Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Монтаж холодильных установок

Регулирование работы холодильных установок и оптимальный режим


Регулирование работы холодильных установок и оптимальный режим

Регулирование работы холодильных установок. После пуска и включения в работу всех машин и аппаратов приступают к регулированию работы холодильной установки в целом. В процессе регулирования добиваются максимального вовлечения теплопередающей поверхности испарительной системы в активный процесс теплообмена с кипящим хладагентом, не допуская влажного хода компрессора. Регулирование является ответственным этапом пуска, так как от температурного режима аппаратов зависят все основные показатели работы холодильной установки: холодопроизводительность, расходы электроэнергии и воды, т.е. в конечном итоге экономичность установки. Об окончании пуска и отладки режима свидетельствует достижение номинальных показателей в соответствии с регламентом и оптимальных параметров работы установки для заданного в текущий момент режима охлаждения. При достижении установившегося режима массовый расход хладагента, проходящего через компрессор и испаритель, должен быть равен массовому расходу хладагента, проходящего через регулирующий вентиль. Таким образом, окончание регулирования — это достижение установившегося режима при оптимальных параметрах, т.е. достижение оптимального режима.

Оптимальный режим. Технологический режим холодильной установки, при котором достигается максимальная выработка холода при заданном уровне при минимальных затратах электроэнергии и воды, называют оптимальным. При правильном регулировании режима исправной холодильной установки ее основные параметры: температура кипения to, конденсации tK, переохлаждения перед регулирующим вентилем t", всасывания и нагнетания tK — являются функциями независимой переменной (температуры охлаждающей среды конденсатора) и изменяются вместе с ней.

При регулировании режима холодильных установок с испарителями затопленного типа регламентный режим достигается установлением определенного заполнения объема или статического уровня жидкого хладагента; в установках с незатопленными испарительными системами — путем налаживания циркуляции жидкого хладагента или подачи его терморегули-рующим вентилем, задействованным от изменения температуры перегрева отходящего пара.

При ручном регулировании следует иметь в виду, что после изменения степени открытия регулирующего вентиля проходит определенное время до изменения показаний приборов. Кроме того, имеются особенности регулирования насосных и безнасосных систем, а при подаче хладагента в ряд параллельных систем процесс регулирования проходит гораздо сложнее.

В насосных холодильных установках перегрев пара на всасывании не зависит от подачи хладагента в циркуляционный ресивер, а зависит от протяженности всасывающего трубопровода, качества изоляции и нагрузки на испарительную систему. При подаче хладагента в испарительные системы в насосных холодильных установках следят за стабильностью уровня в циркуляционном ресивере. Недостаточная подача хладагента приводит к снижению уровня в циркуляционном ресивере и срыву работы циркуляционного насоса. Значительное увеличение подачи хладагента может привести к переполнению циркуляционного ресивера и влажному ходу компрессора. Поддержание требуемого уровня жидкости в циркуляционном ресивере свидетельствует в установках с насосными системами о правильном открытии регулирующего вентиля.

При ручном регулировании подачу хладагента в испарительные системы в безнасосных холодильных установках ведут при постоянном контроле за перегревом пара по показаниям приборов контроля на каждом из параллельно работающих испарителей. В случае отсутствия приборов контроля температуры нагрева пара регулирование вручную требует большого мастерства от обслуживающего персонала при подаче хладагента в параллельные испарительные системы. При заполнении ниже нормы части испарителей возможно переполнение других, что приводит к влажному ходу компрессора.

Температура кипения в значительной степени влияет на экономичность холодильной установки. Измеряют температуру кипения по шкале мановакуумметра в испарителе.

Для испарителей, в которых охлаждается хладоноситель, оптимальными значениями разности между средней температурой хладоносителя и температурой кипения являются для аммиака 3-4 °С, а для хладона 4-5 °С.

От поддержания температуры кипения на заданном уровне зависят холодопроизводи-тельность установки, потребляемая мощность и соответственно удельный расход электроэнергии. При понижении температуры кипения холодо-производительность снижается, при повышении — повышается. Потребляемая мощность может и снижаться и повышаться (рис. 48). Изменение температуры кипения на 1 °С в среднем приводит к изменению холодопроизводительности компрессора на 4-5%, потребляемой мощности — на 2% и удельного расхода электроэнергии — на 2-3%. Температура кипения является самоустанавливающимся параметром, и ее значение зависит от ряда факторов: теплового потока от охлаждаемого объекта, состояния теплопередающей поверхности, соответствия между производительностью компрессоров и испарителей. По мере понижения t0 увеличивается удельный объем пара, что приводит к снижению производительности компрессора. С понижением t0 увеличивается разность между температурами перед РВ и t0, что приводит к увеличению потерь в РВ, так как при дросселировании увеличивается парообразование. С понижением to для всех промышленных установок общеотраслевого применения (to ^ -10 °С, tK > 25 °С) возрастает удельный расход мощности из-за увеличения работы сжатия (роста степени сжатия), повышения объемных потерь и потерь на трение в компрессоре. Особенно важное значение приобретает поддержание оптимальной температуры кипения в холодильниках. При понижении температуры кипения увеличиваются скорость охлаждения продуктов и холодопроизводительность охлаждающих приборов. Но при этом температура в охлаждаемых камерах становится ниже рекомендуемых значений, увеличивается интенсивность образования инея, снижается относительная влажность воздуха и, как следствие, возрастают потери от усушки продуктов, а в итоге возможно уменьшение всех технико-экономических показателей.

Температура и давление конденсации также являются важными параметрами для регулирования работы холодильной установки и зависят от состояния теплопередающей поверхности, производительности компрессоров и главным образом от температуры и количества охлаждающей среды: воды или воздуха.

Рис. 48. Изменение мощности, потребляемой одноступенчатыми и двуступенчатыми компрессорами, в зависимости от температуры кипения


Температуру конденсации замеряют по шкале манометра на конденсаторе. Нагрев воды в конденсаторах составляет 4-8 °С (для оросительных 2-3 °С, испарительных 0 °С) при температурном перепаде (разности между температурой конденсации и водой на выходе) — 2-4 °С. Для конденсаторов воздушного охлаждения эти показатели составляют соответственно 5-6 °С и 6-9 °С. Увеличение температуры конденсации на 1 °С приводит к снижению холодопроизводительности на 1-2%, увеличению потребляемой мощности на 1 — 1,5% и возрастанию удельного расхода электроэнергии на 2-2,5%. При повышении температуры конденсации увеличивают расход циркулирующей воды для охлаждения конденсаторов, проверяют работу воздушных вентиляторов при воздушном охлаждении, работу вентиляторов градирни и равномерность распределения воды по полкам в градирнях полочного типа; при регулировании притока воздуха в конденсаторах воздушного охлаждения увеличивают его расход. Увеличение расхода электроэнергии на вспомогательном оборудовании перекрывается экономией ее на привод компрессоров. Повышение давления конденсации возможно также из-за переполнения его жидким хладагентом (ухудшение теплообмена), скопления в верхней его части неконденсирующих примесей, загрязнения поверхности труб, загрязнения и засорения распределителей и форсунок в вертикальных, оросительных и испарительных конденсаторах. Дефекты в работе водорегуляторов также могут привести к повышению давления конденсации в автоматизированных холодильных установках.

Температура переохлаждения жидкого хладагента определяется Аепер, которая представляет собой разность между температурой конденсации и температурой хладагента перед регулирующим вентилем. Охлаждение жидкого хладагента ниже температуры конденсации в холодильных установках различного типа происходит в конденсаторах, переохладителях, регенеративных теплообменниках и промежуточных сосудах (в двуступенчатых и каскадных холодильных установках). Переохлаждение жидкого хладагента приводит к увеличению холодильного коэффициента вследствие уменьшения потерь при дросселировании. Каждый градус переохлаждения жидкого аммиака перед регулирующим вентилем увеличивает холодильный коэффициент на 0,4%. Увеличение холодопроизводительности установки из-за переохлаждения происходит без затрат электроэнергии на привод компрессоров. В конечном итоге переохлаждение осуществляется путем отвода теплоты охлаждающей водой в конденсаторе или переохладителе.

Температуры всасывания и нагнетания также являются важными параметрами для регулирования работ холодильной установки. Оптимальное значение перегрева всасываемого пара (разности температур всасывания и кипения) в аммиачных машинах одноступенчатых и высокой ступени компрессоров составляет 5- 10 °С, для низкой ступени — 10-20 °С, а в хладоновых не менее 10 °С.

В многоступенчатых и низкотемпературных холодильных установках с теплообменниками перегрев достигает больших значений. В малых холодильных машинах с терморегулирующим вентилем (ТРВ) допускается минимальный перегрев пара, необходимый для работы ТРВ непосредственно в испарителе — до 3-4°с. Увеличение перегрева сверх номинального значения свидетельствует о недостаточной подаче жидкого хладагента в испарительную систему. При этом ухудшается экономичность установки из-за неполного омывания хладагентом охладителей. Уменьшение перегрева свидетельствует об увеличении подачи хладагента в испарительную систему на величину, превышающую количество испаряющегося хладагента. Это может привести к влажному ходу компрессора.

Температура нагнетания зависит от температур конденсации, кипения и перегрева на всасывании, а также от технического состояния компрессора. Температура нагнетания не должна превышать требований завода-изготовителя в общем случае: для поршневых аммиачных 130 °С, поршневых хладоновых (R12) 100 °С, ротационных 110 °С, винтовых аммиачных 105 °С, винтовых хладоновых 90 °С.



Похожие статьи:
Технология ремонта герметичных холодильных агрегатов

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Монтаж холодильных установок

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум