ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Холодильные машины с затратой тепла на получение холода из "Процессы и аппараты химической технологии Издание 3" На схеме каскадного цикла (рис. 15-8), в верхней ступени рабочим веществом служит аммиак (в интервале температур от -1-30 до —30° С), в нижней ступени — фреон Ф-13 (в интервале температур от —25 до —90° С). Аммиачный испаритель является одновременно конденсатором для фреонового каскада (конденсатор-испаритель 5). Температура испарения аммиака должна быть, разумеется, ниже температуры конденсации фреона. [c.539] Для получения холода в компрессионных мащинах теоретически могут служить пары любого вещества. Однако к хладоагентам предъявляется ряд требований, значительно сокращающих возможное их число. [c.539] Хладоагенты для турбокомпрессорных холодильных машин должны обладать большим молекулярным весом (что позволяет строить турбокомпрессоры с малым числом ступеней) и, в противоположность агентам для поршневых машин, малой объемной холодопроизводительностью (что дает возможность строить турбокомпрессоры малой холодопроизводительности). [c.539] В поршневых машинах в качестве хладоагентов применяются аммиак, сернистый ангидрид, двуокись углерода, хлористый метил, фреоны, а при низких температурах испарения (ниже —70° С) — пропан, этан и этилен. [c.539] Наиболее распространенным хладоагентом является аммиак, применяемый при температурах испарения вплоть до —65° С. При использовании аммиака требуется сравнительно малый объем цилиндра машины аммиак доступен и легко обнаруживается при утечке. Недостатками аммиака являются ядовитость, воспламеняемость и взрывоопасность в смесях с воздухом под действием аммиака медь и ее сплавы в присутствии влаги подвергаются коррозии. [c.539] В последнее время широкое распространение получили фреоны (фтор-хлорпроизводные углеводородов жирного ряда), которые в большинстве случаев безвредны, не имеют запаха, взрывобезопасны и не горючи. Эти достоинства фреонов имеют существенное значение в малых (бытовых и торговых) холодильных установках и в установках для кондиционирования воздуха. Недостатком фреонов является их растворимость в смазочных маслах что обусловливает ряд особых требований как к самому маслу, так и к схеме смазки. [c.540] Из различных фреонов основным агентом для порщневых машин (при температурах испарения выше —70°С) является Ф-12 (ССЬРг). Фреоны Ф-13 ( IF3) и Ф-22 ( H IF2) применяются в низкотемпературных ступенях каскадных циклов вместо пропана, этана и этилена. Фреон Ф-13 используется также вместо двуокиси углерода в судовых установках. [c.540] В турбокомпрессорных машинах при температурах испарения выше —20 С наиболее распространенными агентами являются дихлорметан и фреон Ф-11 ( I3F). При более низких температурах испарения (до —80° С) применяется фреон Ф-12. В последнее время вместо дихлорметана используется фреон Ф-113 ( 2 I3F3). [c.540] Компрессоры. Основными современными типами поршневых одноступенчатых холодильных компрессоров являются горизонтальные компрессоры двойного действия и вертикальные прямоточные компрессоры простого действия, а также компрессоры с угловым расположением цилиндров. Для многоступенчатого сжатия применяют горизонтальные компрессоры с дифференциальным поршнем. Двухступенчатое сжатие может быть получено также соединением отдельных одноступенчатых компрессоров соответствующих размеров. Аммиачные и фреоновые компрессоры (вертикальные и с угловым расположением цилиндров) изготовляются с холодопроизводительностью (при стандартных условиях) от 8000 до 300 000 ккал/ч. Аммиачные горизонтальные компрессоры изготовляются холодопроизводительностью 600 ООО и 1 200 ООО ккал/ч. При холодопроизводительности более 300 ООО ккал/ч целесообразно применение турбокомпрессоров. [c.540] Конденсаторы. Наиболее распространены элементные конденсаторы (изготовляются с поверхностью 8, 16, 20, 32, 40, 60, 80, 100 и 120 м ), оросительные конденсаторы с нижним подводом пара и промежуточным отводом конденсата в нескольких местах по высоте (изготовляются с поверхностью 30, 45, 60, 75 и 90 м ) и вертикальные кожухотрубные конденсаторы оросительного типа с движением воды по трубам (изготовляются с поверхностью 50, 75 и 100 м ). [c.540] Испарители. Наиболее распространены вертикальнотрубные и горизонтальные кожухотрубные испарители с движением рассола по трубам. Вертикальнотрубные испарители (рис. 15-9) состоят из трубчатых секций, помещенных в бак /, в котором при помощи мешалки 2 циркулирует рассол. Каждая секция выполнена из двух горизонтальных коллекторов 3, соединенных между собой изогнутыми на концах трубами 4 и вертикальными трубами 5 больщего диаметра. Жидкий хладоагент заполняет нижний коллектор и большую часть труб. Циркуляция хладоагента происходит за счет различного нагревания его в изогнутых и вертикальных трубах. [c.541] Вертикальнотрубные испарители изготовляются с поверхностью 20, 30, 40, 60, 90, 120, 160 и 200 м . [c.541] Кожухотрубные испарители отличаются простотой, компактностью и закрытой системой циркуляции рассола их недостатком является возможность замерзания рассола в трубах при остановке насоса. Многоходовые кожухотрубные испарители изготовляют с поверхностью 50, 80 и 100 м . [c.541] В абсорбционных холодильных машинах рабочим агентом служит водный раствор аммиака, причем аммиак является хладоагентом, а вода — поглотителем. [c.542] Для улучшения работы установки крепкий раствор, перекачиваемый из абсорбера в генератор, пропускают через теплообменник 8, в котором он подогревается горячим слабым раствором, поступающим из генератора в абсорбер. [c.542] Таким образом, в абсорбционную установку входят два аппарата (генератор и испаритель), в которые тепло подводится извне, и два аппарата (конденсатор и абсорбер), из которых тепло отводится охлаждающей водой. [c.542] Оа — тепло, отдаваемое в абсорбере. [c.542] Теоретический холодильный коэффициент абсорбционной машины увеличивается с повышением 7 ген. и Го и уменьшается с повышением температуры Гк он всегда ниже холодильного коэффициента обратного цикла Карно. Хотя величина е для компрессионных машин значительно выше, чем холодильный коэффициент абсорбционных машин, необходимо учесть, что компрессионные машины расходуют электрическую энергию, а получение последней из тепловой энергии связано с низким к. п. д. тепловых двигателей. Фактический расход тепла в абсорбционных и компрессионных машинах примерно один и тот же. Поэтому выбор типа машины может быть произведен только путем соответствующих технико-экономических расчетов. [c.543] Применение абсорбционных машин целесообразно при наличии в производстве отработанного тепла (отбросного пара, отходящих топочных газов), а также при необходимости получения низких температур испарения (до —50° С), когда требуются сложные многоступенчатые компрессионные установки. [c.543] Следует также отметить, что для абсорбционных машин требуются меньшие затраты и менее сложное оборудование (отсутствуют компрессоры) кроме того, они не имеют движущихся частей, за исключением насоса для водноаммиачного раствора. [c.543] Вернуться к основной статье