ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Установки умеренного холода из "Процессы и аппараты кислородного и криогенного производства " Термодинамические основы работы холодильных машин. Холодильной машиной называют комплекс механизмов н аппаратов, осуш,ествляюш,их цикл хладоагента. Компрессионная холодильная машина состоит из испарителя, компрессора, конденсатора и регулирующего вентиля, соединенных трубопроводами в замкнутую герметичную систему, в которой циркулирует фреон, аммиак или другой хладоагент. Холодильная машина служит для охлаждения помещений, аппаратов, систем или других объектов и поддержания в них заданной температуры путем отвода тепла от охлаждаемого тела и передачи его в окружающую среду. Согласно второму закону термодинамики процесс такого охлаждения возможен при затрате энергии. Наиболее выгодным циклом холодильной машины, с помощью которой осуществляется перенос теплоты с низшего температурного уровня иа высший с затратой работы, является цикл Карно. [c.115] Холодильную машину с устройствами для распределения холода по охлаждающим объектам и с изоляционными конструкциями называют холодильной установкой. [c.115] Одно- и двухступенчатые компрессионные холодильные установки. Принципиальная схема и цикл одноступенчатой паровой компрессионной холодильной машины приведены на рис. 116, а, б. В испаритель 2 подается холодильный агент массой, которая должна выкипеть и в виде паров отсосаться компрессором 1. В испарителе холодильный агент кипит (процесс 4—1) (рис. 116, б) при малом давлении и низкой температуре, отнимая при этом необходимую для своего кипения теплоту i/,, от окружающей среды и охлаждая ее. Холодильный агент сжимается в компрессоре 1 (процесс 1—2), меняет свое агрегатное состояние (процесс 2—5), переохлаждается (процесс 3—3 ), дросселируется (процесс 3 —4), отбирает теплоту от охлаждаемого объекта и передает его охлаждающей среде в конденсаторе 3. Теплота, забираемая в охлаждаемом объеме, и теплота, от нагрева пара хладоагента при сжатии его в компрессоре, передаются охлаждающей среде в конденсаторе. [c.115] Аппараты холодильных установок. К основным аппаратам холодильных установок относят испарители, конденсаторы, теплообменники, переохладители, промежуточные сосуды, рассольные батареи к вспомогательным — теплообменники, маслоотделители, маслосборники, ресиверы, отделители жидкости, грязеуловители, фильтры-осушители. [c.117] В зависимости от вида охлаждаемой среды испарители делят на две группы испарители для отвода теплоты от жидких теплоносителей и испарители для отвода теплоты от воздуха. Последние разделяют на воздухоохладители и испарители с естественной конвекцией воздуха. Испарители для отвода теплоты от жидких теплоносителей бывают кожухотрубные и панельные. Кожухотрубные испарители в зависимости от подачи хладоагента в межтрубное пространство делят на затопленные, когда наблюдается четко выраженный уровень жидкого хладоагента, и незатопленные (оросительные). [c.117] По характеру внешних источников, воспринимающих тепло, различают конденсаторы с водяным и с воздушным охлаждением и конденсаторы, в которых теплота отводится путем испарения воды в воздух. По принципу отвода теплоты конденсаторы с водяным охлаждением делят на проточные, испарительные и оросительные. [c.117] В теплообменниках осуществляется рекуперационный теплообмен между жидким хладоагентом, идущим из конденсатора к дросселирующему устройству, и паром хладоагента, который отсасывает компрессор из испарителя. [c.117] Переохладители, широко используемые в аммиачных холодильных машинах, предназначены для снижения температуры жидкого аммиака ниже температуры конденсации перед дросселем. [c.117] Промежуточный сосуд — это теплообменный аппарат, используемый в двух- и миогоступенчатых машинах для полного промежуточного охлаждения пара хладоагента между ступенями сжатия и переохлаждения жидкого хладоагента, поступающего из конденсатора к дросселирующему устройству. [c.117] Организация кислородного и криогенного производства. Для обеспечения потребителей продуктами разделения воздуха в одних случаях создают отдельные кислородные предприятия, в других — станции и цеха разделения воздуха в составе предприятий. Заводы по производству кислорода и других криогенных продуктов предназначены для обеспечения газами потребителей, входящих в состав конкретного промышленного района. В зависимости от требований потребителей и условий производства продукты разделения вырабатывают в жидком или газообразном состоянии. [c.118] Для снабжения кислородом, азотом или другим криогенным продуктом конкретного предприятия организуют станции, цех, производство, которые являются частью данного предприятия. Станцию (цех) или производство оснащают соответствующим оборудованием, позволяющим получать криогенные продукты, производить их очистку, хранение и транспортирование к месту потребления. [c.118] Структура кислородного и водородного производства. Основной единицей промышленного предприятия является цех, представляющий собой в известной степени обособленную в административном и производственно-хозяйственном отношениях часть предприятия. Наиболее целесообразно организовывать цеха на базе однородных установок, так как такое единообразие создает наилучшие условия для ремонта оборудования, расчетных операций и оперативнотехнического руководства. [c.118] По назначению цеха предприятия делят на основные и вспомогательные. На кислородных и водородных производствах к основным относят следующие цеха разделения, компрессии, очистки газов от примесей, сжижения, хранения, электролиза. Их нормальную работу обеспечивают вспомогательные производства энергохозяйство, системы оборотного водоснабжения, щелочные отделения, отделение для приготовления дистиллированной воды, отделение установок умеренного холода, наполнительная баллонов, лаборатория контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА), химическая лаборатория и др. [c.118] Производственную структуру цеха характеризуют составом и взаимосвязью входящих в него основных и вспомогательных подразделений. В цехах имеются производственные участки и рабочие места. При организации каждого участка учитывают характерные особенности технологического процесса и используемого оборудования. Производственный участок — это часть цеха, где осуществляется законченная стадия определенного производственного процесса, в соответствии с которой обрабатываемое вещество переходит из одного качественного состояния в другое. [c.118] Существуют различные структурные схемы станций, цехов, производств. На металлургических, химических и других промышленных предприятиях в зависимости от местных условий станция, цех, производство или являются самостоятельными единицами, подчиненными главному энергетику завода, или входят в состав энергосилового хозяйства. [c.119] В составе станции разделения воздуха имеется одно или несколько зданий и сооружений с расположенным возле них на открытых площадках основным и вспомогательным оборудованием, участвующим в получении жидких или газообразных продуктов разделения воздуха, их очистке, хранении, наполнении баллонов, емкостей. Структура и состав помещений станций разделения воздуха могут быть различными. [c.119] Например, цех (отделение) разделения воздуха, цех (отделение) очистки продуктов разделения воздуха (аргона, криптоно-ксеноновой смеси), цех компрессии, цех (отделение) наполнения и хранения баллонов с продуктами разделения воздуха, хранилища для сжиженных газов с системами заправки транспортных емкостей — автомобильных или железнодорожных, мокрые и сухие стальные газгольдеры для газообразных продуктов, участок контрольно-измерительных приборов, электроподстанция, градирня, ремонтно-механическая мастерская, материальный склад и склад горючесмазочных материалов. [c.119] В зависимости от размеров станции и производительности установок, которыми она оснащена, установки располагают в одном или различных помещениях. Машинный зал, аппаратное и щелочное отделения находятся в одном здании (главный корпус), а наполнительная баллонов, склад баллонов и мастерская по ремонту баллонов — во вспомогательном корпусе. На крупных станциях для сжатия продуктов разделения до различных давлений могут быть организованы цеха компрессии. [c.119] Структурные схемы водородного и кислородного производств несколько различаются. Станция для получения жидкого водорода включает электролизный цех (отделение), цех компрессии с очисткой водорода от примесей кислорода и осушкой, цех сжижения, хранилище с криогенными трубами и системами заправки транспортных емкостей, газгольдеры, наполнительную баллонов, систему азото-снабжения, участки газоаналитического контроля и КИПиА, электроподстанцию, систему оборотного водоснабжения и др. [c.119] Все сооружения станций, цехов по производству криогенных продуктов следует располагать на территории предприятия с учетом технологических связей и условий минимальной протяженности коммуникаций, связывающих эти сооружения. Привязка этих сооружений должна удовлетворять всем требованиям СНИП-Н-89-80 в части пожарных разрывов, подъездных путей и др. [c.119] Вернуться к основной статье