Судовые холодильные установки

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ВВЕДЕНИЕ

В холодильной технике термином «холод» характеризуют процесс охлаждения -- отвода теплоты, обычно сопровождающийся понижением температуры. Самопроизвольно теплота передается от нагретого тела к холодному. Простейшим источником холода может служить окружающая среда (на судне -- забортная вода и наружный воздух), имеющая низкую температуру. Охлаждение окружающей средой, называемое естественным, позволяет охладить объект только до температуры окружающей среды. Для получения более низких температур применяют искусственное охлаждение. Его осуществляют, используя фазовые переходы (плавление, парообразование, растворение солей), расширение сжатых газов, совершающих внешнюю (полезную) работу, дросселирование, термоэлектрический эффект.[7, c. 31]

При получении холода с помощью холодильных машин теплота, отбираемая их рабочим телом от охлаждаемого объекта, переносится в окружающую среду, имеющую более высокую температуру, чем охлаждаемый объект. Согласно второму закону термодинамики такой процесс передачи теплоты возможен только с затратой энергии (механической, тепловой, электрической). В холодильныхIмашинах рабочее тело совершает обратный (направленный против часовой стрелки) круговой процесс (цикл).

По виду энергии, затрачиваемой на получение холода, холодильные машины разделяют на расходующие механическую (компрессионные и вихревые), тепловую (абсорбционные и пароэжекторные) и электрическую (термоэлектрическую) энергию.

В зависимости от агрегатного состояния рабочего тела при получении холода холодильные машины делят на паровые, в которых холод получают в результате кипения (парообразования), и газовые (воздушные), в которых холод получают в процессе изобарического нагревания холодного газа.

Рабочее тело холодильной машины (холодильного цикла) называют холодильным агентом (хладагентом). [5,c. 3]

Итак, холодильную машину можно определить как объединенный контуром хладагента комплекс оборудования, предназначенный для получения искусственного холода переноса теплоты с низкого температурного уровня на более высокий за счет затраты энергии.

Холодильная установка представляет собой комплекс холодильных машин и дополнительного оборудования (систем охлаждения идр.), применяемый для искусственного охлаждения. Задана холодильной установки -- понижать или подцеживать на определенном уровне (ниже температуры окружающей среды) температуру охлаждаемых объектов.

Существует несколько способов (систем) охлаждения объектов(например, помещений). По типу приборов охлаждения системы охлаждения делят на батарейные и воздушные. В первых охлаждение-- неинтенсивное («тихое»), в качестве приборов охлаждения применяют охлаждающие батареи с естественной циркуляцией воз- Ч духа. Во вторых приборами охлаждения служат оснащенные вентиляторами аппараты для интенсивного охлаждения воздуха -- воздухоохладители. В холодильных установках современных речных судов чаще используют воздушные системы охлаждения. [6,c. 3]

В зависимости от охлаждающего рабочего тела системы охлаждения разделяют на непосредственные, в которых охлаждение осуществляется самим кипящим хладагентом, и системы с жидким холадоносителем(теплоносителем), в которых охлаждение выполняется холодной жидкостью(водой или раствором соли в водерассолом). На современных речных судах трюмных холодильных установках рефрижераторов и овощевозов и Холодильных установках провизионных камер используют непосредственное охлаждение, в установках комфортного кондиционирования воздуха применяют как непосредственное охлаждение, таки охлаждение хладоносителем (в основном на крупных судах).

Роль судовой рефрижераторной техники, служащей для обеспечения оптимальных режимов перевозок грузов, а также технологического и комфортного кондиционирования воздуха, возрастает с каждым годом. Рефрижераторные системы современного флота характеризуются большой степенью автоматизации, применением высокоэффективного оборудования и различных схем охлаждения. В связи с этим значительно возросли требования к подготовке специалистов по эксплуатации судовых холодильных установок.

Вопросы эксплуатации и автоматизации рассматриваются применительно к конкретным темам. Дана оценка перспективных тенденций в развитии судовой рефрижераторной техники. В этой связи изложены принципы работы новых термоэлектрических и воздушных холодильных машин, приведено описание новых установок с винтовыми и ротационными компрессорами, систем непосредственного охлаждения с применением фреонов 12 и 22, а также централизованных и рассредоточенных рефрижераторных установок. [4,c. 3]

Рассматриваются холодильные агенты и хладоносители, требования к ним, физические свойства; выбор конструкции теплоизоляционных ограждений и определение коэффициента теплопередачи для каждого изолированного ограждения с использованием его в дальнейшем при расчёте теплопритоков в охлаждаемые помещения. Дана методика расчёта теплопритоков и таблицы куда сводят их результаты. Даны также выбор способа и системы охлаждения, после чего производится расчёт и подбор основных и вспомогательных элементов холодильной установки, характеристики которых приводятся в таблицах. Рассмотрены различные принципиальные схемы судовых холодильных установок.

В задании на проектирование судовых холодильных машин указываются вид и количество перевозимого груза, его параметры при погрузке и перевозке, район плавания, конструктивные данные рефрижераторных трюмов. Все расчёты производятся по строго регламентированным нормам.

Холодильные машины устанавливают практически на всех новостроящихся судах. На транспортных (сухогрузных и наливных) и пассажирских судах холодильные машины используют в основном для охлаждения провизионных кладовых и обеспечения летнего кондиционирования воздуха. На судах с горизонтальным способом грузообработки и других, имеющих большие трюмы, холодильные установки применяют также для охлаждения емкости с жидкой углекислотой, предназначенной для тушения пожара. [1,c. 3]

На рефрижераторных судах и судах комбинированного типа холодильные машины используют для охлаждения рефрижераторных трюмов, на газовозах -- для охлаждения танков со сжиженным газом, на судах рыбопромыслового флота -- для охлаждения и замораживания добытой рыбы и приготовления искусственного льда.

Холодильные машины и устройства можно разделить на следующие основные типы: паро-компрессорные, абсорбционные, эжекторные и термоэлектрические. Для производства холода в компрессорных холодильных машинах затрачивают механическую энергию, в абсорбционных и эжекторных машин; термоэлектрические охлаждающие устройства работают за счет непосредственного потребления электрической энергии. [1,c. 2]

В абсорбционных холодильных машинах в качестве рабочих тел применяют бинарные (двухкомпонентные) смеси: водоаммиачный раствор или раствор бромистого лития (последний используется для получения плюсовых температур). Установка состоит из нескольких аппаратов. Единственным механизмом является насос, перекачивающий раствор. Холодильный агент (в первом случае аммиак, во втором -- вода) выпаривается из смеси, конденсируется, а затем кипит при соответствующем давлении, осуществляя отбор тепла от охлаждаемой среды. Установка позволяет утилизировать отходы тепла судовой энергетической установки.

В пароэжекторных машинах рабочим телом является вода, поэтому их применяют для получения плюсовых температур (охлаждение воздуха в системах летнего кондиционирования воздуха). Вода дросселируется в регулирующем вентиле и поступает в аппарат, где благодаря отсасывающему действию пароструйных. Соответствует низкая температура ее кипения. В процессе дросселирования часть воды вскипает за счет внутренней энергии, в результате чего температура воды, оставшейся в жидкой фазе, снижается. Эта вода используется эжектором и поддерживается глубокий вакуум для охлаждения. [3,c. 2]

Термоэлектрическое охлаждение основано на эффекте Пельтье, заключающемся в том, что в процессе прохождения постоянного электрического тока определенного направления по цепи, составленной из разнородных проводников или полупроводников, в местах контактов (спаях) появляются разные температуры. Если температура холодного спая окажется ниже температуры окружающей среды, то он может быть использован как охладитель. Термоэлектрические охлаждающие устройства (ТОУ) уже сейчас находят применение в медицине, радиотехнике и многих других областях. С развитием полупроводниковой техники, с появлением экономичных и компактных ТОУ можно ожидать использования их в судовых автономных кондиционерах и т. п. [3,c. 2]

Наибольшее распространение в холодильной технике получили паро-компрессорные холодильные машины. На транспортных (неспециализированных) и пассажирских судах применяют холодильные машины с поршневыми компрессорами, работающими на хладоне-12 и хладоне-22, с высокой степенью автоматизации процессов регулирования, управления и защиты.

Холодильные машины устанавливают практически на всех новостроящихся судах. На транспортных сухогрузных и наливных и пассажирских судах холодильные машины используют в основном для охлаждения провизионных кладовых и обеспечения летнего кондиционирования воздуха. На судах с горизонтальным способом грузообработки и других, имеющих большие трюмы, холодильные установки применяют также для охлаждения емкости с жидкой углекислотой, предназначенной для тушения пожара.

На рефрижераторных судах и судах комбинированного типа холодильные машины используют для охлаждения рефрижераторных трюмов, на газовозах для охлаждения танков со сжиженным газом, на судах рыбопромыслового флота для охлаждения и замораживания добытой рыбы и приготовления искусственного льда. [8,c. 2]

Холодильные машины и устройства можно разделить на следующие основные типы: парокомпрессорные, абсорбционные, эжекторные и

термоэлектрические. Для производства холода в компрессорных холодильных машинах затрачивают механическую энергию, в абсорбционных и эжекторных. Термоэлектрические охлаждающие устройства работают за счет

непосредственного потребления электрической энергии.

Единственным механизмом является насос, перекачивающий раствор. Холодильный агент в первом случае аммиак, во втором вода выпаривается из смеси, конденсируется, а затем кипит при соответствующем давлении, осуществляя отбор тепла от охлаждаемой среды. Установка позволяет утилизировать отходы тепла судовой энергетической установки.

В пароэжекторных машинах рабочим телом является вода, поэтому их применяют для получения плюсовых температур. Вода дросселируется в регулирующем вентиле и поступает в аппарат, где благодаря отсасывающему действию пароструйные эжекторов поддерживается глубокий вакуум, которому соответствует низкая температура ее кипения. В процессе дросселирования часть воды вскипает за счет внутренней энергии, в результате чего температура воды, оставшейся в жидкой фазе, снижается. Эта вода используется для охлаждения.

Термоэлектрическое охлаждение основано на эффекте, заключающемся в том, что в процессе прохождения постоянного электрического тока определенного направления по цепи, составленной из разнородных проводников или полупроводников, в местах контактов спаях появляются разные температуры, Если температура холодного спая окажется ниже температуры окружающей среды, то он может быть использован как охладитель. Термоэлектрические охлаждающие устройства ТОУ уже сейчас находят применение в медицине, радиотехнике и многих других областях. С развитием полупроводниковой техники, с появлением экономичных и компактных ТОУ можно ожидать использования их в судовых автономных кондиционерах.

Наибольшее распространение в холодильной технике получили паро-компрессорные холодильные машины. На транспортных и пассажирских судах применяют холодильные машины с поршневыми компрессорами, работающими на хладоне - 12 и хладоне - 22, с высокой степенью автоматизации процессов регулирования, управления и защиты. [9,c. 2]

Компетентностная модель обучения по профессиональным модулям предлагает формирование у выпускника судомеханика комплекса ключевых компетентностей, что ориентирует на усвоение самостоятельности проблемного мышления творческой активности в приобретении значении, в которых и реализуется компетентностный подход в обучении. Конкретное наполнение ключевых профессиональных компетентностей определяет актуальное исследование при выполнение этой выпускной квалификационной работы.[4,c. 3]

Цель данной ВКР состоит в формировании теоретических обоснованных представлениях об эффективном техническом обслуживании судовых холодильных установок с различными термодинамическими циклами.

Объектом исследования являются судовые холодильные установки.

Предметом исследования - сумма умений и знаний, необходимых для решения практических задач квалифицированного обслуживания СХУ.

Для реализации поставленной цели будут решены следующие задачи:

1.Устройство и работа компрессионной холодильной установки

2. Морские холодильные агрегаты

3.Обслуживание механизмов, аппаратов и устройств

4.Требования нормативных документов

РАЗДЕЛ 1. УСТРОЙСТВО И РАБОТА СУДОВОЙ КОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Компрессоры холодильной установки служат для отсасывания пара агента из испарителя, сжатия и нагнетания его в конденсатор. Для паровых холодильных машин используют следующие типы компрессоров: поршневые, винтовые, ротационные и центробежные. Наиболее широкое применение в холодильных установках морских транспортных судов получили поршневые компрессоры.

Классификация и принцип действия поршневых компрессоров. Поршневые компрессоры различают по следующим признакам: по холодопроизводительности: малые -- до 10 000 Вт, средние -- от 10 000 до 50 000 Вт и крупные -- свыше 50 000 Вт;

по расположению осей и числу цилиндров: вертикальные двухцилиндровые, У-образные четырехцилиндровые; W-образные шестицилиндровые; УУ-образные восьмицилиндровые; звездообразные с десятью и большим количеством цилиндров;

по направлению движения пара агента в цилиндре: прямоточные и не прямоточные.

В прямоточном компрессоре всасывающие клапаны расположены в днище поршня, которое выполняют проходным. Нагнетательные клапаны помещены в крышке цилиндра. Всасывающие и нагнетательные клапаны невозвратного типа. При ходе поршня вниз давление над поршнем понижается, пар холодильного агента из испарителя через отверстия и всасывающие клапаны поступает в пространство над поршнем -- происходит всасывание. При движении поршня вверх всасывающие клапаны на поршне закрываются и в цилиндре происходит сжатие пара агента. При дальнейшем повышении давления в цилиндре открываются нагнетательные клапаны и через патрубок, пар агента выталкивается в конденсатор. Ход агента прямой: снизу вверх, почему компрессор и назван прямоточным. Отверстие не перекрывается поршнем.

Не прямоточные компрессоры могут быть двух видов: с расположением всасывающих и нагнетательных клапанов в общей клапанной плите при этом пространство под головкой компрессора разделено глухой перегородкой на полости всасывания и нагнетания, с периферийным расположением всасывающего клапана, при этом диаметр клапана больше диаметра цилиндра. Не прямоточные компрессоры работают следующим образом: при ходе поршня вниз давление над поршнем понижается и через всасывающий клапан в цилиндр всасывается пар агента из испарителя. При ходе поршня вверх происходит сжатие пара, всасывающий клапан закрывается и, когда давление в цилиндре превысит давление в конденсаторе, пар выталкивается через нагнетательный клапан в конденсатор.

В последнее время применяют в основном не прямоточные компрессоры с периферийным расположением всасывающего клапана Конструкция этих компрессоров позволяет увеличить проходное сечение клапанов, а следовательно, уменьшить дроссельные потери, применить простейший конструктивный метод регулирования производительности и т п.

По степени герметичности поршневые компрессоры делят на сальниковые, бессальниковые и герметичные. [1,c, 56]

Поршневые компрессоры можно подразделить и по ряду других признаков: по конструкции корпуса компрессора (картерные и блок-картерные), по характеру смазочного устройства (с принудительной смазкой, со смазкой разбрызгиванием, с комбинированной смазкой), по характеру охлаждения (с воздушным и водяным охлаждением) и т. д. В качестве приводных двигателей судовых холодильных компрессоров обычно используют только электродвигатели. Для соединения электродвигателя с компрессором часто применяют клиноременную передачу, облегчающую монтаж и позволяющую получить необходимое передаточное число.

Каждой конструкции компрессора соответствует своя марка. Первая буква обозначает название холодильного агента: Ф -- фреоновый; А -- аммиачный; затем указывается расположение цилиндров: В -- вертикальный, У-образный, УУ-образный. За этими буквами через дефис дается холодопроизводительность в тысячах килокалорий в час при стандартном температурном режиме, т. е. ^о = 15°С, tK =--20°С, tn----25°С, tBC =--10°С и в размерности указывается ст ккал/ч Например, марка ФВ-6 расшифровывается следующим образом-фреоновый, вертикальный, холодо-производительность 6 тыс. ккал/ч: марка ФУУ-80 -- фреоновый; УУ- образный, холодопроизводительностью 80 тыс. ст ккал/ч. Если вперед буквами стоит цифра 22, это означает, что компрессор предназначен для работы на R22.

Компрессор ФВ-6. Компрессор вертикальный, двухцилиндровый, не прямоточный, работает на хладоне-12, Ј)цил= =67,5 мм, S = 50 мм, холод ©производительность 6978 Вт (6000 ст ккал/ч) при 24 с-1 (1440 об/мин) и 5234 (4500 ст. ккал/ч) при 16 с-1 (960 об/мин).

Картер, цилиндровый блок и крышка компрессора соединены между собой шпильками и гайками, прокладки паронитовые. Цилиндровый блок имеет в верхней части ребра для воздушного охлаждения. Вал компрессора двухколенный, с разворотом шеек под углом 180° вращается в шариковом и роликово моторных подшипниках. Для предотвращения смещения вала вправо на его торцовой части имеется стальной каленый шарик, который вращается вместе с валом и упирается в сухарь. На концевой части вала устанавливают на шпонке и крепят гайкой шкив клиноременной передачей от электродвигателя.

Нижняя головка шатуна выполнена разъемной, вкладыши подшипника залиты баббитом верхняя головка неразъемная, с бронзовой втулкой. Шатун соединен с поршнем посредством плавающего поршневого пальца, который удерживается от осевого перемещения пружинящими кольцами, вставленными в специальные канавки тела поршня. Поршень имеет два уплотнительными одно маслосъемное кольцо.

Смазка в компрессоре осуществляется разбрызгиванием. Для заливания масла в картер служит пробка для спуска масла -- пробка. Для наблюдения за уровнем масла на картере имеется смотровое стекло.[1,c. 99]

Между цилиндровым блоком и верхней крышкой находится клапанная плита на которой расположены всасывающие и нагнетательные клапаны. Полость всасывания герметично отделена от полости нагнетания перегородкой.

Устройство клапанов. В клапанной плите имеются сквозные отверстия, перекрываемые пластинами всасывающих и нагнетательных клапанов. Всасывающие клапаны ленточные, имеют пластины из пружинной стальной ленты толщиной 0,2 мм. При движении поршня вниз пластины прогибаются вниз в прорезях клапанной плиты, пропуская пар всасываемого агента в полость цилиндра в направлении, показанном стрелками.

При движении поршня вверх (давлением из полости цилиндра) пластины всасывающих клапанов выпрямляются и, плотна прижимаясь к седлу закрывают проход агенту. Иногда на каждую пластину клапана укладывают в виде дополнительного пружинящего элемента вторую пластину, подобную рабочей. Нагнетательные клапаны пятачковые, имеют круглые стальные пластины толщиной 0,4 мм, нагруженные легкой пружиной. При ходе поршня вверх (давлением из цилиндра) пластины поднимаются, сжимая пружину и пропускают пар агента из полости цилиндра через отверстия в полость нагнетания. При обратном ходе поршня пластины опускаются на свои седла под действием разности давлений и усилия пружины.

Седлами нагнетательных клапанов служат четыре (по числу пластин) кольцевых пояска на клапанной плите. Для предупреждения бокового смещения во время работы пластина клапана центруется розеткой. Над нагнетательными клапанами имеется траверса, которая с помощью буферных пружин прижимает буфер и розетку к клапанной плите.

При нормальных условиях буферные пружины не работают; они служат для предохранения клапанов от поломки при гидравлических ударах вследствие попадания в цилиндры жидкого хладона или излишков масла. Компрессоры малой холодопроизводительности данной и ряда других марок отечественного и зарубежного производства снабжаются всасывающими и нагнетательными запорными трехходовыми вентилями.[1,c. 53]

При работе компрессора ФВ-6 пар хладона всасывается из испарителя через всасывающий вентиль и сетчатый фильтр. Агент движется вверх в полость всасывания и через всасывающие клапаны поступает в полость цилиндра. При ходе поршня вверх всасывающие клапаны закрываются, пар агента сжимается и через нагнетательные клапаны и нагнетательный вентиль выталкивается в конденсатор.

В компрессорах холодильных установок картер всегда сообщается со стороной всасывания компрессора. Это препятствует повышению давления в картере в результате пропусков через поршневые кольца, и давление в картере остается равным давлению всасывания. При смазке компрессора разбрызгиванием и при сообщении картера со всасывающей полостью создаются благоприятные условия для уноса масла паром агента Для уменьшения уноса устанавливают пробкус небольшим отверстием. Канал служит также для стекания в картер масла, отделившегося от пара хладона.[1,c. 287]

РАЗДЕЛ 2. ОБСЛУЖИВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ, АППАРАТОВ И УСТРОЙСТВ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

2.1Обслуживание механизмов, аппаратов и устройств

В процессе обслуживания установки необходимо обеспечить заданный температурно-влажностный режим охлаждения объектов, контролировать герметичность системы холодильного агента и исключить возможность проникновения в систему воздуха и влаги. Контроль за температурой охлаждаемых объектов (провизионных кладовых) ведут ежечасно с помощью дистанционных термометров. Герметичность системы проверяют ежедневно по следам масла и не реже 2 раз в неделю обмыливанием, галоидной лампой или электронным течеискателем. Обнаруженные утечки немедленно устраняют. Если такой возможности нет, поврежденный участок отключают во избежание полной потери хладона из системы. Для предотвращения возможности проникновения в систему холодильного агента воздуха и влаги необходимо: не допускать работы установки на вакууме; возможно реже вскрывать систему. При необходимости вскрытия системы на стороне низкого давления работы начинать только после того, как температура вскрываемого участка сравняется с температурой окружающего воздуха; после проведения работ, связанных с вскрытием системы, вакуумировать либо продувать хладоном, либо азотом или обезвоженной углекислотой ранее вскрытую часть системы; систему хладоном дозаряжать через осушитель; дозарядку масла в картер компрессора производить подсасыванием масла в картер на вакуум, исключая при этом подсос воздуха. При эксплуатации фреоновых автоматизированных установок желательно поддерживать давление конденсации относительно постоянным. При отсутствии водорегулятора давление конденсации регулируют вручную -- изменением количества подаваемой на конденсатор охлаждающей воды. Давление в магистрали охлаждающей воды поддерживают не более 0,15--2 МПа (1,5-г- 2 кгс/см2). Обслуживание компрессора. Понижение уровня масла во фреоновом компрессоре не является основанием для добавления масла в картер. Добавлять масло следует только при обнаружении утечки его из системы холодильного агента. Уровень масла может понизиться из-за уноса его из картера компрессора в систему холодильного агента. В этом случае необходимо возвратить масло из испарительной системы в картер компрессора, что осуществляется временным переводом установки на режим «влажного» хода. Для этого необходимо: перепустить масло из маслоотделителя в картер компрессора, увеличить подачу хладона в испаритель за счет открытия ручного РВ, либо перерегулировки ТРВ. Повысить давление конденсации до 0,78-т- 0,98 МПа (8-МО кгс/см2) при работе на R12 и 11,8-7-13,7 МПа (12-7-14 кгс/см2) -- на R22 за счет уменьшения подачи охлаждающей воды в конденсатор. В случае возникновения гидравлических)даров в цилиндре компрессора необходимо немедленно прикрыть всасывающий вентиль и вентиль подачи жидкого хладона в испаритель. Когда уровень масла в картере перестанет повышаться, принудительный возврат масла в картер следует прекратить Для добавления масла в картер малых компрессоров используется тройник двухходового всасывающего вентиля компрессора. К тройнику подсоединены

моновакуумметр и РНД. Для добавления масла необходимо до отказа открыть всасывающий вентиль (положение 3), остановить компрессор, отсоединить РНД, подсоединить к тройнику трубку для зарядки масла. Закрыть на 'Д оборота всасывающий вентиль (положение 1) и продуть зарядную трубку избыточным давлением хладона из всасывающей полости компрессора; снова до отказа открыть всасывающий вентиль (положение 3). Конец трубки опустить в банку с маслом. Закрыть вентили на всасывающей магистрали компрессора, перевести управление компрессора на ручное, включить компрессор и создать на всасывающей стороне и в картере вакуум (остаточное давление 0,026 МПа). Затем останавливают компрессор, закрывают двухходовой всасывающий вентиль на Р/2--2 оборота (положение 1) и подсасывают масло в картер. Снова до отказа открывают запорный вентиль, отсоединяют зарядную трубку и подсоединяют трубку РНД, предварительно продув ее открытием тройника всасывающего вентиля. Вращая шток запорного вентиля на закрытие, ставят клапан в положение 1, проверяют герметичность соединений, навертывают предохранительный колпак на корпус вентиля и включают компрессор в автоматический режим.

Обслуживание конденсатора и испарителя. Особое внимание при эксплуатации конденсаторов необходимо уделять их герметичности. Ежедневно проверять герметичность наружных частей конденсатора, фланцевых и штуцерных соединений, запорной арматуры и предохранительных клапанов.

Герметичность теплообменных трубок и трубных решеток необходимо проверять не реже 1 раза в месяц. Для проверки спускают воду из водяной полости конденсатора и вводят в нее конец гибкого шланга галоидной лампы или щуп течеискателя. При обнаружении утечки спускают воду, снимают боковые крышки конденсатора и проверяют герметичность трубной решетки, каждой трубки, ее крепление в трубной решетке. Утечки холодильного агента в конденсаторе можно определить по звуку, издаваемому выходящим хладоном, а также путем обмыливания тщательно очищенной поверхности трубных решеток. После проверки трубных решеток обмыливают каждую трубку. Чтобы в проверяемой трубке не было движения воздуха, ее е одной стороны закрывают резиновой заглушкой. Если мыльная пена не разрывается в течение минуты, трубка считается плотной. При обнаружении не плотности конденсатора хладон из него следует перекачать в другие конденсаторы или баллоны и только после этого устранять утечки.[6,c. 56]

При работе установки необходимо стремиться поддерживать минимально возможный уровень жидкого хладона в конденсаторе. Повышение уровня жидкости в нем исключает из теплообмена часть нижних трубок, что может привести к повышению давления конденсации. Конденсатор загрязняется минеральными отложениями в виде накипи (водяной камень), биологическими, механическими загрязнениями (ил, песок и т. п.) и ржавчиной. Поэтому не реже 1 раза в месяц, а также при повышении температуры конденсации на 3--4°С выше приведенных в табл. 18 и 19 следует снимать крышки и очищать внутреннюю поверхность теплообменных трубок, трубные решетки и крышки от загрязнений. Трубки конденсаторов от минеральных отложений очищают двумя способами: механическим и химическим.

При механическом способе трубки очищают специальными шарошками, вводимыми в трубки с помощью гибкого вала, приводимого во вращение электродвигателем или сжатым воздухом. Затем трубки продувают сжатым воздухом давлением около 0,6 МПа (6 кгс/см2).

Если внутренняя поверхность столь загрязнена, что механическая очистка не дает положительных результатов, ее очищают

10%-ным раствором соляной кислоты. Для уменьшения коррозийного воздействия кислоты в нее добавляют ингибитор -- уротропин (0,17%). Раствор приготовляют в специальном баке и подают в конденсатор насосом. Из конденсатора раствор должен опять стекать в бак. Раствор должен циркулировать примерно в течение 1 ч. После растворения накипи трубки тщательно промывают забортной водой для удаления загрязнений и остатков раствора. Кожухотрубные испарители проверяют на герметичность так же, как и конденсаторы. Испарители для охлаждения воздуха проверяют на герметичность сразу же после оттаивания снеговой «шубы». Перед этим тщательно проветривают помещение, затем убеждаются в отсутствии следов масла на штуцерных соединениях. Обнаруженные незначительные утечки хладона в соединениях испарительной системы можно устранять под давлением. В рассольных системах охлаждения концентрацию рассола проверяют не реже 2 раз в неделю. После остановки рассольного насоса работа компрессора недопустима во избежание замерзания рассола в испарителе.

В связи с тем, что рассолы являются агрессивной средой, вызывающей коррозию поверхности испарителя, необходимо своевременно заменять изношенные протекторы.

Предохранительные клапаны конденсаторов и ресиверов настраивают на открытие при давлениях 1,4 МПа (14 кгс/см2) для R12 и 2,1 МПа (21 кгс/см2) для R22, предохранительные клапаны кожухотрубных испарителей -- при давлениях соответственно 1,05 МПа (10,5 кгс/см2) и 1,6 МПа (16 кгс/см2). Клапаны проверяют каждые четыре года, начиная со второго года постройки установки, на специальном стенде инертным газом. После подрыва клапан должен полностью прекратить выпуск газа при снижении давления не более чем на 15%.[6,c. 44]

Обслуживание маслоотделителей, фильтров и запорной арматуры. Обслуживание маслоотделителя сводится к систематической проверке герметичности его соединений и постоянному контролю за его работой по смотровому стеклу, установленному на трубопроводе, по которому масло возвращается в картер компрессора. Наиболее часто встречаются следующие неисправности маслоотделителя: засорение отверстия седла игольчатого клапана. При этом в смотровом стекле наблюдаются разрывы масляной струи. Через некоторое время возврат масла в картер компрессора может полностью прекратиться; неплотность между игольчатым клапаном и седлом. При этом все масло, находящееся в маслоотделителе, перетечет в картер компрессора, отсутствие масляного затвора приведет к тому, что по трубопроводу, по которому масло возвращается в картер, начнет непрерывно поступать смесь пара хладона и масла. В смотровом стекле будет непрерывно наблюдаться белая пена. При нормальной же работе маслоотделителя белая пена в стекле будет наблюдаться периодически. Прекращение возврата масла в картер приводит к выходу компрессора из строя, а попадание в картер пара хладона из маслоотделителя резко снижает холодопроизводительность компрессора. Поэтому в обоих случаях необходимо остановить компрессор и, предварительно закрыв соответствующие запорные вентили, демонтировать маслоотделитель. Затем маслоотделитель промывают авиационным бензином. При необходимости притирают игольчатый клапан к седлу. Практика эксплуатации показывает, что маслоотделитель загрязняется в первые месяцы эксплуатации механическими частицами, оставшимися в системе после монтажа, и окалиной, смываемой хладоном с внутренней поверхности трубопроводов. Поэтому в указанный период необходим особо тщательный контроль за работой маслоотделителя. В дальнейшем маслоотделители достаточно вскрывать для профилактического осмотра 1 раз в течение 2--3 лет. Обслуживание фильтров сводится к регулярной проверке плотности и периодическому вскрытию их для очистки. В процессе эксплуатации фильтрующие сетки, прокладки и мешки засоряются грязью и механическими частицами, оставшимися в системе после монтажа и ремонта, а также продуктами коррозии и коксования смазочного масла. Засорение фильтра обнаруживают по резкому понижению температуры (давления) агента за фильтром в результате дросселирования в нем холодильного агента. Иногда жидкостный трубопровод за фильтром покрывается инеем. Засорение жидкостного фильтра или сетки ТРВ может привести к прекращению подачи хладона в испаритель. Признаком засорения фильтра ТРВ является покрытие инеем входного штуцера, где находится фильтрующая сетка. В первое время работы установки после монтажа и ремонта фильтра необходимо периодически вскрывать и промывать авиационным бензином. В процессе нормальной эксплуатации фильтра следует вскрывать только в случае необходимости во избежание попадания в систему воздуха. Для вскрытия фильтра производят следующие действия: закрывают запорный вентиль до фильтра по ходу движения хладона; отсасывают компрессором хладон из фильтра и останавливают его при достижении давления всасывания 0,01--0,02 МПа (0,1-7-0,2 кгс/см2). Процесс отсасывания повторяют до тех пор, пока давление на всасывающей стороне после остановки компрессора не перестанет возрастать; перекрывают запорный вентиль за фильтром. Вскрыв фильтр, промывают его авиационным бензином или четыреххлористым углеродом и продувают сжатым воздухом. Собранный фильтр устанавливают на место и продувают хладоном при ослабленной накидной гайке на штуцере запорного вентиля, установленного за фильтром. После установки и продувки фильтра все его соединения проверяют на плотность обмыливанием или с помощью течеискателя. При этом следует иметь в виду, что пар четыреххлористого углерода может вызвать такое же изменение цвета пламени лампы, как и хладона-12.[1,с.27]

2.2 Пуск и регулирование холодильной машины

Перед пуском установки необходимо произвести ее внешний осмотр: убедиться в отсутствии посторонних предметов, мешающих пуску, а также проверить по смотровым стеклам наличие в карте компрессора масла. Для компрессоров с принудительным смазыванием уровень масла должен составлять ]/2 смотрового текла. При омазывании разбрызгиванием уровень должен быть несколько выше. Затем по смотровому стеклу проверяют уровень жидкого хладона в конденсаторе (ресивере). Если смотрового стекла нет, определить, достаточно ли в системе хладона можно только во время работы установки. Перед пуском автоматизированной фреоновой холодильной установки после длительного бездействия необходимы следующие операции; провернуть от руки вал компрессора и убедиться, что он вращается без заеданий; открыть все необходимые запорные вентили водяной и рассольной систем; открыть всасывающий и нагнетательный вентили компрессора, открыть полностью запорные вентили на паровом (от 'камерных испарителей) коллекторе. Запорные вентили на жидкостном коллекторе для подключения камерных испарителей открывают сначала на ј-1/3 оборота и сразу включают компрессор. После пуска компрессора, не допуская снижения давления всасывания ниже 0,02 МПа (0,2 кгс/см2), постепенно открывают запорный вентиль конденсатора или ресивера, а затем постепенно увеличивают до полного открытия запорных вентилей на жидкостном коллекторе. Установку переводят в автоматический режим.

Если есть основания полагать, что в испарителях скопился жидкий хладон, перед пуском компрессора запорные вентили на паровом коллекторе открывают сначала на небольшую величину и лишь после того, как появится уверенность в том, что компрессор работает без гидравлических ударов, клапаны постепенно открывают полностью. Затем в установленном порядке открывают запорные вентили на жидкостном коллекторе. Автоматизированные установки, как правило, имеют блокировку электродвигателей компрессора, насосов охлаждающей воды и рассольного. В этом случае циркуляцию воды и рассола проверяют после пуска компрессора. После пуска установка некоторое время работает в неустановившемся режиме. В этот период она должна находиться под непрерывным наблюдением. Главное внимание должно быть уделено контролю за подачей хладона в испарителе с тем, чтобы избежать гидравлических ударов в компрессоре. Если давление конденсации несколько выше нормального, снизить его можно увеличением количества охлаждающей воды при условии, что этот вариант предусмотрен.

В процессе работы установки давление кипения хладона в испарителях, давление конденсации и температуры в охлаждаемых помещениях постепенно понижаются. [1,c.154]

Выбор оптимального режима.

Оптимальным называется такой режим работы холодильной установки, который обеспечивает поддержание в охлаждаемых помещениях требуемых температурно-влажностных условий при надежной работе и минимальных затратах энергии. Он характеризуется оптимальными перепадами температур в теплообменных аппаратах, оптимальной величиной перегрева всасываемого пара, нормальной работой компрессора и т. д. Важное значение имеет поддержание оптимальных температурных перепадов. Температура, а следовательно, и давление конденсации зависят от температуры забортной воды. Давление конденсации определяют по манометру, установленному на нагнетательной стороне компрессора, а температуру конденсации примерно -- по температурной шкале этого манометра, а более точно -- по таблице насыщенного пара хладона в зависимости от давления конденсации.

Перепад между температурами забортной воды на входе в конденсатор и выходе из него (tw2--twi) должен составлять 2--5°С. Перепад между температурой конденсации и температурой воды, выходящей из конденсатора (tK--tw2), следует поддерживать в пределах 5-т-6°С, а разность tK--twj для кожухо- трубных конденсаторов -- 8ч-9°С. В процессе эксплуатации в целях экономии энергии необходимо стремительно поддерживать давление конденсации возможно более низким, но не ниже 0,4 МПа (4 кгс/см2) при работе на R12. [1.c,177]

При низкой температуре забортной воды температуру и давление конденсации в установках, не имеющих водорегулирующего вентиля, повышают, прикрывая запорный вентиль, установленный на выходе воды из конденсатора. В случае повышения температуры забортной воды выше 32°С желательно прокачивать конденсаторы холодильной установки водой от насосов, имеющих более высокий напор. При этом необходимо иметь в виду, что увеличивать подачу воды в конденсаторы имеет смысл лишь до тех пор, пока это вызывает снижение давления (и температуры конденсации). Дальнейшее повышение расхода воды приводит только к ускоренному изнашиванию труб и трубных решеток.

При непосредственном охлаждении температура кипения хладона в испарителе должна быть ниже температуры в кладовой на 9-^15°С. Температуру кипения хладона в испарителях, не снабженных ПРД «до себя», определяют примерно по температурной шкале моновакуумметра на всасывающей трубе компрессора, а более точно -- по таблице насыщенного пара хладона. В установках, не оборудованных теплообменником, перегрев пара на всасывании (tBC--^о) должен быть 8-г-10°С. Значения полезного перегрева пара хладона, всасываемого компрессором в установках с теплообменником, должны быть в определенных пределах.[1,c. 178]

2.3Морские холодильные агрегаты

Для уменьшения объема монтажных работ на судне и улучшения их качества отдельные части холодильной машины на заводах-изготовителях компануют в единые агрегаты, которые поставляют на суда в состоянии, максимально приближенном к условиям эксплуатации. Основные типы морских агрегатов следующие: компрессорно-конденсаторные (МАК), испарительно-конденсаторные (МАИК), испарительно-регулирующие (МАИР) и комплексные холодильные машины, в которых конструктивно объединены все элементы с арматурой, с контрольно-измерительными и автоматическими приборами. Компрессорно-конденсаторные агрегаты морского типа отечественного производства изготовляют холодо-производительностью от 4,6 до 93 кВт (от 4 до 80 тыс. ккал/ч), эффективной мощностью от 2 до 40 кВт. Обычно имеются модификации для работы на переменном и постоянном токе (МАК и ПМАК). Агрегат МАК может быть выполнен с регулируемой производительностью путем байпасирования части охлажденного пара хладона из конденсатора во всасывающую трубу компрессора (МАКРб). Данные об агрегатах типа МАК.

Холодильные агрегаты поставляют на суда испытанными под соответствующим давлением, осушенными и заполненными холодильным агентом или сухим азотом с избыточным давлением до 0,1 МПа (1 кгс/см2).

Морской компрессорно-конденсаторный агрегат МАК-6 (рис. 59) применяют для охлаждения провизионных кладовых в диапазоне t0от --30 до 5°С, холодопроизводительность агрегата при стандартном режиме около 7 кВт (6 тыс. ккал/ч) при л=24 с-1 (1440 об/мин). Компрессор 1 марки ФВ-6 (см. § 7) и электродвигатель 4, связанные клиноременной передачей, смонтированы на конденсаторе 5 марки МКТР. Мановакуумметр и реле РД-1Б-01, манометр и реле РД-2Б-03 подключают соответственно к штуцерами устанавливают на отдельном щите. Охлаждающий насос имеет автономный привод. Графическая зависимость Qо и N9от toпри разных значениях twтемпературы охлаждающей воды (расход воды равен 3 м3/ч).[2,c. 58]

Морские компрессорно-конденсаторные агрегаты типа МАКЗОРЭ, МАК40РЭ, МАК60РЭ, МАК80РЭ (рис. 61) предназначены для работы в составе судовых холодильных установок с системами непосредственного охлаждения и с промежуточным хладоносителем. Область работы агрегата: to--30 до +10°С, температура воды на входе в конденсатор tW\от --2 до +32°С.

В состав агрегата входят компрессор с электромагнитным отжимом всасывающих клапанов, электродвигатель, конденсатор и приборы автоматического управления. Компрессори

Электродвигатель смонтированы на конденсаторе и соединены муфтой с упругим элементом. Муфта компенсирует перекосы и смещение осей компрессора и электродвигателя, значительно облегчает их обслуживание.

Конденсатор кожухотрубный горизонтальный. Состоит из стальной обечайки, мельхиоровых трубок, латунной решетки и бронзовых крышек. Конденсатор имеет рессиверную часть. Охлаждающие трубки закреплены в трубной решетке развальцовкой с применением эпоксидной смолы. В боковой крышке установлены протекторы. Для уменьшения вибрации трубок в обечайке имеется промежуточная решетка. Агрегат снабжен системами автоматического управления, регулирования, защиты и сигнализации. Шкаф автоматического управления, монтируемый на переборке, содержит пусковую и защитную аппаратуру. На дверь шкафа выведены сигнальные лампы, приборы и аппаратура управления. Агрегат снабжен реле давления для защиты по давлению нагнетания и давлению всасывания, реле давления системы автоматического ступенчатого регулирования холодопроизводительности, реле контроля смазки и реле температуры, отключающее компрессор при повышении температуры нагнетания свыше 120°С.

Морская холодильная машина МХМ состоит из двух агрегатов: компрессорно-конденсаторного и испарительно-регулирующего, объединяемых при монтаже. Испарительно-регулирующий агрегат включает смонтированный на общей раме кожухотрубиый испаритель для охлаждения рассола (или воды), ресивер, один или два регенеративных теплообменника, регулирующую станцию. Последняя имеет фильтр-осушитель ТРВ, соленоидные вентили, оперативные и защитное термореле, защитное реле давления по давлению нагнетания и давлению всасывания, манометры и вакуумметры и запорную арматуру. Такие холодильные машины применяют на транспортных судах для обслуживания систем летнего кондиционирования с промежуточным хладоносителем.

В агрегат входят компрессор со всасывающим фильтроми регулятором производительности, электродвигатель. Компрессор и электродвигатель соединены муфтой и установлены на горизонтальном маслоотделителе. В состав агрегата также входят вертикальный маслоотделитель, маслоохладитель масляный насос с электродвигателем, масляный фильтр, приборы автоматики и контрольно-измерительные приборы, размещенные на доске 3. Холодо-производительность агрегата при to------40°С, tK--35°С и я=49с-1 (2940 об/мин) 122 кВт (105 тыс. ккал/ч). Потребляемая мощность 105 кВт. Графическая зависимость холодопроизводительности и потребляемой мощности. Допустимый режим работы агрегата в пределах температур to от --25 до --45°С, tK до 42°С. Масса агрегата 4180 кг. Габаритные размеры, мм: длина 3400, ширина 1080 и высота 2100. [1,с.227]

РАЗДЕЛ 3.ТРЕБОВАНИЕ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ

3.1Требование Конвенции ПДНВ-78/95

Для непрерывного обеспечения должного уровня безопасности при несении ходовой машинной вахты стороны должны обращать внимание владельцев и операторов судов, капитанов, старших механиков и вахтенного персонала на соблюдение следующих принципов. В настоящем Правиле термин "вахта" означает либо группу лиц, несущих службу, либо период ответственности механика, в т. ч., когда его непосредственное присутствие в машинном отделении может и не требоваться. На всех судах должны приниматься во внимание изложенные ниже, но этим не ограничиваемые, основные принципы. Старший механик каждого судна обязан по согласованию с капитаном обеспечивать надлежащую организацию безопасности ходовой машинной вахты. При определении состава ходовой машинной вахты, в которую могут входить и соответствующие лица рядового состава, должны, в частности, учитываться следующие факторы: -тип судна;

-тип и состояние машин;

- особые режимы работы, обусловленные такими факторами, как состояние погоды, ледовая обстановка, загрязненность воды, мелководье, аварийные случаи, устранение повреждений и борьба с загрязнением;

-квалификация и опыт вахты;

-охрана человеческой жизни, безопасность судна, груза и порта, а также защита морской среды;

- соблюдение международных, национальных и местных правил;

-обеспечение нормальной эксплуатации судна.

-Вахтенный механик под руководством старшего механика несет ответственность за осмотр, работу и испытание, по мере необходимости, всех машин, оборудования и снабжения, находящихся в его ведении. Вахтенный механик является представителем старшего механика и его основной обязанностью в течение всей вахты является надежная и эффективная работа машин, обеспечивающих безопасность судна, и уход за ними.

Старший механик по согласованию с капитаном должен заранее определить объем технического снабжения предстоящего рейса, принимая во внимание потребности в топливе, воде, смазочных материалах, химических веществах, расходных и иных запасных частях, инструментах, а также любые другие потребности.[3,c.34]

Эксплуатация.

Вахтенный механик должен обеспечивать порядок несения вахты. Под его общим руководством лица рядового состава команды, если они несут вахту, обязаны участвовать в обеспечении надежной и эффективной работы главной силовой установки и вспомогательного оборудования. При заступлении на ходовую машинную вахту надлежит замерять рабочие параметры и проверять состояние всех машин и взять на заметку все машины, которые работают плохо, могут в будущем работать плохо или нуждаются в особом уходе, а также уже принятые меры. В случае необходимости намечается план принятия дальнейших мер. Вахтенный механик должен обеспечивать постоянный контроль за работой главной силовой установки и вспомогательных систем, проведение регулярных осмотров помещений машинного отделения и рулевого управления и принятие надлежащих мер для устранения любой обнаруженной неисправности. В машинных отделениях с постоянным вахтенным обслуживанием вахтенный механик должен быть в любое время готов управлять главной силовой установкой, выполняя команды об изменении направления или скорости движения. В машинных отделениях без постоянной вахты вахтенный механик немедленно должен быть готов прибыть в машинное отделение. Все команды с мостика должны выполняться немедленно. Изменения направления или скорости движения главной силовой установки должны регистрироваться, за исключением тех случаев, когда Администрация считает, что на судах определенных размеров или характеристик такая регистрация нецелесообразна. Вахтенный механик должен обеспечивать наличие членов вахты у поста управления главной силовой установки, если она управляется вручную, во время маневрирования или в положении "приготовиться". Вахтенному механику нельзя поручать или брать на себя никаких обязанностей, мешающих обслуживанию главной силовой установки и вспомогательного оборудования. Он должен обеспечивать непрерывное наблюдение за работой главной силовой установки и вспомогательного оборудования до тех пор, пока он надлежащим образом не сдаст вахту. Должное внимание надлежит уделять уходу за всеми машинами и их питанию, включая механические, электрические, гидравлические и пневматические системы, приборам управления ими и оборудованию, обеспечивающему безопасность, всем системам обслуживания помещений для пассажиров и экипажа и учету расхода запасов и запасных частей. Старший механик должен обеспечивать, чтобы вахтенный механик имел всю информацию по вопросам профилактического ухода, устранения повреждений или ремонтных работ, подлежащих выполнению во время вахты. Вахтенный механик несет ответственность за отключение, переключение и регулировку всех машин, находящихся в его ведении, чтобы они продолжали работать.[3,c. 43]

О всех проводимых работах должны быть сделаны соответствующие записи.

Перед сдачей вахты вахтенный механик должен убедиться в правильности записей о всех событиях, относящихся к главным и вспомогательным машинам. Для избежания опасности, грозящей судну и его экипажу, в случае пожара, неминуемых происшествий в машинном отделении, могущих вызвать уменьшение скорости судна, неизбежного выхода из строя рулевого управления, остановки судовых главных двигателей, изменения в подаче электроэнергии или в иных случаях, угрожающих безопасности, вахтенный механик должен немедленно доложить на мостик. Такой доклад должен быть сделан на мостик, если возможно до наступления таких случаев с тем, чтобы предоставить вахте на мостике возможно максимальное время для принятия всевозможных мер по избежанию возможной морской аварии. Когда главная силовая установка находится в состоянии готовности, вахтенный механик должен обеспечивать немедленную готовность к пуску всех машин и оборудования, которые могут потребоваться для совершения маневров, и достаточный резерв электроэнергии для подачи на рулевое управление и другие системы.[3,c. 45]

Требования, предъявляемые к вахте.

Член вахты должен знать свои обязанности по несению вахты. Кроме того, член вахты, что касается судна, должен: