Системы с промежуточным хладоносителем

В этих системах в качестве хладоносителей применяют различные вещества, прежде всего рассолы — водные растворы солей (хлорида натрия и хлорида кальция).

Системы с промежуточным хладоносителем различают с открытым или закрытым испарителем.

В схеме с открытым испарителем (рис. 5) хладоноситель, находящийся в его баке под атмосферным давлением, насосом забирается и подается в приборы охлаждения, отепляется и возвращается самотеком в испаритель. Подача хладоносителя в приборы охлаждения регулируется задвижками.

Рис. 5. Система охлаждения с промежуточным хладоносителем с открытым испарителем:

/ — насос для хладоиосителя, 2 — обратный клапан; 3 — обводной вентиль, 4— охлаждающая батарея, 5 - вентиль для выпуска воздуха; 6 — бак испарителя; 7 — охлаждающие секции с кипением хладагента; 7 — линия выпуска хладоносителя в сливной бак

Недостатками этой системы охлаждения являются снижение в процессе эксплуатации концентрации рассола из-за его контакта с окружающим воздухом и повышенная коррозия металла из-за поглощения рассолом кислорода из окружающего воздуха.

Наиболее распространена схема с закрытыми испарителем (кожухотрубным) и приборами охлаждения. Хладоноситель циркулирует между ними с помощью насоса.

Для разветвленных схем применяют так называемую трехтрубную закрытую систему (рис. 6). Трехтрубной она называется из-за наличия трех трубопроводов: подающего, обратного и компенсационного. Благодаря компенсационному трубопроводу суммарная длина трубопроводов для каждого потребителя и их гидравлические сопротивления оказываются одинаковыми. Тем самым достигается равномерное распределение хладоносителя по приборам охлаждения.

Рис. 6. Система охлаждения с промежуточным хладоносителем закрытая трехтрубная:,

/ — насос; 2 — линия подачи хладагента в испаритель; 3 — кожухотрубный испаритель; 4 — отсос паров хладагента; 5 — охлаждающая батарея; 6 — вентиль для выпуска воздуха; 7 — задвижка; 8 — расширительный бак; 9 — переливная линия; / — подающий трубопровод; // — обратный трубопровод; /// — компенсационный трубопровод

Чтобы обеспечить постоянное заполнение системы хладоносителем, компенсировать его объемные изменения при колебаниях температуры и отводить воздух из системы, в ее верхней точке (на I...2 м выше верхнего потребителя холода) устанавливают расширительный сосуд. Воздух выпускается непосредственно из приборов охлаждения через установленные в их верхней части угловые вентили.

Закрытая трехтрубная система имеет преимущества перед открытой:

относительно малый расход энергии на привод насоса, так как столб жидкости в подающем трубопроводе уравновешивается столбом жидкости в компенсационном трубопроводе;

небольшая коррозия металла;

значительно меньшее снижение; концентрации рассола.

Закрытая рассольная система требует строго выбирать и контролировать концентрацию рассола, а значит, и температуру его замерзания, чтобы исключить замерзание рассола в трубах кожухотрубного испарителя. Концентрация рассола должна быть такой, чтобы температура его замерзания была на 8—10 ° С ниже температуры кипения хладагента.

В системах с промежуточным хладоносителем приборы охлаждения оттаивают, подавая в них хладоноситель, подогретый до 40 °С в специальном электро- или пароподогревателе.

При использовании в качестве приборов охлаждения воздухоохладителей для удаления инея с их поверхности нужны дополнительные меры. Иногда наружную поверхность воздухоохладителя орошают горячей водой, незамерзающей жидкостью или встраивают в него трубчатые электронагреватели.

Достоинства систем охлаждения с промежуточным хладоносителем, связанные с высокой теплоемкостью таких хладоносителей, как вода и водяные растворы солей, используют в холодильных установках молочных и пивоваренных заводов. Наиболее распространенный способ охлаждения молока — охлаждение его хладоносителем (водой или рассолом), который, в свою очередь, охлаждается в испарителе холодильной установки.

Характерной особенностью этих предприятий является резко переменная в течение суток тепловая нагрузка на холодильное оборудование. Обеспечить отвод максимальных «пиковых» тепловых нагрузок н уменьшить установленную мощность холодильного оборудования позволяет применение так называемых аккумуляторов холода. Они представляют собой емкости, куда в спокойный (междупиковый) период суток сливается охлажденный в испарителе хладоноситель - аккумулятор заряжается. При возрастании тепловой нагрузки (наступлении пика тепловой нагрузки) накопленный в аккумуляторе хладоноситель направляется на охлаждение молока — аккумулятор разряжается.

В тех случаях, когда в качестве хладоносителя используют воду, аккумуляцию холода осуществляют путем ее частичного намораживания на секциях открытого испарителя или применяют специальные льдоаккумулятры.

Системы охлаждения с промежуточным хладоносителем эффективно работают на холодильниках малой емкости, а также во фруктохранилищах.

Список литературы

1.Курылев E. С., Герасимов Н. А. Холодильные установки. Л.: Машиностроение, 1981.

2.Проектирование холодильных сооружений / Справочник М.: Пищевая промышленность, I978.

3.Холодильная техника /Под ред. В. Ф. Лебедева М.: Агропромиздат, 1986.

4.Чумак И. Г., Чепурненко В. П., Чуклин С. Г. Холодильные установки. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.

Тема 11

Дата добавления: 2014-01-04