2.3. Вплив гідростатичного стовпа холодоагенту на теплопередачу охолоджувальних приладів
Має місце у всіх охолоджувальних системах з нижньою подачею холодоагенту. Розглянемо це явище на прикладі системи із самоциркуляцією холодоагенту (рис.8).
З
вичайно
теплове навантаження охолоджувального
приладу визначають з вираження
Однак,
при наявності стовпа рідини температурний
напір по висоті охолоджувального приладу
змінюється. Допустимо, що опускний
трубопровід добре ізольований. Тоді
температура холодоагенту на вході в
охолоджувальний прилад
дорівнює
.
Однак, через вплив стовпа холодоагент
знаходиться при тиску
,
тобто він надходить в охолоджувальний
прилад у переохолодженому
стані. На ділянці
рідина рухається нагору і підігрівається
доти, поки її температура досягне
температури насичення на відповідній
ділянці по висоті (крапка b). Надалі,
піднімаючись по охолоджувальному
приладу, холодильний агент кипить при
перемінних температурах, що знижуються,
відповідно тискам на ділянці
,
однак температури кипіння на цій ділянці
вище
.
Дійсний
температурний напір
охолоджувального приладу можна обчислити
як
Середня
температура холодоагенту
може бути визначена також графічно:
(див. заштриховану площу на графіку).
Як
видно
завжди менше
.
Для обліку погіршення теплопередачі охолоджувального приладу унаслідок впливу стовпа рідини вводять температурний коефіцієнт
Тоді дійсне теплове навантаження охолоджувального приладу
Чим
більше Н,
нижче
тим менше
.
Для фреонів менше ніж для аміаку, тому що густина фреонів вище. У деяких випадках (наприклад, низькотемпературні установки, або велика Н) величина може знижуватися до 0,3…0,4, що потрібно враховувати в розрахунках.
2.4. Видалення снігової шуби з поверхонь охолоджувальних приладів безпосереднього випаровування.
Якщо
температура зовнішньої поверхні
охолоджувального приладу нижче
температури точки роси навколишнього
повітря, то на її поверхні випадає
волога, а якщо, крім того, ця температура
нижче
,
то випадає іній (снігова шуба), що погіршує
теплопередачу охолоджувального приладу.
Чим
вище
і
більше
тим інтенсивніше осаджується іній.
Особливо
помітно погіршує іній теплопередачу
оребрених
рядних і пучкових батарей, а осадження
інею на повітроохолоджувачі може навіть
порушити циркуляцію повітря через
нього.
Методи видалення інею з батарей:
утеплення батареї зовні застосовується при епізодичній нетривалій роботі холодильних камер, а також для дрібних торгових камер, шаф, прилавків-вітрин;
механічне очищення (обмітання інею) – трудомістка операція, застосовна іноді для низькотемпературних камер, де утвориться пухкий іній;
відтавання інею ‘гарячими’ парами високого тиску
,
що відводять після масловіддільника.
Це основний спосіб;
Пари конденсуються в батареї, з якої попередньо видаляють рідкий холодоагент. Теплота конденсації гарячих парів витрачається на плавлення інею.
Послідовність операцій при проведенні відтавання батарей розглянемо на прикладі багатовипарювальної схеми, представленої на (рис. 9), де I, II і III – номера камер, у яких розташовані батареї.
Будемо видаляти іній з поверхні батареї, розташованої в камері II, користуючись позначеннями вентилів, приведеними на рис. 9.
1. Перевіряємо рівень рідини в дренажному ресивері (DP). Вільна ємність у ньому повинна бути достатньою для прийому
рідкого холодоагенту з батарей, з поверхні яких видалятимуть
іній.
Якщо в DP багато рідині, то видавлюємо
її в охолоджувальну систему гарячою
парою. Для цього закриваємо вентилі 5,
6, 9 і відкриваємо 10, 7, 8. Після спорожнювання
DP закриваємо вентилі 7, 8 і відкриваємо
9 (після ЛР), потім повільно відкриваємо
вентиль 5.
2. Закриваємо вентилі 1, 2 відключаючи батарею камери II від системи циркуляції.
3. Відкриваємо вентилі 3 і 6 на дренажному трубопроводі і вентиль 4 на трубопроводі гарячої пари і зливаємо рідину з батареї в DP.
4. Як тільки температура трубопроводу біля вентиля 3 почне підвищуватися закриваємо цей вентиль. При цьому гаряча пара, що надходить у батарею з нагнітального трубопроводу після масловіддільника, конденсується в ній, а теплота конденсації витрачається на відтавання інею з зовнішньої поверхні батареї.
Періодично вентиль 3 відкриваємо для того, щоб зливати конденсат з нижньої частини батареї.
5. Після звільнення батареї від снігової шуби закриваємо вентилі 2, 10, 6 і 3 (якщо він відкритий), повільно відкриваємо вентиль 2, потім відкриваємо 1.
6. Збираємо опалий сніг і відвозимо його з камери.
Якщо в холодильній камері розташовано кілька батарей, то видалення снігової шуби з їхньої поверхні виконують одночасно. У процесі відтавання з батарей зливається мастило і видаляються забруднення.
При відтаванні гарячими парами повітроохолоджувачів одночасно роблять обігрів піддона і дренажного водяного трубопроводу, іноді застосовують зрошення теплообмінної поверхні теплою водою.
Існують і інші методи видалення інею, але вони не одержали широкого поширення.
Для спрощення обслуговування батарей у багатокамерних холодильниках вентилі охолоджувальної системи поєднують у спеціальні розподільні обладнання (рис.10), установлювані поза камерами.
I
– рідинне розподільне обладнання; II –
парове розподільне обладнання; 1 –
колектор рідинний; 2 — колектор дренажний;
3 — колектор відсмоктування пари; 4 —
колектор відтавальний.
Розподільні обладнання служать для включення, відключення, переключення охолоджуючих приладів, а також для виробництва відтавання снігової шуби.
Розташовують їх в охолоджуваних коридорах, вестибюлях, антресолях, або безпосередньо в машинних відділеннях.