарата, содержащего жидкий аммиак, присоединяют предохранительные клапаны. Отводы от них одним трубопроводом подводятся к аварийному коллектору, последний соединен без запорных устройств с трубопроводом, входящим в забортную воду. Обратный клапан на сбрасывающем трубопроводе служит для предотвращения попадания забортной воды в аварийный коллектор.

Помимо защиты аппаратов от недопустимого повышения давления предусмотрена возможность аварийного выпуска холодильного агента из системы. Для этой цели жидкостная часть каждого аппарата соединена самостоятельным трубопроводом с аварийным коллектором. При необходимости холодильный агент из каждой части системы может быть выпущен за борт.

Аварийный коллектор устанавливают у главного входа в компрессорное отделение под застекленным ограждением. Каждый вентиль аварийного выпуска закрыт и запломбирован.

В конденсаторах малых фреоновых установок устанавливают пробки (рис. 3.18,6), которые должны плавиться при температуре 65 °С.

Запорные и регулирующие устройства. К запорной арматуре относятся в основном запорные (проходные) вентили (рис. 3.19, а, в, г) и задвижки (рис. 3.19,6). Регулирующий вентиль отличается от запорного только устройством клапана. Клапан имеет хвостовое устройство, позволяющее плавно изменять проходное сечение вентиля. Кроме того, на шпинделе регулирующего вентиля нарезается мелкая резьба, чтобы уменьшить ход шпинделя. Вентили, как правило, имеют на крышках уплотняющие пояски, что позволяет, не отключая участок трубопровода от общей системы, заменить сальниковую набивку. Для этого вентиль открывается до отказа и перекрывает сальниковую набивку. Клапан вентиля выполняется с кольцевой баббитовой заливкой, которая вминается в кольцевой выступ седла клапана и уплотняет его (см. рис. 3.19, а). Вместо баббитовой заливки нередко выполняется кольцевая фторопластовая вставка. Вентили условным проходом более 15 мм выполняют, как правило, с фланцами. Фланцы в холодильных установках применяются парные: выступ - впадина. На фланцах вентилей делается впадина. Материал сальниковой набивки - хлопчатобумажный шнур, пропитанный маслом и смазанный графитом. В качестве набивки успешно используются кольца из маслостойкой резины и из фторопласта. Вентили и другую арматуру в судовых холодильных установках для аммиака изготовляют только стальные. Для фреоновых установок допускают бронзовую арматуру.

Запорные и регулирующие вентили устанавливают так, чтобы направление движения хладагента совпало с направлением подъема клапана.

Перед каждым регулирующим вентилем обычно монтируют запорный вентиль, так как регулирующий вентиль нельзя использовать в качестве запорного.

На рис. 3.19, в показан вентиль небольшого проходного сечения. Этот вентиль позволяет в рабочем состоянии отключить один из проходов или соединить оба прохода одновременно. Во фреоновых компрессорах часто используют вентиль такой конструкции.

Задвижка для воды или рассола (см. рис. 3.19,6) отличается от вентиля формой проходного канала, конструкцией уплотнительных рабочих частей. При полном закрывании задвижки клин прижимает щеки к рабочим поверхностям. Рабочие поверхности должны быть взаимно притерты. Направление движения среды в задвижке не изменяется, как в запорном вентиле, поэтому сопротивление проходу рассола или воды в задвижке по сравнению с вентилем в несколько раз меньше. Сальник вентиля является местом возможной утечки хладагента и требует постоянного внимания при обслуживании. При вращении маховика нажимную гайку сальника надо ослабить. Для устранения утечек вентили иногда изготовляют с колпачками 6 (см. рис. 3.19, в). Колпачком 6 зажимается прокладка 5, предотвращая выход в атмосферу (см. рис. 3.19, а).

Во фреоновых, а в последнее время и в аммиачных установках стали применять бессальниковые сильфонные или мембранные вентили. У таких вентилей при движении шпинделя растягивается или сжимается уплотняющий сильфон или прогибается диафрагма. Достоинством таких вентилей является простота обслуживания. Однако в случае неисправности мембраны или сильфона возможен внезапный прорыв хладагента (для устранения его надо отключить участок трубопровода или открыть вентиль до отказа).

На рис. 3.19, г показан фреоновый бессальниковый мембранный вентиль.

Обратные клапаны. В холодильных установках они служат для предотвращения движения хладагента в системе в обратном направлении. Конструкция клапана такова, что он пропускает хладагент только в одном направлении - от компрессора к конденсатору.

В винтовых компрессорах обратный клапан служит для предотвращения перетечек хладагента из нагнетательной во всасывающую полость. Устанавливается обратный клапан на нагнетательной полости компрессора.

Современные обратные клапаны работают бесшумно и имеют мягкую посадку на седло в момент закрытия и на ограничитель подъема в момент открытия.

Корпус 2 (рис. 3.20, а) клапана сварной. Между корпусом и крышкой 4 зажата стальная направляющая 3, внутри которой ходит демпфер 1. Уплотнительное кольцо 7 выполнено из фторопласта. Пружина 6 способствует опусканию клапана на седло. Пар подается под клапан. Благодаря разности давлений до и после клапана демпферное устройство вместе с уплотнительным кольцом поднимается до упора во фторопластовую прокладку 5. При обратном потоке пара демпфер 1 под действием массы и силы пружины 6 садится на седло, перекрывая поток пара.

В процессе эксплуатации необходимо регулярно проверять герметичность клапана, неполное закрытие которого может быть вызвано заеданием демпфера в направляющей. Легкости хода можно добиться путем взаимной притирки последних.

Конструкция обратного пластинчатого клапана (рис. 3.20, б) сходна с конструкцией клапанов компрессора - она не имеет тяжелых подвижных частей. Такой клапан может быть установлен и на горизонтальном участке трубопровода, что особенно удобно при эксплуатации судовых холодильных установок.

Трубопроводы и соединения. Трубопроводы холодильного оборудования должны изготовляться из стальных бесшовных труб. Фреоновые трубопроводы с условным проходом до 20 мм изготовляются из медных труб.

Наиболее распространены бесшовные стальные трубы с наружным диаметром и толщиной стенки в миллиметрах: 14X3; 18X3; 25X3; 32X3,5; 38X4; 45X4; 57X3,5; 76X4; 89X4,5; 108X4; 133X4; 159X4,5; 219X7; 273X7; медные трубы: 6X1; 8X1; ЮХ1; 12X1; 14X1; 16X1; 18X1,5; 18x1; 20X1,5; 20X1.

Рассольные трубопроводы в соответствии с Правилами Регистра изготовляют обычно из стальных бесшовных труб. Соединения стальных трубопроводов выполняются сваркой, а медных - сваркой или пайкой с твердым припоем. Применяется также фланцевое соединение. Для труб с условным проходом до 20 мм применяются штуцерные соединения. Фланцы применяют парные с канавкой и выступом, между которыми устанавливается прокладка.

В качестве прокладочных материалов применяют резину, паронит и фторопласт.

Паронит выпускается в вид листового материала, изготовленного из асбеста, каучука и наполнителей (графит, каолин и пр.) Для фланцевых соединений применяют паронит (ГОСТ 481-80), который выпускают в листах габаритами от 300X400X0,4 до 1200>X1700X6 мм. Вулканизированный паронит марки УВ-10 применяю для уплотнения фланцевых и ниппельных соединений трубопроводов хладагента. Выпускают паронит УВ-10 в квадратных листах габаритами 550X550 мм и толщиной с 0,4 до 2 мм.

Перед установкой паронитовые прокладки смачивают маслом или покрывают графитом, смешанным с маслом. Фторопласт-4 (Ф-4) является хорошим уплотнительным материалом. Так как он имеет свойства хладотекучести, то прокладки из него рекомендуется применять только в соединениях канавки с выступом.