10.3.2.1. Испарители

Испарители бывают различных конструкций: вертикальнотрубный, кожухотрубный, ребри­стый, змеевиковый, пластинчатый (пластин­чатый теплообменник специальной конструк­ции) и др.

791

Основной принцип действия всех испари­телей состоит в том, что жидкий аммиак испаряется в трубах или пластинах, забирая при этом теплоту испарения из жидкости или из воздуха.

Рассмотрим два типа испарителей.

Вертикальнотрубный испаритель (рис. 10.9)

Как правило, вертикальнотрубные испарите­ли представляют собой бетонированные че­тырехугольные баки, в которых вертикальные трубы подачи хладоносителя (4) погружены в рассол или гликоль. Подведенный жидкий аммиак (3) испаряется в вертикальных тру­бах (б) и через отделитель жидкости (8) на­правляется к компрессору (9). Большинство испарителей снабжены для этих целей ме­шалкой (11), за счет вращательного движения которой теплопередача проходит более интен­сивно.

Кожухотрубный испаритель (рис. 10.10)

В новых конструкциях аммиак распределяет­ся при помощи распылительной трубы и при этом испаряется, в то время как солевой ра­створ охлаждается в трубах. К преимуще­ствам подобной конструкции относятся:

• улучшенная теплоотдача (компактнее, де­ шевле);

• улучшенная регулировка;

Рис.10.9. Вертикально­трубный испаритель (старой конструкции)

1 — бак испарителя (изолиро­ванный); 2 — крышка; 3 — пат­рубок со впрыском; 4 — труба подачи хладоносителя в испаритель; 5 — коллектор жидкости; 6 — трубы испарите­ля; 7 — коллектор пара; 8 — от­делитель жидкости; 9 — всасы­вающий трубопровод; 10 — маслоотделение; 11 — мешал­ка для рассола; 12— рассол

© 792

Рис. 10.10. Кожухотрубный

испаритель с орошением

хладагента для охлаждения

жидкостей

1 — подача рассола; 2 — отвод рас­сола; 3 — циркуляционный насос для NH₃; 4 — маслоотделение; 5 — NH₃ к компрессору

• меньшая инерционность испарения при отключении компрессора,

• меньшее требуемое количество NH₃.

Особую конструкцию кожухотрубного ис­парителя представляют собой охладители ле­дяной воды (см. раздел 10.3.2.5).

10.3.2.2. Компрессор

Задачей компрессора является сжатие холод­ного газа NН₃. Для этой цели применяют ком­прессоры различный конструкций, а именно:

• поршневые компрессоры;

• винтовые компрессоры;

• пластинчато-статорные ротационные ком­ прессоры;

• пластинчатые ротационные компрессоры;

• турбокомпрессоры.

Для плавного пуска и остановки компрессо­ров любого типа могут применяться устрой­ства MCD 3000 фирмы Danfoss (см. прил. 1 на правах рекламы, с. 877).

Поршневой компрессор

Поршневой компрессор является наиболее старой конструкцией, применяющейся на пи­воваренных предприятиях. Эти компрессоры долгое время конструировались как горизон­тальные медленно работающие агрегаты, за­частую оборудованные паровым приводом. В настоящее время используются преимуще-

ственно вертикальные скоростные компрессо­ры мощностью от 100 000 до 300 000 кДж/ч.

В компрессорах этого типа сжатие проис­ходит за счет возвратно-поступательного дви­жения поршня в сочетании работой впускно­го и выпускного клапанов. При этом аммиак нагревается в поршневом компрессоре до тем­пературы 90—100 °С.

Как правило, поршневые компрессоры имеют несколько цилиндров, поршни кото­рых расположены на одном коленчатом валу (рис. 10.11). Корпус разделен промежуточны­ми стенками в картере, всасывающей и нагне­тательной камере.

При этом конструктивно различают:

• компрессоры с закрытым корпусом, рас­ считанным на давлением хладагента; при­ вод внешний, через вал, герметично уплот­ ненный против улетучивания NH₃;

• полугерметичные компрессоры, в которых электродвигатель вместе с компрессором размещен в корпусе, соединенном болтами;

• герметичные компрессоры, в которых дви­ гатель и компрессор размещены в сварном закрытом корпусе (компрессоры капсуль- ного типа, компрессоры бытовых холо­ дильников).

Винтовой компрессор

Винтовой компрессор (см. рис. 10.12, 10.13) состоит из двух соосных винтов, находящих­ся в постоянном зацеплении (приводного вин-

793 ©

Рис. 10.12. Винтовой

компрессор(принцип

действия)

Рис. 10.11. Поршневой компрессор

та и ведомого), которые направляют поток газа вдоль тесно прилегающих стенок корпу­са. Так как они выполняют только вращатель­ное движение, то осуществляют постоянную подачу и, кроме того, для их работы не требу­ются клапаны и они невосприимчивы к воз­действию жидкости. Поэтому их можно плав­но регулировать, что объясняет их растущее применение на крупных пивоваренных пред­приятиях. Правда, винтовые компрессоры ра­ботают с большим шумом. При их регулировке падает КПД. Так как они работают бесконтак­тно, то имеет место перепускание рабочей среды, и при регулировании числа оборотов перепус­кание увеличивается непропорционально по­лезному потоку перекачиваемой среды.

Перепускание уменьшают путем исполь­зования масла, которое взаимно уплотняет (герметизирует) оба винта и одновременно ох­лаждает хладагент (чем достигается повыше­ние КПД).

Пластинчато-статорный компрессор

У компрессоров этого типа сжатие газа проис­ходит с помощью ротора, совершающего обка-точно-вращательное движение по внутренней стенке эксцентрично расточенного цилиндри­ческого корпуса (статора). Разделение про­странств всасывания и нагнетания осуществ-

Рис. 10.13. Винтовой компрессор

ляется при помощи одной или нескольких пла­стин (шиберов), расположенных на статоре.

Пластинчатый компрессор

В платинчатом ротационном (пластинчато-роторном) компрессоре сжатие возникает под действием эксцентрично установленного вра­щающегося ротора с расположенными на нем несколькими пластинами (шиберами), кото­рые прижимаются к стенке цилиндрического корпуса под действием центробежной силы. В результате возникают отдельные межлопа­точные пространства, где поочередно проис­ходит сжатие (рис. 10.14). Пластинчатые ком-

© 794

Существуют три типа конденсаторов:

• водяные или проточные конденсаторы; ■ воздушные конденсаторы;

• испарительные конденсаторы.

Водяные конденсаторы

Наиболее распространенным типом является кожухотрубный конденсатор. Он состоит из горизонтально расположенного цилиндра с приваренными к его торцам фланцами, внут­ри которых закреплены трубы (рис. 10.16).

Рис. 10.14. Пластинчатый компрессор

прессоры очень хорошо подходят для боль­ших объемов перекачиваемой жидкости при малой разности давлений, и поэтому их часто применяют как ступень низкого давления при двухступенчатой компрессии.

Турбокомпрессор

В турбокомпрессоре сжатие возникает в ре­зультате ускорения потока газа в крыльчатке с превращением кинетической энергии пото­ка в повышенное давление в диффузоре.

Турбокомпрессоры находят применение в крупных холодильных установках, которые редко встречаются на пивоваренных предпри­ятиях.