Файл: Соловьев Е.М. Судовые энергетические установки, вспомогательные и промысловые механизмы учеб. пособие.pdf

грузовых барабанов, свободно сидящих на грузовом валу, а также значитель­ ного количества турачек.

При изучении механизмов кошелькового лова следует ознакомиться с кон­ струкцией сейнерной лебедки: она может иметь привод от главного двигателя или автономный. Затем нужно обратить внимание на освоение новых механиз­

Рассматривая механизмы для лова кильки на электросвет, следует помнить, что суда современной постройки, предназначенные для этой цели, оборудуют эрлифтными установками, так как они обеспечивают лучшую сохранность рыбы при подъеме на борт, чем рыбонасосные установки.

В связи с тем что большое количество судов для СССР построено и стро­ ится за границей, парк промысловых механизмов весьма разнотипен. Это со­ здает определенные трудности в приобретении навыков эксплуатации механиз­ мов. Поэтому необходимо четко представлять существующую классификацию промыслового оборудования.

За последние годы проделана значительная работа по механизации трудо­ емких процессов на промысле с различными орудиями лова. Разработаны и внедрены на судах линии комплексной механизации дрифтерного, кошелькового лова и лова кильки на электросвет.

Разрабатывается схема комплексной механизации работ с тралом. Достиг­ нутые в этой области успехи в сочетании с автоматизацией управления судо­ вым двигателем создают основу для разработки траулера-автомата.

ГЛАВА VII

СУДОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

§22. Назначение холода на рыбопромысловых судах

испособы его получения

Консервирующее действие холода и способы его получения.

Свежедобытая рыба или продукт — рыбное филе при обычной тем­ пературе окружающего воздуха (особенно в летнее время) под влиянием бактерий и плесени быстро начинает разлагаться. Это приводит не только к утрате вкусовых качеств, но и к появлению ядовитых веществ, делающих эти продукты непригодными для упо­ требления.

Сохранение рыбопродуктов при длительной транспортировке может быть осуществлено путем их охлаждения или замораживания. При охлаждении рыбопродукт доводят лишь до такой температуры (обычно плюс 2-э5°С), при которой образующийся в клетках лед не вызывает их разрушения и клеточный сок остается жидким. За­ мораживание является более надежным средством консервирова­ ния рыбопродуктов. Однако оно часто сопровождается нарушением целостности клеток тканей продуктов крупными кристаллами льда и вследствие этого — потерей вкусовых и питательных качеств. По­ этому в настоящее время пользуются преимущественно методом «быстрого» замораживания (с температурой минус 30°С), при ко­ тором в клетках создаются мелкие кристаллы и питательная цен­ ность продукта не утрачивается.

164

На промысловых судах применяют два способа охлаждения: ес­ тественный и искусственный.

В основу естественного способа положен процесс передачи теп­ лоты от тела, имеющего более высокую температуру, к телу, имею­ щему более низкую температуру. Практически этот способ осуще­ ствляется путем пересыпки свежей рыбы дробленым льдом. Таяние льда сопровождается поглощением теплоты от окружающей среды (рыбы). При этом способе минусовые температуры получить невоз­ можно, так как лед тает при 0°С.

Более низкую температуру охлаждения получают с помощью льдосолевых смесей. При образовании смеси льда и соли лед тает, и одновременно растворяется соль. Эти два процесса протекают с поглощением большого количества теплоты и при низкой темпе­ ратуре. Например, если создать смесь из одной трети соли и двух третей льда (по весу) и этой смесью пересыпать рыбу, то темпера­ тура таяния смеси может опуститься до минус 20°С.

Существенный недостаток ледяного и льдосолевого способов ох­ лаждения состоит в том, что невозможно поддержать устойчивую температуру и постоянную влажность охлажденной рыбы по мере таяния льда. Вместе с тем это является необходимым условием сохранения качества рыбопродукта.

Охлаждение рыбы с помощью льда используют только на мел­ ких судах (малых траулерах, сейнерах), ведущих промысел вблизи берегов. На современных средних и больших траулерах, производ­ ственных и. транспортных рефрижераторах применяют искусствен­ ное охлаждение, осуществляемое с помощью холодильных машин. Все холодильные машины основаны на принципе интенсивного по­ глощения теплоты при испарении жидкого хладагента.

Назначение и классификация холодильных установок. На реф­ рижераторных судах рыбной промышленности СССР холодильные установки выполняют следующие функции: замораживание рыбо­ продуктов; охлаждение добытой рыбы; охлаждение трюмов при транспортировке соленой и мороженой рыбопродукции; охлажде­ ние провизионных камер; кондиционирование воздуха в жилых и служебных помещениях.

Современные холодильные установки по принципу действия под­ разделяются на три основные группы: компрессионные, абсорб­ ционные и пароэжекторные. Абсорбционные и пароэжекторные установки вследствие неэкономичности и недостаточно низких ко­ нечных температур охлаждения не получили распространения на рыбопромысловых судах.

Принцип действия компрессионной холодильной установки. На рыбопромысловых рефрижераторных судах применяют преимуще­ ственно компрессионные холодильные установки. Они работают с постоянным количеством рабочего вещества (хладагента), способ­ ного .испаряться при низких температурах.

Схема компрессионной холодильной установки показана на рис. 94, а. Установка состоит из компрессора 5, конденсатора 4, ис­ парителя 1 и терморегулирующего вентиля (ТРВ) 3. Компрессор 5

165

всасывает пары хладагента из испарителя 1 и сжимает их. При сжатии пары хладагента перегреваются и через нагнетательный клапан компрессора поступают в конденсатор 4. В конденсаторе перегретый пар охлаждается прокачиваемой забортной водой, кон­ денсируется и в жидком состоянии поступает к терморегулирую­ щему (или дроссельному) вентилю 3. Так как сечение ТРВ меньше,

Рис. 94. Компрессионная холодильная установка: а — принци­ пиальная схема; б — изображение цикла установки в диаг­ рамме Т—5.

чем сечение трубопровода, то там происходит процесс дроссели­ рования, и давление хладагента за вентилем уменьшается до дав­ ления в испарителе 1. В испарителе происходит интенсивное кипе­ ние. Поскольку процесс испарения всегда сопровождается погло­ щением теплоты, то пары хладагента отбирают теплоту от рыбы 2, находящейся в камере, охлаждая ее. Сами же пары нагреваются и отсасываются в компрессор. Затем процесс повторяется.

Таким образом, холодильная установка является как бы насо­ сом, который «забирает» теплоту от рыбы и через конденсатор «от-

166

дает» ее забортной воде. На этот процесс «перекачки теплоты» за­ трачивается энергия электродвигателя, который приводит в движе­ ние компрессор.

На рис. 94, б в диаграмме Т — 5 изображен цикл компрессион­ ной холодильной установки. В этом цикле линия 1—2 изображает процесс адиабатного сжатия паров хладагента в компрессоре, ли­

Холодильные агенты. Для обеспечения нормальной работы ком­ прессионных холодильных установок рабочие вещества, циркули­ рующие в установках (хладагенты), должны удовлетворять сле­ дующим требованиям: кипеть при низких температурах, а конденси­ роваться при положительных температурах; быть нейтральными к металлам и безвредными для обслуживающего персонала; не об­ разовывать в смеси с воздухом взрывоопасных смесей; иметь низ­ кую стоимость. Отыскать хладагент, который удовлетворял бы всем этим требованиям, пока не удалось. Наиболее полно отвечают ос­ новным требованиям аммиак NH3 и фреоны Ф-12, Ф-22, которые и получили наибольшее применение на рефрижераторных судах про­

мыслового флота.

§ 23. Схемы холодильных установок

Холодом условно называют теплоту, отнимаемую от охлаждае­ мого продукта. В зависимости от того, каким образом происходит охлаждение рыбопродукции в трюме, различают компрессионные холодильные установки с непосредственным, рассольным и воздуш­ ным охлаждением, а также системы смешанного охлаждения, пред­ ставляющие собой сочетание воздушной системы с одной из первых двух.

Х о л о д и л ь н а я у с т а н о в к а с н е п о с р е д с т в е н н ы м ох­ л а ж д е н и е м обеспечивает отбор теплоты от рыбопродукта непо­ средственно циркулирующим хладагентом (см. рис. 94). В этой си­ стеме испаритель выполнен в виде охлаждающих батарей, которые установлены в рефрижераторных камерах.

Х о л о д и л ь н а я у с т а н о в к а с р а с с о л ь н ы м о х л а ж д е ­ н и е м осуществляет перенос холода от холодильной машины к ох­ лаждаемому помещению с помощью хладоносителя — рассола. Рас­ сол представляет собой водный раствор поваренной соли NaCl или хлористого кальция СаСЬХарактерной особенностью рассола яв­ ляется низкая температура замерзания (раствор СаСЬ замерзает при минус 55° С, NaCl — при минус 21° С ).

Схема холодильной установки с рассольным охлаждением по­ казана на рис. 95.

Компрессор 1, приводимый в действие электродвигателем 2, всасывает пары хладагента из испарителя 5 и подает их в конденса­ тор 3. Из конденсатора жидкий хладагент через регулирующий вен­ тиль 4 поступает в змеевики испарителя. В межтрубном простран­

167

стве испарителя циркулирует рассол. Хладагент, испаряясь, охлаж­ дает рассол и в парообразном состоянии вновь засасывается компрессором, а охлажденный до рабочей температуры (минус 25 — 30° С) рассол циркуляционным рассольным насосом 6 прогоняется через батареи 7, расположенные в охлаждаемом трюме 8. Про-

Рис. 95. Схема холодильной установки с рассольным охлаждением.

ходя батареи, рассол отнимает теплоту от рыбопродукта и возвра­ щается в испаритель для повторного охлаждения.

Для увеличения поверхности теплоотдачи змеевики батарей вы­ полняют ребристыми.

Рис. 96. Схема холодильной установки с воздушным охлаж­ дением.

Х о л о д и л ь н а я у с т а н о в к а с в о з д у ш н ы м о х л а ж д е ­ н и е м использует в качестве хладоносителя воздух. Так же как у ранее рассмотренных установок, путь хладагента (рис. 96) лежит через компрессор 1, конденсатор 2, ТРВ 3. Роль испарителя в этом случае выполняет теплообменный аппарат 4, называемый воздухо­ охладителем. Циркуляция охлажденного воздуха по каналам 6 и через отверстия в ложном потолке 7 охлаждаемого трюма 8 осу­ ществляется при помощи вентилятора 5.

Сравнение систем охлаждения позволяет выявить достоинства и недостатки каждой из них.

168

К достоинствам системы непосредственного испарения следует отнести: отсутствие промежуточного хладоносителя и связанных с ним испарителя, рассольного насоса и других элементов; возмож­ ность работы при более низких температурах кипения, что сокра­ щает габарит и массу компрессоров. Недостатки системы — опас­ ность порчи продуктов в случае утечки хладагента из батарей не­ посредственного охлаждения, а также прекращение охлаждающего действия батарей сразу после остановки холодильной установки.

Достоинством системы рассольного охлаждения является воз­ можность поддержания постоянной температуры в холодильных ло­

стях змеевиков батарей вследствие выпадения влаги из охлажден­ ного воздуха трюма, а также отсутствие возможности регулировавать относительную влажность воздуха.

Наиболее приемлемой системой охлаждения следует признать рассольно-воздушную. При этом основной охлаждающей системой является рассольная, а воздушная система обеспечивает вентиля­

ядовитых и пахучих веществ и применяется для кондиционирования воздуха. Рабочим телом (хладагентом) в такой установке служит вода.

Схема пароэжекторной холодильной установки приведена на рис. 97. Свежий пар из парового котла 1 поступает в сопло 2 паро­ вого эжектора 4. Скорость струи пара, выходящего из сопла, велика. Поэтому по законам истечения в камере смешения 3 создается раз­ режение, и пары хладагента (воды) отсасываются из змеевика ис­ парителя 6. Другими словами, происходит явление, аналогичное всасывающему ходу компрессора в ранее рассмотренных уста­ новках. В камере 3 холодные пары воды из испарителя смеши­ ваются с рабочим паром, выходящим из сопла. Смесь в результате соприкосновения с холодными трубками конденсатора 5, по кото­

169