4. Построение теоретического цикла работы сху

По температуре уходящей забортной воды определяют предполагаемую температуру конденсации, исходя из условия:

t_k= t_w2 + (2...4)°С

В тепловой диаграмме проводят изотерму t_k Находят точки 3 и 4 - параметры начала и конца процесса конденсации.

По температуре жидкого хладагента строят изобару 1Ж и на пересечении ее с нижней пограничной кривой находят точку 5.

По замеренной температуре t_o определяют предполагаемую температуру испарения, исходя из соотношения

t_u = t_o +(12...15)°С или t_u =

Проводят в тепловых диаграммах изотерму t_u и находят на пересечении с верхней пограничной кривой точку 7 параметры конца процесса испарения.

Из точки 5 проводят линию, изображающую процесс дросселирования в ТРВ. Известно, что процесс дросселирования рабочего тела представляет собой процесс расширения без совершения внешней работы. Линия, изображающая этот процесс, проходит по t₅=const. На пересечении с изотермой t_u находят точку 6 - параметры хладагента после ТРВ. Замеряют t_1’ - за испарителем и t₁ - перед компрессором.

По температурам t_1’ и t₁ проводят изотермы на их пересечении, с изобарой 6-7 в области перегретого пара наносят соответственно точки 1 и точку 1'.

Из точки 1 строят адиабату до пересечения ее с изобарой 4-3 в области перегретого пара, находят точку 2, характеризующую параметры хладагента за компрессором.

5. Анализ работы судовой холодильной установки по проведенным наблюдениям

5.1 Определение наличия воздуха и неконденсирующихся газов.

Косвенными показателями наличия воздуха и неконденсирующихся газов является повышенное давление нагнетания и колебание стрелки манометра высокого давления. Убедившись в наличии косвенных показателей, останавливают компрессор, предварительно перекачав весь хладагент в конденсатор или ресивер. Оставляют в работе насос охлаждения конденсатора до тех пор, пока температура воды на выходе не сравняется с температурой входящей воды.

В тепловой диаграмме наносят изобары конденсации по показателям манометра на линии нагнетания, и по температуре охлаждающей воды. Если эти изобары совпадают, то это значит, что воздуха в системе нет. Если изобара, построенная по давлениям, располагается выше, то это говорит о том, что в системе есть неконденсирующиеся газы, вероятнее всего, воздух. Удаление воздуха производят короткими открытиями специального воздушного клапана на конденсаторе. Если такового нет, то удаляют через штуцер манометра высокого давления.

Удаление воздуха прекращают, когда давление, определенное по манометру,

0,02 - 0,03 мПа, превышает давление, определенное по температуре конденсации.

5.2 Определение загрязнения конденсатора

После удаления конденсируемых газов включают в работу компрессор. Замеряют давление по манометру и наносят на ранее построенный цикл изобару. Если эта изобара располагается выше ранее построенной по показаниям термометра, то это значит, что в конденсаторе недостаточный теплоотвод. При этом увеличивается также температура конденсации. Проверяется исправность работы насосов и открытия запорных и автоматических клапанов. Если неисправности не обнаружены, то повышение давления конденсации на 0,06 – 0,08 мПа свидетельствует о загрязнении поверхности теплообмена со стороны воды и является показателем для вскрытия и очистки конденсатора.

5.3 Определение влияния посторонних теплопритоков.

Проверяют расположение точки 1 по отношению к точкам 7 и 1.Если суммарный перегрев не превышает 20°С, то считается, что установка работает нормально и перегрев хладагента соответствует норме. Если суммарный перегрев выше, т.е. точка 1 расположена на значительном расстоянии выше 10°С от точки 1, то причиной этого может быть следующее:

- недостаток хладагента, циркулирующего в системе. В этом случае необходимо установку дозарядить хладагентом;

- залегание масла в испарительной батарее. Это явление сопровождается частыми остановками компрессора по минимальному давлению на всасывании. Следует возвратить масло в систему.

Для этого необходимо:

- перевести работу установки на ручное управление;

- закрыть ТРВ данной испарительной батареи и дать установке возможность рабо- тать до тех пор пока не начнет кипеть хладагент в остаточной жидкости в петлях испарительной батареи. Признаком кипения хладагента будет покрытие инеем данной батареи, при этом давление на всасывании в компрессор будет повы- шаться, а уровень масла в картере увеличиваться.

Как только покрытые инеем батареи начнут оттаивать признак выкипания хладагента и уноса масла в картер, быстро полностью открыть ТРВ. Далее медленным вращением регулировочного винта ТРВ в сторону закрытия отрегулировать нормальный цикл.

5.4 Определение качества работы компрессора.

Замеряют фактическую температуру на нагнетании компрессора, наносят изотерму на ранее построенный цикл. Если она на 30 - 40°С выше, как это показано на рис. 2.1.в, то это значит, что в процессе сжатия существует дополнительный теплоприток. Такой теплоприток может появиться только в том случае, если неисправны автоматические клапаны и в процессе всасывания часть хладагента из нагнетательной полости попадает во всасывающую. Необходимо вскрыть компрессор и отремонтировать или заменить автоматические клапаны.

5.5 Установка работает короткими циклами и часто отключается по минимальному давлению на всасывании. Температура в камерах поддерживается выше требуемой. Это может быть следствием следующих причин:

- закупорка ТРВ грязью или влагой,

Чтобы выяснить, чем закупорено ТРВ, необходимо нагреть его горячей водой. Если после этого ТРВ работает нормально, то это значит, что в нем была замерзшая вода, которая после оттаивания поглотилась в осушителе. Если же оттаивание ТРВ положительных результатов не дало, то следует его вскрыть и произвести механическую очистку;

- залегание масла в испарительной батарее.

Масло следует возвратить в компрессор.

- заметное понижение температуры забортной воды. В этом случае температура конденсации значительно снижается при неизменной регулировке термостатов и ТРВ степень дросселирования уменьшается, в испаритель поступает большое количество жидкого хладагента, т.е. степень сухости после ТРВ Х_6' значительно меньше прежнего значения Х₆. В связи с уменьшением теплопритоков не весь хладагент испаряется и в компрессор поступает влажный пар с плотностью выше прежней. Наступит такое явление, что при неизменной объемной подаче ком- прессора его массовая подача возрастет и превысит пропускную способность ТРВ. Давление во всасывающем трубопроводе будет резко падать и прессостат отключит компрессор по минимальному давлению. Оставшиеся во всасывающем трубопроводе капельки жидкого хладагента быстро испарятся, и компрессор включится.

Для исключения этого явления следует повысить температуру конденсации. Обычно в современных холодильных установках в системах охлаждения имеется автоматический водорегулирующий клапан, который должен закрыть проходное сечение в отливном трубопроводе. При отсутствии последнего или при неудовлетворительной его работе следует вручную прикрыть отливной клапан и повысить температуру конденсации до 20 - 30°С. Если позволяет конструкция системы, можно на охлаждение конденсатора подать забортную воду из системы охлаждения главных двигателей или дизель-генераторов.

5.6. После устранения всех неполадок в работе, необходимо снова вывести установку на максимальную нагрузку, произвести замеры параметров и построить рабочий цикл, в предлагаемой последовательности:

- провести изобару Р_К и на пересечении с пограничными кривыми найти

точки 3 и 4;

- провести изотерму t_ж и на пересечении с изобарой Р_К найти точку 5;

- провести изобару Р_И и на пересечении с нижней пограничной кривой

найти точку 7;

- из точки 5 провести изоэнтальпу і₅=const до пересечения с изобарой Р_И и

найти точку 6;

- на пересечении изобары Р_и и изотермы найти точку 1;

- провести адиабату (изоэнтропу) из т. 1 до изобары Р_К и найти точку 2. Для проверки соответствия холодильного оборудования требованиям, необходимо по методике, приведенной в практическом занятии, произвести расчеты G_o, V_L1 и сравнить их с паспортными. Определить Q_o, пересчитать его значение на стандартизированные условия и сравнить с паспортной величиной. Если в работе СХУ существенных отклонений не наблюдается, или их можно объяснить более простыми логичными заключениями, то такие расчеты и сравнения выполнять не обязательно.

Основной задачей технического обслуживания и эксплуатации судовой холодильной установки (СХУ) является обеспечение надежной и безопасной её работы при минимальных затратах труда и материальных средств.

Судовая холодильная установка действует безотказно, если она правильно смонтирована, испытана и обслуживается в точном соответствии с действующими Правилами Регистра и Инструкциями завода-изготовителя по техническому обслуживанию и эксплуатации холодильной установки. Поэтому целью настоящей лабораторной работы является глубокое изучение перечисленных выше вопросов с выполнением отдельных операций по техобслуживанию СХУ на имеющемся лабораторном оборудовании.

На транспортных судах обслуживание судовой холодильной установки осуществляет машинная вахта. Для этого старший механик организует подготовку вахтенного персонала (механиков и мотористов) по грамотному техническому обслуживанию конкретной судовой холодильной установки, обращая внимание на её особенности и какие параметры установки следует контролировать более внимательно. При этом машиной вахтой ведется Температурный журнал, в который записываются значения температур в охлаждаемых помещениях и параметры наружного воздуха.

На крупных пассажирских, рыбоперерабатывающих и рефрижераторных судах судовая холодильная установка располагается в отдельном рефрижераторном отделении и обслуживается специальной вахтой рефрижераторных машинистов, руководимых рефрижераторным механиком. В этом случае ведется Суточный журнал работы холодильной установки.