Судовые холодильные агрегаты и машины

Современные холодильные машины должны быть компактны, обладать возможностью быстрого и удобного монтажа, наладки и ремонта, иметь высокую надежность в эксплуатации. Всему этому способствует применение агрегатирования, т. е. создание ХМ с конструктивным объединением всех ее элементов в один или несколько блоков. По объему и виду оборудования, включенного в состав холодильных агрегатов, их разделяют на следующие основные виды: компрессорные, компрессорно-конденсаторные, компрессорно-испарительные, аппаратные агрегаты и агрегатированные холодильные машины.

Компрессорные агрегаты - это наиболее простой вид агрегатирования. Он включает: компрессоры с электроприводом, приборы автоматической защиты, контроля и регулирования, а также может включать маслоотделитель и другое оборудование для обслуживания работы компрессора. Компрессорные агрегаты применяют чаще всего в составе средних и крупных холодильных установок, которые имеют большой объем оборудования.

Одноступенчатый фреоновый агрегат А-220-2 с поршневым компрессором П220 (рис. 7.1) применяется в диапазоне температур кипения от - 15 до -40 °С с холодопроизводительностью 289 кВт.

На рис. 7.2 изображен агрегат, применяемый на судах отечественной постройки. Компрессор с электродвигателем 5, масляная система с насосом 1, электропривод регулятора холодопроизводительности 9, запорная и регулирующая арматура, приборы автоматики и защиты смонтированы на корпусе маслоотделителя 1-й ступени. При t_o= - 40 °С, t_к=35 °С и n= 2940 об/мин холодопроизводительность агрегата составляет 122 кВт, потребляемая мощность 105 кВт.

Компрессор 8 через запорный, обратный клапаны и газовый фильтр 7 всасывает пары хладагента, сжимает их и сквозь маслоотделители первой 3 и второй 2 ступеней и запорный клапан направляет в магистраль нагнетания.

Масляный насос 1 через два пластинчатых фильтра грубой очистки забирает масло из маслосборника маслоотделителя первой ступени и через маслоохладитель 11 подает по одному трубопроводу в парную полость компрессора для охлаждения. Там пары хладагента сжимаются и направляются в полость роторов, другой путь - через фильтр тонкой очистки 10 на смазку подшипников и разгрузочное устройство, к направляющей шпонке регулятора холодопроизводительности и на сальниковое уплотнение вала ведущего ротора. Масло от маслоотделителя 2 второй ступени через дроссельное устройство подается во всасывающий патрубок винтового компрессора.

В настоящее время производится новая модель винтового агрегата в судовом исполнении А350-2-5-ОМ (рис. 7.3), который представляет собой модернизацию компрессорного агрегата 5ВХ-350/5ФС. Холодопроизводительность нового агрегата 150±8 кВт при температуре кипения - 40°С и температуре конденсации +35°C. В агрегате отсутствует маслоотделитель второй ступени и применена схема с промежуточным теплообменником, что повысило холодопроизводительность при одновременном уменьшении энергозатрат.

Основной поток хладагента в парной полости смешивается с паром из промежуточного теплообменника и охлаждается холодильным маслом, впрыскиваемым в компрессор через отверстия золотника. Затем паромасляная смесь поступает в маслоотделитель, который одновременно является и маслосборником. В состав оборудования, комплектующего компрессорный агрегат, . входит конденсатор. Преимущественно в составе холодильной установки применяют непосредственную систему охлаждения, где испарительные аппараты расположены на значительном расстоянии (батареи непосредственного испарения, льдогенераторы, воздухоохладители и т. д.) от другого холодильного оборудования и не могут быть объединены в один агрегат.

Агрегат, показанный на рис. 7.4, относится к судовым холодильным машинам с системой непосредственного охлаждения и с промежуточным хладоносителем. Агрегат работает при t_o хладагента от -30 до + 10 °С. Температура воды на входе в конденсатор составляет от -2 до +32°С.

В состав агрегата входят компрессор 1 с электромагнитным отжимом всасывающих клапанов, электродвигатель 2, конденсатор 3, приборы защиты и автоматики и шкаф автоматического управления. Компрессор и электродвигатель смонтированы на конденсаторе и соединены муфтой с упругим элементом для компенсации перекосов и смещений валов компрессора и электродвигателя. Конденсатор состоит из стального корпуса, бронзовых крышек, латунных трубных досок, в которых развальцованы мельхиоровые теплообменные трубки.

Агрегат снабжен защитным реле по давлению нагнетания и давлению всасывания, реле низкого давления для управления холодопроизводительностью компрессора, реле контроля смазки и реле температуры, отключающее компрессор при повышении температуры нагнетания свыше 120° С.

Наиболее полно удовлетворяют требованиям, изложенным в начале параграфа, моноблочные холодильные машины, являющиеся наиболее совершенным видом агрегатирования оборудования.

На рис. 7.5 показана универсальная одноступенчатая холодильная машина. На сварной раме 5 установлены: бессальниковый поршневой компрессор 2 с устройством электромагнитного отжима пластин всасывающих клапанов, кожухотрубный конденсатор водяного охлаждения 1 с медными теплообменными трубками диаметром 16X2 мм, развальцованными в стальных трубных досках и оребренных методом накатки; кожухотрубный испаритель 4 с медными теплообменными трубками диаметром 20 мм и запрессованными внутри них алюминиевыми сердечниками для улучшения теплообмена кипящего в них хладагента с хладоносителем; пульт приборов 7, фильтр-осушитель 6, соленоидный вентиль 8 и терморегулирующий вентиль 9. Для облегчения обслуживания все приборы и вентили расположены с одной стороны. Размещение конденсатора и аппаратов в ряд по вертикали позволяет сократить занимаемую площадь. Подобное конструктивное исполнение моноблочной холодильной машины обеспечивает высокую технологичность и сокращает сроки монтажа, повышает надежность и качество сборки, так как все ответственные операции, включая проверку плотности, осушку, заправку системы хладагентом и обкатку выполняются на заводе-изготовителе.