Схемы подачи хладоносителя

В схемах, где используется хладоноситель, приходится поддерживать температуру испарения на 5—6° С ниже, чем в системах непосредственного испарения для создания перепада между температурой испарения хладагента и температурой циркулирующего хладоносителя и поддержания у потребителей заданного температурного режима.

Отбор тепла от охлаждаемой среды происходит без изменения фазового состояния самого хладоносителя.

Охлажденный в испарителе хладоноситель по трубопроводам, покрытым тепловой изоляцией, подается к потребителям холода. Здесь он нагревается за счет отбора тепла от охлаждаемой среды и вновь возвращается в испаритель.

В схемах циркуляции хладоносителя, как правило, предусматривают не менее двух насосов с тем, чтобы при внезапном выходе из строя одного из них не приходилось прекращать подачу холода.

Система подачи хладоносителя может быть замкнутой (закрытой) и разомкнутой (открытой), т. е. такой, при которой происходит разрыв струи хладоносителя у потребителя, например, в оросительных воздухоохладителях.

Закрытая система более компактна, в ней отсутствует контакт хладоносителя с воздухом, что в свою очередь уменьшает потери холода и коррозию аппаратуры и трубопроводов. Кроме того, в открытых системах происходит насыщение хладоносителя влагой, конденсируемой из воздуха.

Преимуществом закрытых систем является значительно меньший расход электроэнергии на работу насоса. В таких системах не нужен напор на подачу хладоносителя к верхним точкам системы, так как столбы жидкости в прямом и обратном трубопроводах хладоносителя уравновешены и энергия расходуется только на преодоление сопротивлений.

В закрытых системах насос подает хладоноситель через закрытый испаритель. Преимущество этих систем также в независимом расположении испарителя по отношению к холодопотребителям и удобстве удаления воздуха.

В аммиачных кожухотрубных испарителях хладоноситель подается через нижний патрубок, в испарители с фреоном-12 подача отепленного хладоносителя осуществляется через верхний патрубок. Это вызывает вспенивание хладагента в верхней части испарителя, способствующее возврату масла в картер компрессора.

Для компенсации расширения хладоносителя при его нагреве в системе должен быть предусмотрен расширительный сосуд. Его устанавливают на 1—2 м выше самого высокого аппарата — холодопотребителя и, по возможности, в точке нулевого избыточного давления в системе, что обеспечивает полное ее заполнение при любых колебаниях температуры. Расширительный бак в закрытых системах выполняет также функцию отделителя воздуха.

При понижении температуры хладоносителя уменьшение его объема компенсируется понижением уровня в расширительном баке.

Рис. 114. Принципиальная схема установки расширительного сосуда:

Наиболее эффективна схема установки расширительного сосуда, показанная на рис. 114. Расширительный сосуд 2 соединен с обратным трубопроводом компенсирующей трубой. В отличие от обычной схемы хладоноситель при увеличении объема переливается из расширительного сосуда в емкость, установленную вблизи сосуда. При уменьшении объема хладоносителя в системе она пополняется с помощью центробежного насоса 6, который   включается автоматически при понижении уровня в расширительном сосуде.

При соответствующем выборе производительности насоса и объема емкости можно использовать расширительный сосуд небольшого размера.

Систему с промежуточным хладоносителем целесообразно применять в случаях: когда система непосредственного испарения не может быть применена по условиям техники безопасности и промышленной санитарии; когда по условиям технологического процесса для охлаждения необходимо, чтобы хладоноситель соприкасался с продуктом (скрубберы, вымораживатели); передачи холода на большие расстояния; заполнения системы трубопроводов дорогостоящим холодильным агентом.