Видео:Теплообменное оборудованиеСкачать
Компрессоры, теплообменные аппараты и оборудование холодильных установок
Компрессоры холодильных установок служат для отсасывания пароагента из испарителя, для сжатия и нагнетания его в конденсатор.
На рис. 38 показан вертикальный двухцилиндровый компрессор ФВ-12 (Ф — фреоновый, В — вертикальный). В блоке картера 18 запрессованы втулки 16 цилиндров. На цилиндрах и верхней крышке 13 имеются охлаждающие ребра 14. Коленчатый вал снабжен противовесами 17 и опирается на два шариковых подшипника, один из которых запрессован в картере, а второй в корпусе 23 подшипника. Поршни 8 имеют уплотнительчые 9 и маслосъемные 7 кольца. Поршневые пальцы пустотелые, плавающие, от продольного смещения удерживаются кольцевыми пружинами, вставленными в выточки бобышек поршня. Шатуны выполнены с разъемной нижней и неразъемной верхней головками. В нижние головки вставлены вкладыши, залитые баббитом. Всасывающие клапаны 10 расположены в днище поршня, а нагнетательные 12—на клапанной плите 11.
При работе компрессора пар фреона засасывается из испарителя через всасывающий вентиль компрессора, проходит через сетчатый фильтр, помещенный в корпусе блока цилиндров, и через отверстия 15 в цилиндровых втулках поступает в пространство под днищем поршня. При движении поршня вниз пары фреона через всасывающие клапаны 10 перепускаются в рабочую полость цилиндра, а при движении поршня вверх сжимаются. Затем через нагнетательные клапаны 12 и нагнетательный вентиль они выталкиваются в конденсатор.
Смазка компрессора принудительная. Шестеренный масляный насос 4 установлен в проставке 24, закрывается крышкой 25 и навешен на коленчатый вал компрессора. Он забирает масло из картера через приемный фильтр 1, подает в полость 3 и далее по отверстию коленчатого вала — к подшипникам кривошипа. Смазка верхних головок шатунов осуществляется разбрызгиванием. Одновременно от масляного насоса 4 по наружной трубе масло подается через отверстие 19 в корпусе 22 сальника. В сальнике 20, который закрывается крышкой 21, давление контролируется манометром 6, снабженным запорным клапаном 5. Для спуска масла из картера имеется вентиль 2. Масло, захваченное агентом испарителя, стекает в картер.
Всасывающие клапаны (рис. 39) компрессора представляют собой ленточные пластины 1, расположенные между седлом 2 и направляющей розеткой 3. Число лент равно числу рядов сквозных отверстий 5. Каждая лента полностью перекрывает свой ряд отверстий. При ходе поршня вниз под действием разности давлений и сил инерции ленточные пластины 1 прогибаются вверх в сферических прорезях 4 розетки 3, и пары фреона поступают в рабочую полость цилиндра в направлении, показанном стрелками. При ходе поршня вверх под действием разности давлений и сил инерции пластины опускаются на седло 2, плотно закрывая проходные отверстия 5. Нагнетательные клапаны выполнены круглыми, стальные пластины нагружены легкой пружиной. При ходе поршня вверх (под действием давления из цилиндра) пластины поднимаются, сжимая пружину и пропуская пары агента из полости цилиндра через отверстия в клапанной решетке в полость нагнетания. При обратном ходе поршня пластины опускаются на свои седла под действием разности давлений и усилия пружины. Седлами нагнетательных клапанов служат кольцевые пояски на клапанной решетке.
Сальник с графитометаллическими кольцами и масляным затвором показан на рис. 40. Стальные кольца 1 укреплены в корпусе и крышке сальника. Вместе с валом компрессора вращаются резиновые кольца 6 и плотно надетые на них обоймы 4 с запрессованными в них графитными кольцами 5. Пружина 7 распирает обоймы 4, прижимая вращающиеся кольца 5 к неподвижным стальным кольцам 1. Рабочие поверхности колец тщательно притерты по плите. Масло, подаваемое насосом через отверстие 3, смазывает трущиеся части и создает масляный затвор, увеличивающий герметичность сальника. Избыток масла по каналу 2 стекает в картер.
Читайте также: Масло для воздушного компрессора высокого давления
В состав холодильной установки кроме компрессоров входят конденсаторы, испарители, маслоохладители, осушители, фильтры и теплообменники. В конденсаторах холодильной установки происходит передача теплоты от холодильного агента забортной воде или воздуху. Соответственно различают конденсаторы с водяным и воздушным охлаждением.
Холодильный агент, поступающий в конденсатор в состоянии перегретого пара, в результате отдачи теплоты забортной воде (воздуху) охлаждается до состояния сухого насыщенного пара и затем конденсируется. В некоторых конденсаторах предусматривается также переохлаждение жидкого холодильного агента. Наибольшее распространение на морских судах получили кожухотрубные конденсаторы. Такой конденсатор состоит из стального круглого корпуса, к которому приварены с двух сторон трубные доски с отверстиями для трубок; в отверстия устанавливают трубки, концы которых развальцовывают (либо приваривают) в трубных досках. На корпусе закреплены крышки с перегородками, которые изменяют направление воды, протекающей по трубкам, что улучшает условия охлаждения паров фреона. Конденсатор снабжен предохранительным клапаном.
Применяют также кожухозмеевиковые конденсаторы. Вода в них прокачивается по змеевику, расположенному в корпусе;
оба конца змеевика укреплены в одной трубной доске. Такая батарея вводится внутрь корпуса, и корпус закрывается крышкой.
Для охлаждения рассола (воды) в судовых холодильных установках применяют испарители. Значительное распространение на судах получили испарители ИРСН-12,5 (испаритель ребристый сухой настенный), у которых наружная поверхность охлаждения (с учетом ребер) составляет 12,5 м 2 (рис. 41). Жидкий фреон после регулирующего вентиля поступает в испаритель через верхний штуцер, пары фреона отсасываются компрессором через нижний штуцер. В испарителях с верхней подачей жидкого фреона отсутствует ярко выраженный уровень жидкости, поэтому они называются сухими. Испаритель состоит из 12 медных труб диаметром 18 мм, соединенных таким образом, что фреон, поступивший в испаритель, проходит последовательно через все трубы. Для увеличения поверхности испарителя на теплообменные трубки надеты с интервалом 12,5 мм латунные ребра толщиной 0,4 мм.
Маслоотделитель служит для отделения частиц масла, увлекаемого хладагентом из компрессора. Его устанавливают на нагнетательной линии перед конденсатором.
Осушитель применяют во фреоновых холодильных установках для осушения хладагента от влаги, чтобы предотвратить возможность образования ледяных пробок в ТРВ при понижении температуры хладагента.
Фильтры предназначены для улавливания механических примесей и грязи из циркуляционного хладагента. Фильтрующим элементом служит мелкая латунная сетка или прокладочное сукно.
Теплообменник применяют для переохлаждения жидкого хладагента и увеличения перенагрева паров, всасываемых компрессором. Это увеличивает экономичность установки и обеспечивает сухой ход компрессора.
Вопросы для повторения
1. Расскажите о назначении холодильных установок на судне.
2. Какие вещества применяются в качестве хладагентов? Каковы требования к ним?
3. Как работает фреоновая установка?
4. Как работает абсорбционная холодильная установка?
Видео:Устройство и Принцип работы пластинчатого теплообменникаСкачать
Устройства и назначение теплообменников.(стр.25-27)
Теплообменники являются дополнительным элементом оборудования, устанавливаемого после компрессора. Горячий входной воздух проходит через блок охлаждения, где от него отбирается тепло. Обычно охлаждают водой, реже воздухом. Образовавшийся конденсат удаляется циклонным сепаратором.
Теплообменник состоит из блока охлаждения, размещенного в стальном корпусе, вентилятора со встроенным электродвигателем (для моделей с воздушным охлаждением) и циклонного сепаратора. Промежуточные теплообменники — это устройства в системе с последовательным многоступенчатым компрессорами.
К аппаратам этого типа предъявляются следующие требования. Конструкции должны обеспечивать возможность широкой унификации, должна быть обеспечена возможность чистки трактов обоих теплоносителей, коррозионная стойкость, виброустойчивость элементов конструкции, прочность, неизменность формы теплопередающей поверхности.
Наибольшим разнообразием отличаются конструкции трубчатых и кожухотрубных теплообменников. Большинство газоводяных кожухотрубных аппаратов имеет цилиндрический корпус. Трубы заделаны в трубные решетки. Вода подается в трубное пространство, газ — в межтрубное. Это обусловлено относительной простотой очистки внутренней поверхности труб от накипи. Организация нужного режима течения межтрубного теплоносителя достигается установкой перегородок.
Читайте также: Компрессор schego optimal характеристики
Рис. Конструкции кожухотрубных теплообменников: а — многоходовой гладкотрубный с поперечными перегородками; б — двухходовой с двумя пучками оребренных труб; в — двухходовой с одним пучком оребренных труб и составной перегородкой
Повышение компактности теплообменников требует использования труб малого диаметра. Одним из эффективных и распространенных способов повышения компактности, является оребрение труб. В практике в большинстве случаев осуществляется наружное оребрение, которое выполняется как цельнокатанное, литое, ленточное и насадное
Рис. Трубы с наружным оребрением:
а — целонакатанная;б — цельнокатанная биметаллическая труба; в — с ленточным оребрением; г — с насадными ребрами.
Виды труб — с трубкой, оребренной проволокой; с трубкой оребренной спиралью, навитой из проволоки; с трубкой с кольцевами или спиральными выдавками, обращенными внутрь трубы.
Рис. Пример кожухотрубного теплообменника с продольным оребренными трубами: I — вход воды; II — выход воды; III — вход воздуха; IV — выход воздуха; V — продувка.
Механическая чистка таких теплообменников от загрязнений невозможна из-за большого числа каналов малого эквивалентного диаметра. Это делает нецелесообразным их использование в открытых водооборотных системах.
В газо-водных охладителях низкого и среднего давления открытых водооборотных систем охлаждения компрессоров предпочтение следует отдать кожухотрубным аппаратам с поперечным расположением труб с наружным оребрением при внутритрубном течении воды и межтрубном течении газа. В системах непосредственно
Рис. Кожухотрубный газо-водяной охладитель высокого давления
Среди газоохладителей высокого давления можно выделить кожухотрубные, змеевиковые и аппараты типа «труба в трубе». Кожухотрубные теплообменники высокого давления ( МПа) наиболее целесообразно применять в компрессорных установках большой производительности
Наибольшее распространение в качестве газоводяных охладителей ступеней высокого давления получили аппараты типа «трубы в трубе». Выполняются они в виде нескольких параллельных секций, соединенных общими коллекторами. Основное преимущество таких теплообменников — возможность разборки и чистки, недостаток — большие размеры и металлоемкость.
Рис. Газоохладитель типа «труба в трубе»
Змеевиковые газоохладители используются лишь в ступенях высокого давления, где относительные гидравлические потери оказываются ниже, чем в ступенях низкого давления.
Видео:Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
Теплообменники (ТО) компрессорных установок
Охлаждение воздуха в процессе сжатия увеличивает экономичность работы компрессора. Применяется два вида охлаждения: охлаждение внутреннее (рубашечное), влияющее на процесс сжатия, и охлаждение наружное (промежуточное), снижающее температуру воздуха перед очередной ступенью и, следовательно, уменьшающее работу сжатия. Охлаждающей средой является, как правило, вода. Воздушное охлаждение малоэффективно. Оно используется только в КУ малой мощности.
Рубашечное охлаждение имеет большое значение для поршневых и ротационных (винтовых, пластинчатых) компрессоров. Но основную роль в охлаждении воздуха при многоступенчатом сжатии играют промежуточные воздухоохладители. Воздух охлаждается и на выходе из компрессора в концевом холодильнике с целью снижения его влагосодержания.
Кроме воздухоохладителей в КУ есть еще теплообменники-маслоохладители. Роль их тоже значительна, особенно в ротационных компрессорах.
Конфигурации воздухоохладителей весьма разнообразны. Их выбор зависит от производительности КУ, от параметров сжимаемого газа, вида систем охлаждения, требований унификации и т.п.
Для поршневых компрессоров общего назначения применяются змеевиковые и трубчатые воздухоохладители. Змеевиковые ТО используются в компрессорах малых подач и высоких давлений. В КУ низких давлений и больших расходов используются трубчатые теплообменники.
По величине рабочих давлений газоохладители принято делить на три группы: 1) – низкого давления (до 1,2 МПа); 2) – среднего давления (до 4 МПа); 3) – высокого давления (свыше 4 МПа).
Читайте также: Пила из компрессора холодильника
Конструкция ТО определяется типом теплопередающего элемента. Это либо трубы или пластины.
С целью повышения компактности ТО широко используется оребрение труб со стороны воздуха. Это, как правило, наружное оребрение. Оно бывает цельнокатаное, литое, ленточное и насадное (см. рис. 10.5).
Цельнокатанные ребра самые простые в изготовлении, но они получаются невысокими. Трубы с таким оребрением изготавливают из меди или алюминия. Но высокая цена первых и сложность установки вторых ограничивают их применение.
 |
Рис. 10.5. Трубки с наружным оребрением теплообменной поверхности: а – монометаллическая накатная ребристая трубка; б – биметаллическая накатная трубка; в – с завальцованным в канавку поперечно-спиральным оребрением; г – с насадными ребрами
В последнее время все шире используются пластинчатые и пластинчато-ребристые теплообменники. Из-за высокого отношения площади поверхности теплообмена к объему ТО (1000 – 5000 м 2 /м 3 ) такие аппараты в десятки раз компактней трубчатых. Недостаток – сложность очистки теплообменных поверхностей от загрязнений.
Самая многочисленная группа газоохладителей на КС – это теплообменники низкого и среднего давления. Это обычно трубчатые и кожухотрубные ТО. В них охлаждаемой средой является воздух, охлаждающей – вода. В этом случае охлаждающая вода подается в трубное пространство, воздух — в межтрубное. Так упрощается очистка труб от загрязнений и накипи. Организация нужного режима течения воздуха достигается установкой поперечных перегородок (см. рис. 10.6)
Рис. 10.6. Кожухотрубный многоходовой (пятиходовой) гладкотрубный теплообменник с поперечными перегородками
Основные недостатки такой конструкции – большая масса и габаритные размеры, а также ограниченные возможности унификации.
Для снижения массы и габаритов используются поперечнооребренные теплообменные трубы, что связано с усложнением конструкции. В этом случае для достижения многоходовости межтрубного пространства устанавливают дополнительные трубные доски или составные перегородки (см. рис. 10.7).
Рис. 10.7. Кожухотрубный двухходовой (по воздуху) аппарат с одним пучком оребренных труб и составной перегородкой
Большие возможности представляют конструкции, в которых трубы установлены поперек корпуса и скомпонованы в несколько теплопередающих секций (модулей). Варьируя размеры, число секций и способ их подключения, можно получить аппараты для широкого спектра расходов давлений с конфигурацией, близкой к оптимальной (см. рис. 10.8).
 |
Рис. 10.8. Кожухотрубный теплообменник из трех унифицированных теплопередающих секций
Подача воды в секции такого теплообменника может осуществляться по последовательной, параллельной и параллельно-последовательной схеме.
В газо-водяных охладителях низкого и среднего давления с открытыми водооборотными системами КС предпочтение следует отдавать кожухотрубным аппаратам с поперечным расположением оребренных труб при внутритрубном течении воды и межтрубном течении газа. В закрытых системах с промежуточным теплоносителем в качестве охладителя наилучшие показатели имеют пластинчато-ребристые теплообменники.
Среди газоохладителей высокого давления можно выделить кожухо-трубные, змеевиковые ТО и аппараты «труба в трубе».
Контрольные вопросы
1. Что входит в состав вспомогательного оборудования компрессорных станций?
2. Какие существуют виды загрязнений воздуха?
3. Какое воздействие оказывают загрязнения воздуха на элементы системы воздухоснабжения?
4. Какие способы используются для очистки воздуха от твердых загрязнений и капельной влаги?
5. Чем отличаются «сухие» и «мокрые» способы очистки воздуха?
6. Как осуществляется забор воздуха из атмосферы в компрессорных установках?
7. Какими показателями оценивается эффективность работы воздушных фильтров?
8. Где и с какой целью в компрессорных установках размещают влаго- и маслоотделители?
9. Что представляют собой воздухосборники (ресиверы)?
10. В каком месте схемы компрессорной станции и для чего предусмотрены теплообменники-воздухоохладители?
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🔍 Видео
Виды теплообменников (теплообменных аппаратов)Скачать
9. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ. Работа компрессора. Вредный объём.Скачать
16. Основы теплотехники. Теплообменные аппараты. Конструкция и расчёт теплообменников.Скачать
Конструкции кожухотрубных теплообменниковСкачать
Виды теплообменных аппаратов. Устройство оборудования и принцип работы.Скачать
Лекция 5. Компрессоры кондиционеровСкачать
11. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ПОЛУЧЕНИЕ ХОЛОДА. ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН. Устройство холодильникаСкачать
Влагоотделитель для компрессора. Устройство, принцип работы, реальный тест эффективности.Скачать
Как ухаживать за компрессором? Обучающее видеоСкачать
Современные теплообменные аппаратыСкачать
Теплообменные аппараты ФорселСкачать
Классификация теплообменных аппаратов. Их конструкция | Процессы и аппараты нефтегазопереработкиСкачать
Принцип работы теплообменника. Пластинчатый теплообменник. Курсовая.Скачать
Л15 - Теплообменные аппараты.Скачать
Центробежный компрессор / УстройствоСкачать
Трубчатые теплообменники: характеристика, примеры внедрения трубчатых теплообменных аппаратов.Скачать
Принцип работы водяного кожухотрубчатого (кожухотрубного) теплообменника холодильника (охладителя).Скачать
