Схемы систем с жидким хладоносителем

В результате усовершенствования систем непосред­ственного охлаждения резко сократилось применение систем с жидким хладоносителем.

Рассольные системы охлаждения используют для хо­лодильников малой емкости, при транспортировке холо­да на большие расстояния, для охлаждения технологи­ческих аппаратов некоторых видов, т. е. в тех случаях, когда применять непосредственное охлаждение нельзя или невыгодно.

По типу использования испарителей и приборов ох­лаждения рассольные схемы бывают открытые, в кото­рых рассол имеет контакт с воздухом, и закрытые.

Выбор схемы зависит от типа холодильника, его раз­меров, технологических требований и пр. Ранее на хо­лодильниках применялась схема с открытыми испари­телем и охлаждающими приборами — контактными воздухоохладителями. Для этой схемы характерны повы­шенный расход электроэнергии, необходимость установки бака дополнительной вместимости, что приводит к лиш­ним затратам и увеличению площади помещения, обя­зательное размещение испарителя ниже охлаждающих приборов для слива рассола из них, повышенная корро­зия системы в результате того, что рассол соприкасается с воздухом, значительная деконцентрация рассола, что вызывает необходимость постоянно добавлять соль в рассол. Поэтому в настоящее время такая схема имеет ограниченное применение.

Схема с открытым испарителем и закрытыми охлаждающими приборами

В этой схеме (рис. ) приборами охлаждения яв­ляются трубчатые батареи или сухие воздухоохладите­ли. Из испарителя И охлажденный рассол забирается на­сосом Н и подается в батареи Б. Подача рассола в ба­тареи происходит снизу, и рассол заполняет все сечение трубы. Для выпуска воздуха на каждой батарее в верх­них точках устанавливают краники 1 с проходным от­верстием 6—10 мм.

Из батарей отепленный рассол по трубе 2 сливается в бак испарителя. При остановке насоса рассол оста­ется в батареях, так как он не может сливаться в ис­паритель, и поэтому надобность в баке дополнительной вместимости отпадает. В батареи подается рассол снизу, что исключает необходи­мость обязательного разме­щения испарителя ниже приборов охлаждения (его можно располагать на лю­бом уровне). Конец слив­ной трубы необходимо опус­кать в бак испарителя ни­же уровня рассола, что да­ет возможность избежать захвата воздуха струей рас­сола и способствует умень­шению коррозии. Для пре­дотвращения перелива рас­сола через края бака испа­рителя предусмотрена пере­ливная труба 4. Для осво­бождения бака от рассола в днище ставят сливную трубу с задвижкой 3, через которую рассол сливается в канализацию или сливной бак.

В рассмотренной схеме устранены многие недостат­ки предыдущей схемы: уменьшена поверхность соприкос­новения воздуха с рассолом, соответственно меньше коррозия и деконцентрация рассола, нет необходимости в баке дополнительной вместимости. Однако некоторые недостатки остаются — большой расход энергии, так как обратная магистраль не напорная, воздух в систему все-таки попадает, вызывая коррозию и деконцентрацию рас­сола. Кроме того, из-за разных гидравлических сопро­тивлений на пути к приборам охлаждения необходимо регулировать подачу рассола по батареям.

Несмотря на имеющиеся недостатки, эта схема Рис. . Схема с открытым

нахо­дит применение благодаря тому, что она проста и испарителем и закрытыми

удоб­на в эксплуатации. ох­лаждающими приборами.

Схемы с закрытыми испарителями и закрытыми охлаждающими приборами

Закрытые рассольные схемы показаны на рис. . Трехтрубную схему (рис. , а) наиболее часто приме­няют в многоэтажных холодильниках. В схему включены кожухотрубный испаритель Н, закрытые батареи Б и три магистральных трубопровода: I— подающий, II —обратный, III — компенсационный. Рассол насосом Н по­дается в кожухотрубный испаритель, а затем по трубо­проводу I — параллельно по батареям. Из батарей отеп­ленный рассол поступает в обратный трубопровод II, который поднят до верхнего перекрытия холодильника и наверху соединен с компенсационным трубопроводом III, который опущен к насосу. Все магистральные трубопро­воды являются напорными. Трехтрубная система обес­печивает равномерное сопротивление движению рассола в батареях всех этажей холодильника, так как рассол проходит одно и то же расстояние. Общая длина трубо­провода до и после батарей одинакова.

Рнс. . Закрытые рассольные схемы. а — трехтрубная; б — двухтрубная.

В верхней точке системы имеется отвод, соединенный с расширительным баком 3. Он предназначен для ком­пенсации объемных изменений рассола (вследствие ко­лебания его температуры), отвода воздуха из возвратно­го стояка, а также для постоянного заполнения системы рассолом. При понижении температуры рассола объем его уменьшается, и в расширительном баке уровень по­низится. На расширительном баке предусмотрена пере­ливная труба 4, предотвращающая переполнение бака. Из системы рассол сливается через задвижку 1 в слив­ной бак. При пополнении системы закрывают задвижку 2 и насосом Н забирают рассол из сливного бака. За­полнение системы контролируется стоком жидкости по переливной трубе 4, выведенной в машинное отделение.

Достоинства закрытой системы — меньший расход энергии на работу насоса, меньшая коррозия металла и меньшая деконцентрация рассола, хорошее удаление воздуха (в том числе и через расширительный бак). Оборудование закрытой системы можно устанавливать не в отдельном аппаратном помещении, а непосредст­венно в машинном отделении, так как это оборудование не вызывает загрязнения.

На небольших холодильных установках и в тех слу­чаях, когда расстояние от испарителя до охлаждаемых камер не резко различается, можно использовать более простую двухтрубную закрытую схему (рис. ,6). Здесь магистральный трубопровод I подающий, а II об­ратный. К батареям Б хладоноситель под действием на­соса Н поступает через подающий коллектор ПК, а отепленный через обратный коллектор ОК возвращает­ся в испаритель И. Расширительный бак 3 подсоединен к обратному коллектору ОК. Коллекторы располагают вблизи камер, а при близком расположении их — в ма­шинном отделении. Задвижка 1 установлена на трубе, по которой сливается рассол или система пополняется рассолом. В последнем случае задвижка 2 должна быть закрыта.

Схема оттаивания снеговой шубы с рассольных батарей

Наиболее рациональной является схема оттаивания снеговой шубы теплым рассолом, нагретым до 30—40° С (рис. ).

При нормальной работе батарей из испарителя хо­лодный рассол поступает в батареи через подающий коллектор ПК, а отепленный на 2—3° С выходит через обратный коллектор ОК. В системе оттаивания преду­смотрены баки холодного А и теплого Б рассола, бой­лер В для подогрева рассола, насос Н, подающий оттаивательный ПОК и обратный ООК коллекторы.

Рис. . Схема оттаивания снеговой шубы с рассольных батарей.

Для подготовки теплого рассола открывают задвиж­ки 5, 7, 8, 10 и 11, в насос Н, забирая рассол из бака теплого рассола Б, прогоняет его через бойлер В до тех пор, пока он не нагреется до необходимой температуры. После этого при оттаивании батарей камеры № 1 за­крывают задвижки 1 и 2, отключая батарею от основ­ной циркуляции рассола. Затем рассол, оставшийся в батарее, выдавливают нагретым рассолом в бак холод­ного рассола А, для чего закрывают задвижки 8 и 10 и открывают задвижки 3, 4 и 14. Температура рассола t_P на линии, идущей от коллектора ООК, контролируется термометром. Когда из батарей весь холодный рассол будет выдавлен и термометр покажет повышение темпе­ратуры, тогда закрывают задвижку 14, а открывают за­движки 12 и 9. Рассол циркулирует по цепи бойлер — батареи. Снеговая шуба на батареях оттаивает. После удаления снега закрывают задвижки 9, 5 и 7 и открывают задвижки 13, 6 и 10. Рассол из бака холодного рассола забирается насосом и направляется в батарею, а теплый рассол из батареи сливается в бак теплого рассола. Окончание слива теплого рассола также конт­ролируется по термометру. Для отключения системы от­таивания закрывают задвижки 3 и 4 и открывают за­движки 1 и 2, включающие батарею в работу.

Поддоны, на которые спадает снег и стекает вода, обогреваются также теплым рассолом или электричес­ким током.