I. Мета роботи.

Закріплення теоретичних знань з предмету СВМ по розділу " Суднові Холодильні установки и системи кондіціонування Повітря". Вивчення конструкції найбільш поширених теплообмінних апаратів холодильних установок.

II. База для виконання роботи.

1.Действие холодильна установка.

2.Теплообменние апарати в розрізі змієвикового і трубчастого типу.

3.Плакати, креслення, довідники.

4.Інструкціі і опис.

5.Компрессорний агрегат.

111. Методичні рекомендації.

Практична робота виконується в лабораторії СХУ в наступному порядку:

1.Повторіть теоретичний матеріал:

а) передача тепла - випромінювання, конвенція, теплопровідність;

б) передача тепла через стінку;

в) типи теплообмінних апаратів по типу поверхонь

(Трубчасті, пластинчасті, змієвикові);

г) способи збільшення ефективності теплопередачі;

д) фізичні основи одержання низьких температур;

е) склад холодильної установки.

2. Вивчити правила техніки безпеки при виконанні роботи.

3. Підготувати допоміжні засоби для виконання роботи:

а) планшет, аркуші паперу, олівці, гумку.

б) інструмент для розбирання і складання устаткування в навчальних цілях (гайкові ключі, викрутки).

4. Провести розподіл навчальної групи. Виконання роботи рекомендується проводити ланками по 3-5 чоловік.

5. Вивчити наявні в кабінеті СВМ теплообмінні апарати

6. Скласти ескізи деталей і вузлів апаратів відповідно до вказівки викладача.

7. Виконати опис досліджуваних апаратів.

8. Відповісти на контрольні питання.

IV. Техніка безпеки при виконанні роботи.

5. Для виконання практичної роботи слід бути у відповідній робочому одязі.

6. Відключити невикористовуване в даній роботі електрообладнання.

7. Використовуваний робочий інструмент повинен бути до початку роботи оглянутий викладачем, керівним роботою, при цьому слід переконатися в його відповідність правилам техніки безпеки.

8. При розбиранні вузлів, зняті деталі укладаються на відведені місця, що виключають їх падіння і закриття підходу до робочого місця.

V. Порядок виконання роботи.

Для виконання практичної роботи отримати дозвіл керівника, після чого виконувати її в наведеній послідовності ності:

6. Виконати зовнішній огляд наявних в лабораторії теплообмінних апаратів

7. За зовнішніми ознаками визначити тип і призначення апарата. Визначити шлях руху охолоджуваної і охолоджуючої середовищ (нагрівається або нагріваючої).

8. Визначити матеріал, з якого виготовлені деталі теплообмінників.

9. Виконати ескізи деталей апаратів відповідно до вказівки керівника.

10. Скласти опис теплообмінних апаратів, використовуючи наступну схему:

а) тип і призначення теплообмінників;

б) специфікація елементів теплообмінників;

в) матеріали, з яких виготовлені деталі.

VI. Контрольні питання для перевірки знань.

1. Які існують способи передачі тепла від нагрітого тіла до

холодному?

2. Як передається тепло через стінку?

3. Які існують способи підвищення ефективності теплообмінників?

4. Як кріпляться трубки в трубних дошках?

5. Як компенсуються теплові напруги в теплообмінних апаратах?

6. Які фізичні основи одержання низьких температур?

7. Який склад холодильної установки?

Додаток до практичної роботи № 16

АПАРАТИ І ДОПОМІЖНІ ПРИСТРОЇ

Апарати. Конденсатор служить для охолодження перегрітого пара і конденсації хладагента за рахунок передачі теплоти забортної воді або повітрю. Відповідно розрізняють конденсатори з водяним і повітряним охолодженням.

Конденсатори холодильних машин, що обслуговують провізійні комори, системи кондиціонування повітря і більші об'єкти, охолоджуються забортної водою.

На рис. 103 зображений кожухотрубний хладоновий конденсатор МКТР2-3. Корпус конденсатора являє собою сталеву обечайку 4, до якої приварені латунні трубні решітки 2 і 8, штуцер 6 для підведення пари хладона, стакан 14, лапи 5 і 7 для установки електродвигуна і компресора та опорні лапи 12 для установки конденсатора на фундамент. Охолоджуючі трубки 11 виконані з мельхіора (70% міді і 30% нікелю) і мають із зовнішнього боку накатні ребра для збільшення поверхні охолодження. Кінці трубок розвальцьовані в трубних решітках. В кожному отворі, в яке входить трубка, розточують по дві канавки, що забезпечує в процесі розвальцювання більш щільне з'єднання трубок з дошками і виключає їх переміщення в трубній решітці при нагріванні. Зовнішня теплопередаюча поверхня 3, 2 м2. Трубні решітки конденсатора закриті бронзовими кришками 1 і 9, які мають перегородки, що забезпечують шестиходовий рух води по трубках конденсатора. Кришки встановлюють на гумових прокладках.

Перегрітий пар хладона нагнітається компресором в міжтрубний простір конденсатора, де пара охолоджується і конденсується. Рідкий хладон збирається в нижній частині, звідки через кутовий вентіль 15 надходить в рідинну лінію. Застосування дорогих кольорових металів для виготовлення конденсаторів викликається необхідністью не тільки забезпечити високий коефіцієнт теплопровідності, а й перешкодити ерозійного і корозійного руйнування його проточної частини забортною водою при швидкості води біля 2, 5 м / с.

Рис. 103. Хладоновий конденсатор

Крім того, для захисту від руйнування трубок, трубних дощок і кришок на кришці конденсатора встановлюють протектори 10. Поява течі в конденсаторі призводить до втрати хладагента і попадання забортної води в систему хладагента, а це оцінюється як важка аварія.

На корпусі конденсатора встановлений клапан 3 для спуску повітря. В якості запобіжного пристрою є пробка 13, яка має наскрізний отвір 16, залитий легкоплавким сплавом 17, який при 65 ° С плавиться і випускає агент в атмосферу через аварійну трубу. Цим конденсатор охороняється від вибуху при аварійному підвищенні тиску, що можливо при пожежі, зриві охолодження конденсатора і т. п.

Нижня половина корпусу конденсатора не має охолоджуючих трубок і разом зі стаканом 14 виконує роль ресивера - збірника рідкого хладону ємністю 29 л. Висота стовпа рідини в корпусі конденсатора (включаючи збірник) повинна бути не менше 50-75 мм, а у великих конденсаторах - не менше 100 мм. При малій висоті стовпа рідини над отвором трубопроводу в шарі рідини утворюється воронки, що сприяє потраплянню несконденсованого пару в рідинний трубопровід.

В установках середньої та великої холодопродуктивності за конденсатором може встановлюватися лінійний ресивер - вертикально або горизонтально розташовану сталеву циліндричну посудину. Ресивер є збірником холодильного агента, в нього стікає сконденсований агент, звільняючи теплообмінну поверхню конденсатора. Для безперешкодного стоку агента в ресивер його встановлюють нижче конденсатора, а парові порожнини обох апаратів для зрівнювання тиску в них з'єднують вирівнюючою трубкою.

Конденсатори та ресивери установок середньої та великої холодопродуктивності забезпечені запобіжними клапанами (замість легкоплавких пробок), відкриття яких має починатися при тиску 0, 21 МПа для R22 і при 0, 14 МПа для R12. Випускаємий запобіжним клапаном агент відводиться в атмосферу в безпечному для людей місці над палубою. Для контролю за герметичністю запобіжного клапана на відвідній трубі установлюють рідинний затвор з оглядовим склом, заповнений водою.

Конденсатор з повітряним охолодженням є ребрістотрубную батареєю, що інтенсивно обдувається вентилятором, приводиться в дію електродвигуном компресора. Застосовують такі конденсатори тільки в дрібних холодильних установках, обслуговують провізійні шафи, сатураторні установки, вантажні відсіки рефрижераторних контейнерів і т. п.

Регенеративний теплообмінник являє собою сталевий циліндричний корпус, який має штуцери для підведення і відведення рідкого хладону і пари. Рідкий хладон з конденсатора (ресивера) поступає в червоно-мідний змійовик, укріплений зварюванням всередині корпусу теплообмінника. У корпусі зовні змійовика в протилежному напрямі рухається холодний пар, що всмоктується з випарника компресором. Зовні теплообмінник ізолюється.

У випарнику відбувається кипіння і частковий перегрів холодильного агента за рахунок теплоти охолоджуваного середовища. В залежності від системи охолодження випарники можна розділити на дві групи: безпосереднього охолодження і для охолодження проміжного холодоносія (розсолу або води). Коефіцієнт теплопередачі випарника залежить від його конструкції, властивостей холодильного агента і охолоджуваного середовища, а також швидкості його руху.

Рис. Ш4. Повітроохолоджувач типу МВОФ

Для охолодження провізіонних коморах застосовують випарники типу ІРСН (випарник ребристий, сухий, настінний). Випарник ІРСН-12, 5 складається з 12 червоно-мідних горизонтальних труб діаметром 18 мм, послідовно з'єднаних колінами і утворюють змійовик. Для збільшення поверхні охолодження на теплообмінні трубки кріплять латунні ребра товщиною 0, 4 мм з інтервалами 12, 5 мм. Після складання батарею облужувають в печі. Зовнішня поверхня охолодження 12, 5 м2. Рідкий хладон з регулюючого вентиля надходить в випарник через верхній штуцер, пар відсмоктується компресором через нижній штуцер. У випарниках з верхньою подачею рідкого хладону відсутній яскраво виражений рівень рідини. Тому їх називають сухими. З метою збільшення питомого теплового навантаження випарника, а також для забезпечення рівномірної температури по всьому об'єму рефрижераторної комори застосовують випарники з примусовою циркуляцією повітря, що створюється вбудованими в них електровентиляторами. Такі випарники прийнято називати повітроохолоджувачами.

Повітроохолоджувач типу МВОФ (рис. 104), використовують для прове тів комор з температурами від 2 до 12 ° С. Повітроохолоджувач має мідні трубки 3 з ребрами. Зовнішня поверхня охолодження вказується в марці апарату. Осьовий вентилятор 5 з електродвигуном 1 вбудований в корпус 2 повітроохолоджувача. Для відводу вологи, випавшої з повітря при його охолодженні або відтаюванні снігової шуби, з поверхні охолодження на піддоні повітроохолоджувача передбачений патрубок 4.

Повітроохолоджувачі типу МВОФ-Е застосовують для охолодження кладових з низькими температурами від - 18 до + 2 ° С, вони відрізняються від розглянутого наявністю електрогрілок для відтаювання снігової шуби. Зважаючи істотних переваг на більшості новоспоруджуваних суден для охолодження всіх провізіонних коморах приміняють повітроохолоджувачі.

У холодильних установках, які обслуговують рефрижераторні трюми з допомогою системи повітряного охолодження, використовують повітроохолоджувачі безпосереднього або розсольного охолодження. У першому випадку повітря віддає теплоту киплячого хладону, у другому - холодного розсолу. Для охолодження розсолу (води) застосовують горизонтальні кожухотрубні випаровувачі. Конструктивно вони відповідають кожухотрубним конденсаторам. У цих апаратах розсіл циркулює всередині трубок. Холодильний агент через регулюючий вентиль подається у випарник знизу, заповнює 50% міжтрубного простору, де кипить, охолоджуючи розсіл. Пар відсмоктується зверху через сухопарник. Циліндричний корпус випарника зовні ізольований.

Масловіддільник встановлюють між компресором і конденсатором для відділення масла, що виноситься паром з компресора. Відділення крапель масла здійснюється за рахунок зміни напрямку руху пари. Іноді для цієї ж мети передбачають прохід пару через моток мідного дроту, розміщеного в масловіддільнику.

У всіх конструкціях масло стікає в нижню частину масловіддільника, а пар агента направляється в конденсатор. Коли рівень масла в масловіддільнику підвищується, поплавець спливає, через систему важелів відкриває голчастий клапан, і масло під дією різниці тисків повертається в картер компресора.

Фільтри - осушувачі служать для поглинання вологи, що зробилася в системі хладону, а також для затримання різних механічних включень (окалини, піску і т. п.). Встановлюють фільтр-осушувач між конденсатором, або регенеративним теплообмінником, якщо він передбачений і ТРВ. На вітчизняних судах застосовують фільтри-осушувачі типу ОФФ-10. Хладон надходить через штуцер 1, проходить через сітку 16, гільзу 6 з адсорбентом - речовиною, що поглинає вологу, сітку 13, фільтр 5 з набору сіток і сукна і виходить через штуцер 14, 3 і 10 - ущільнюючі прокладки. При постановці кришки 9 на фланець 11 пружина 8 за допомогою опорної пластини 12 притискає кільце 15 до денця 2. На корпусі 4 стрілкою вказано напрямок руху хладону.

Рис. 105. Фільтр-осушувач ОФФ-10.

Крім фільтра-осушувача, який знаходиться на рідинному трубопроводі, може бути встановлений газовий фільтр на всмоктуючій трубі компресора. Він призначений для відділення від пара окалин і частинок віднесеного в систему адсорбенту і для цієї мети забезпечений мідною сіткою і фетровою панчохою. Незалежно від наявності цього фільтра компресор забезпечується своїм сітчастим фільтром.

Хладонові трубопроводи, що мають зовнішній діаметр до 25 мм, виконують з червоно-мідних тонкостінних труб. Трубопроводи більших діаметрів монтують із сталевих безшовних труб. Для запорних прохідних вентилів застосовують сальникові,

сильфонні і мембранні вентилі. Останні переважно, оскільки мембрани і сильфони герметизують порожнину клапана, заповнену агентом. В експлуатації запорні вентилі, незалежно від їх конструкції, слід відкривати до упору для того, щоб бурт на штоку клапана, притискався до верхнього сідла, перекривав шлях хладону назовні.

Прокладочний матеріал прикріплюють для ущільнень сполук.

У зв'язку з тим, що хладон і масло роз'їдають звичайну гуму, як прокладки використовують хладонобензо-маслостійке гуму з синтетичного каучуку. Цим матеріалом ущільнюють покажчики рівня та оглядові стекла, сальники компресорів, регулюючих і запірних вентилів, фланцеві з'єднання і т. п. Для ущільнення сальників регулюючих і запірних вентилів можна застосовувати також азбестографітову або бавовняну набивку квадратного перетину. Паронітові прокладки товщиною 0, 5-1 мм використовують в з'єднаннях окремих деталей компресорів, а також у фланцевих з'єднаннях трубопроводів. Перед постановкою її ретельно просочують гарячим гліцерином або маслом ХВ-12. Металеві прокладки з відпаленої червоної міді застосовують у з'єднаннях автоматичних і контрольно-вимірювальних приладів.