Файл: Хордас, Г. С. Техническое кондиционирование воздуха и инертных газов на судах.pdf

гликоля. Поэтому для предотвращения потери и возврата диэтилепглнколя в бак необходимо устанавливать после десорбера кон­ денсатор для конденсации паров диэтиленгликоля.

Как отмечает В. Д. Полончук, важнейшее различие между рас­ творами солей, используемыми для осушения воздуха, и гликолями заключается в том, что давление пара активного компонента — соле­ вого раствора — равно практически нулю и, следовательно, допол­ нительный конденсатор не требуется [20].

Основные преимущества воздухоосушительных установок с жид­ ким поглотителем — непрерывность процесса осушения, а также лег­

и поддерживать заданную относительную влажность осушенного воздуха. В этом случае десорбер вводится в действие при повышении относительной влажности осушенного воздуха выше установленной (что свидетельствует о пониженной концентрации раствора, пода­ ваемого в абсорбер) и выводится из действия при снижении относи­ тельной влажности осушенного воздуха ниже заданной.

Регулирование концентрации раствора путем включения десор­ бирующей части установки датчиком влажности, установленным в трубопроводе воздуха после абсорбера, основано на выявленной расчетами закономерности: при определенной температуре осушае­ мого воздуха каждому значению относительной влажности воздуха после абсорбера соответствует вполне определенная концентрация раствора. При этом для обеспечения определенной относительной влажности воздуха после абсорбера при высоких.температурах осу­ шаемого воздуха требуется более высокая концентрация раствора. Концентрация раствора принимается такой, чтобы при изменяю­ щихся параметрах осушаемого воздуха исключался процесс кри­ сталлизации раствора (см. гл. V).

Настроенный на определенную относительную влажность дат­ чик влажности будет изменять концентрацию раствора включением и выключением десорбера таким образом, чтобы из абсорбера выхо­ дил воздух с влажностью, соответственно настроенной на датчике относительной влажности. С изменением температуры концентрация раствора будет изменяться автоматически до нужной величины.

Такое регулирование установки позволяет использовать водный раствор хлористого лития без разделения на летний и зимний режим по концентрации. Практическая возможность регулирования под­ твердилась при испытаниях установки ВАУ-800.

При испытаниях воздухоосушительной установки ВАУ-800 на­ блюдалась коррозия стальных деталей, особенно на линии горячего раствора. Это может быть объяснено применением разнородных материалов (стали и меди). Для уменьшения коррозионного воздей­ ствия должны добавляться ингибиторы — двухромовокислый калий или хромат лития, который особенно рекомендуется при

77

В системах т и п а Г используется так называемый механиче­ ский способ осушения воздуха. Этот способ осушения воздуха при­ меняется на судах пока относительно редко. Его сущность заклю­ чается в том, что влажный воздух охлаждается в поверхностных охладителях, в результате чего часть паров воды конденсируется на поверхности, и воздух осушается.

Наряду с такими достоинствами указанных установок, как мень­ шие масса и габариты, последние имеют и существенный недостаток. Конденсация паров воды в виде капель имеет место только при тем­ пературе поверхности охладителя воздуха выше 273 К. Если тем­ пература воздуха, подаваемого на осушение ниже 283—288 К, то его температура точки росы приближается к 273 К и необходимая температура поверхности воздухоохладителя должна быть ниже 273 К- В этом случае вода из воздуха оседает на поверхности в виде инея и препятствует процессу теплопередачи. Для удаления инея необходимо периодически осуществлять режим оттайки. Кроме того, начиная с температур осушаемого воздуха от 268 до 283 К, необхо­ димо резкое понижение температуры хладагента и хладоносителя для незначительного уменьшения влагосодержания осушаемого воздуха.

Наиболее употребляемой в зарубежном судостроении установкой с механическим способом осушения является воздухоосушительное устройство типа «Драйхолд» фирмы Термотанк (Англия) производи­ тельностью по осушенному воздуху 840 м3/ч. Этим устройством обо­ рудованы сухогрузные суда типа «Тикси» дедвейтом 12 050 т датской постройки. Устройство «Драйхолд» совместно с вентилятором и си­ стемой трубопроводов воздуха представляет собой местную систему технического кондиционирования воздуха, монтируемую для каж­ дого грузового района.

На рис. 36 показана схема устройства и его основные части.

На теплоходах типа «Тикси» воздухоосушительное устройство «Драйхолд» с вентилятором располагается на верхней палубе у пере­ борки грузового района. В другом конце района предусматривается естественная вентиляция. При помощи заслонок, установленных на трубопроводах воздуха и в самом устройстве, система обеспечивает вентиляцию трюмов и твиндеков наружным воздухом или рецир­ куляцию воздуха в грузовых помещениях с добавкой осушенного воздуха, для чего часть рециркулируемого воздуха проходит через охладитель воздуха, где температура точки росы воздуха пони­ жается до 273,6—273 К. Поскольку этот воздух непрерывно засасы­ вается из закрытых трюмов и твиндека и постоянно осушается, температура точки росы воздуха в помещениях сохраняется доста­ точно низкой для предотвращения конденсации на корпусе судна или грузе.

Хладоснабжение устройств осуществляется централизованно от холодильных машин фирмы «Саброе» (Дания).

со встроенными холодильными машинами. Эти осушители представ-

78

ляют собой небольшие автоматизированные агрегаты, в которых влажный воздух с помощью вентилятора последовательно проходит через охладитель, являющийся испарителем холодильной машины, и затем через конденсатор хладагента. В трубках испарителя кипит хладагент, отнимая тепло от воздуха. Пары хладагента отсасываются

Рис. 36. Вентиляционное и воздухоосушительное устройство типа «Драйхолд»: а — компоновка; б — работа в режиме вентиляции; в — работа в режиме осу­ шения.

1 — охладитель воздуха; 2 — воздухоосушительное отделение; 3 — заслонка подачи воз­

температуры точки росы воздуха и на ней выпадает вода из воздуха. В конденсаторе влагосодержание воздуха не изменяется, а темпе­ ратура его повышается. В результате воздух выходит из агрегата осушенным и немного подогретым.

Как указывалось выше, в некоторых случаях температура точки росы воздуха приближается к 273 К и температура поверхности должна быть ниже 273 К. При этом вода из воздуха оседает на по­ верхности в виде инея и работа осушителя приобретает циклический

79

характер с чередованием периодов удаления инея с поверхности охладителя. Удалять иней можно различными способами в зависи­ мости от температуры воздуха, схемы машины и других условий: продувкой воздуха при неработающем компрессоре, когда темпера­ тура поступающего воздуха выше 273 К; подачей горячих паров хладагента из компрессора в испаритель; электроподогревателями и т. и.

Автономные механические осушители воздуха для стационарных условий выпускаются фирмами Ремингтон (США), Претема (Швей­ цария), Линде (ФРГ), Марко (Англия) и др. В США, например, в начале 60-х годов ежегодно выпускалось 400 000 механических осу­ шителей [21].

В СССР основы теории и расчета автономных механических осу­ шителей разработаны А. А. Гоголиным [16—18]. Под его руко­ водством создан ряд механических осушителей.

Как показали исследования А. А. Гоголина, производительность механического осушителя и его экономичность увеличиваются с по­ вышением коэффициента влаговыпадения |, и холодопроизводительности Q0. При большой влажности воздуха значения £ и Q0 увеличиваются с повышением температуры охлаждающей поверх­

Следовательно, при проектировании осушителя для этих условий необходимо уменьшить удельную тепловую нагрузку на 1 м2 поверх­ ности испарителя, чтобы при заданных температурах воздуха повы­ сить температуры поверхности и кипения хладагента.

Если относительная влажность воздуха невелика, понижение удельной тепловой нагрузки (повышение температур Т„ и Т0) при­ водит к резкому снижению коэффициента влаговыпадения, что, в свою очередь, уменьшает производительность и экономичность осушителя. Таким образом, при проектировании осушителя, пред­ назначенного для обеспечения возможно наименьшей влажности воздуха в помещении, удельная тепловая нагрузка в испарителе должна выбираться значительно более высокой. Это в первую оче­ редь относится к осушителям, работающим в области низких тем­ ператур воздуха с небольшими коэффициентами влаговыпа­ дения.

А. А. Гоголин показал, что для обеспечения наибольшей экономич­ ности и производительности автономных механических осушителей как при высокой, так и при низкой влажности воздуха желательно регулировать их работу, чтобы получить более низкую темпера­ туру поверхности в случае уменьшения температуры осушаемого воздуха.

Регулирование осуществляется тремя способами:

,1) выключением части поверхности испарителя при помощи ручных и электромагнитных клапанов;

2) уменьшением подачи фреона в испаритель путем соответствую­ щей установки терморегулирующего клапана (более простой метод); в этом случае жидкость будет кипеть лишь на части поверхности

80