Файл: Цейтлин Ю.А. Установки для кондиционирования воздуха в шахтах [Текст] 1974. - 166 с.pdf

Понижение температуры кипения может быть и следствием изменения характеристики нагрузки установки. В этом случае необходимо уменьшить холодопроизводнтелыюсть компрессора или изменить качество испарителя. Следует помнить, что пони­ жение температуры кипения только на 1°С уменьшает холодопронзводительность компрессора примерно на 4% и на столько же увеличивает удельный расход энергии [6]. Поэтому поддер­ жание оптимальной температуры кипения при эксплуатации ГІКХУ — один из важных путей снижения энергоемкости этих установок.

Повышение температуры конденсации приводит к снижению показателей работы и ухудшению условий эксплуатаціи} ПКХУ. В этом случае снижается холодильная мощность и увеличи­ вается удельный расход энергии установки. Повышение темпе­ ратуры конденсации па 1°С приводит к увеличению удельного расхода энергии на 2—2,5%. Причиной повышения температуры конденсации при работе ПКХУ могут быть снижение расхода или повышение температуры среды, охлаждающей конденса­ тор, и снижение качества конденсатора.

Уменьшение расхода охлаждающей среды может быть заме­ чено по увеличенному перепаду температуры ее в аппарате. Причиной уменьшения расхода охлаждающей среды может быть засорение труб и арматуры в контуре, по которому эта среда циркулирует, снижение производительности насосов пли вентиляторов, осуществляющих циркуляцию.

Повышение температуры среды (воды или воздуха), охлаж­ дающей конденсатор, может быть вызвано увеличением темпе­ ратуры атмосферного воздуха пли снижением производительно­ сти водоохлаждающпх устройств.

Если повышение температуры конденсации объясняется снижением качества аппарата, то обычно главной причиной этого является уменьшение коэффициента теплопередачи пли активной поверхности конденсатора.

Коэффициент теплопередачи может уменьшиться за счет: загрязнения поверхности труб, омываемых охлаждающей сре­ дой (отложение водяного камня, ила или пыли), образования масляной пленки на поверхностях, омываемых хладагентом,, ограниченно растворяющим масло (например, аммиаком), или повышенной концентрации масла в хладагенте, неограниченно-

свою очередь, быть следствием: отсутствия линейного ресивера,, служащего для сбора жидкого , хладагента, и использования части объема конденсатора для этой цели; переполнения систе­ мы хладагентом; неравномерного орошения поверхности аппа­ рата оросительного типа из-за засорения форсунок или по ка­ кой-либо другой причине.

8 6

Снижение коэффициента теплопередачи или активной по­ верхности теплообмена можно обнаружить по уменьшению пе­ репада температур охлаждающей конденсатор среды и увеличе­ нию температуры конденсации хладагента. Накопление воздуха в конденсаторе, кроме того, сопровождается повышением дав­ ления в аппарате и нарушением соответствия между этим дав­ лением и температурой конденсации (давление в конденсаторе -больше давления насыщения при температуре конденсации).

Повышение температуры пара после компрессора не всегда •свидетельствует о ненормальном режиме работы установки, од­ нако наблюдение за этой температурой при работе ПКХУ помо­ тает оценивать условия ее работы.

Повышение температуры пара после компрессора (по срав­ нению с нормальным значением этой величины) может быть вызвано чрезмерным перегревом пара перед компрессором (не­ достаточная подача хладагента в испаритель) или дефектами в работе компрессора (износ цилиндров, неплотность клапанов, недостаточная смазка цилиндров, ухудшение охлаждения).

В турбокомпрессорных установках одним из наиболее опас­ ных нарушений нормального режима работы является возник­ новение помпажа. Помпаж возникает в случае, если вследствие увеличения степени повышения давления компрессора (обычно из-за увеличения давления конденсации), она достигает крити­ ческого значения. Для предотвращения помпажа турбокомпрес­ соры снабжаются специальной системой антипомпажной защи­ ты, которая при приближении режима работы установки к кри­ тическому производит перепуск пара из нагнетательного во вса­ сывающий трубопровод, предотвращая дальнейшее повышение

.давления н возникновение помпажа.

Кроме отклонений от нормального режима, вызванных при­ чинами о которых говорилось выше, при работе ПКХУ могут иметь место нарушения, объясняющиеся большей частью меха­ ническими неисправностями некоторых узлов установки. К та­ ким нарушениям нормальной работы относятся: повышение тем­ пературы трущихся деталей, основной причиной которого яв­ ляется ненормальная работа системы смазки или неправильная сборка узлов компрессора; появление стуков в компрессоре из-за поломки деталей, увеличения зазоров между отдельными движущимися деталями, влажного хода компрессора; утечка хладагента вследствие разгерметизации системы.

Во всех перечисленных случаях установка должна быть оста­ новлена и повторный пуск ее допускается лишь после устране­ ния неполадок.

О с т а н о в ПКХУ. Различают кратковременный и длитель­ ный останов ПКХУ. Кратковременный останов вызван времен­ ным снижением нагрузки установки. Длительный останов вы­ зван длительным снижением нагрузки, необходимостью ремонта установки и другими причинами.

87

При кратковременном останове ПКХУ прекращается подача жидкого хладагента в испаритель, для чего закрывают вен­ тиль VI (см. рис. 41), затем закрывают регулирующие вентили, всасывающий вентиль XI, и компрессор останавливается. После этого прекращают подачу хладоносителей и воды, охлаждаю­ щей компрессор и конденсатор; закрывают нагнетательный вен­ тиль компрессора и останавливают двигатели вспомогательно­ го оборудования.

При длительном останове ПК.ХУ кроме перечисленных выше операции следует выпустить воду из охлаждаемых полостей и по возможности освободить от хладагента испаритель, а также связанные с ним трубопроводы и ресиверы.

13. Основы проектирования ПКХУ

Исходными данными при проектировании ПКХУ являются: необходимые температура охлаждаемой средьГи холодильная мощность установки (мощность установки берется из характе­ ристики охлаждаемого объекта); температура и вид среды, охлаждающей конденсатор.

Проектирование начинают с выбора хладагента и схемы установки. Если расстояние между холодильной установкой и охлаждаемым объектом невелико и подача хладагента к объек­ ту не противоречит условиям безопасной работы его, то прини­ мают схему непосредственного охлаждения. Если же охлаждае­ мый объект находится на значительном расстоянии от ПКХУ или подача хладагента к объекту недопустима но условиям без­ опасности (например, подача аммиака в подземные выработ­ ки), то принимают схему с использованием промежуточного хо­ лодоносителя.

После выбора схемы установки определяют характерные температуры хладагента в цикле:

температуру конденсации

8 8

Ata — разность между средней температурой охлаждае­ мой среды и температурой испарения, принимаемая

Таким образом, при использовании промежуточного холодо­ носителя разность между средней температурой охлаждаемого воздуха и температурой испарения составляет 11 —16°С.

Если в установке принят регенеративный теплообмен между паром и конденсатом, то принимается величина перегрева пара перед компрессором. Для установок кондиционирования возду­ ха, использующих фреон-12, перегрев принимается в пределах

В аммиачных установках регенеративный теплообмен из-за сни­ жения экономичности установки не используется, однако если имеется некоторое количество холодной воды, то ее можно ис­ пользовать для переохлаждения конденсата.

После определения температуры хладагента в характерных точках цикла по диаграммам или таблицам находим соответст­ вующие давления рк и рп. Нанося цикл на і—lg/7-диаграмму, определяем основные показатели работы установки. По форму­ ле (37) или (41) определяют удельную холодопроизводитель-

Полная нагрузка на конденсатор (тепловая мощность)

Теоретическая мощность и объемная производительность компрессора

где щ — удельный объем хладагента на входе в компрессор, определяемый по диаграмме, м3/кг.

1 Следует учитывать, что для определенных1условий существуют опти­ мальные значения разности температур сред в теплооб.менных аппаратах, которые могут быть определены из условия минимума приведенных годовых затрат на эксплуатацию установки.

89