Схемы холодильных установок

  • Схемы узлов холодильных установок
  • Схемы подачи хладагента в испарители
  • Схемы подачи хладоносителя
  • Расположение оборудования холодильных установок
  • Схемы холодильных установок должны обеспечивать: гибкость в процессе поддержания заданного режима, возможность быстрого переключения машин и аппаратов, простоту обслуживания и легкость монтажа, безопасность обслуживающего персонала и длительную безаварийную работу оборудования.
    При графическом изображении схем холодильных установок различают принципиальные схемы, на которых оборудование и трубопроводы показаны без увязки с их пространственным положением, и монтажные схемы, на которых указано расположение оборудования в помещениях холодильных станций. Монтажные схемы должны быть полными, в принципиальных — часть линий и вспомогательного оборудования отсутствует, цель этого вида схем — уяснение принципа работы установки.

    монтажная схема аммиачной холодильной установки непосредственного испарения
    Рис. 105. Монтажная схема аммиачной холодильной установки непосредственного испарения:
    1 — маслосборник, 2 — кожухотрубный конденсатор, 3 — ресивер, 4 — коллектор аварийного выпуска аммиака, 5 — маслоотделитель, 6 — четырехцилиндровые компрессоры, 7 — манометры (на щите), 8 — воздухоотделитель, 9 — поплавковый регулирующий вентиль с аммиачным фильтром, 10 — промежуточный сосуд, 11 — трубопровод от отделителя жидкости, 12 — термометры, 13 — запорные вентили, 14 — двухцилиндровый компрессор, 15 — дренажный ресивер

    На рис. 105 изображена монтажная схема аммиачной холодильной установки непосредственного испарения, на которой в аксонометрических проекциях изображены все ее трубопроводы (кроме водяных). Эта схема дает наглядное представление о взаимном расположении машин и аппаратов, пространственном положении связывающих их трубопроводов, местонахождении запорной арматуры, регулирующих станций и средств автоматизации.

    схема фреоновой турбокомпрессорной холодильной машины
    Рис. 106. Схема фреоновой турбокомпрессорной холодильной машины:
    1 — турбокомпрессор, 2 — конденсатор, 3 — поплавковый бак, 4 — испаритель

    На рис. 106 представлена схема фреоновой турбокомпрессорной холодильной машины. Пары фреона-12 из испарителя 4 поступают в турбокомпрессор 1 и направляются в конденсатор 2 испарительно-конденсаторного агрегата. Из конденсатора жидкий фреон стекает в камеру высокого давления поплавкового бака 3. Поплавковый регулирующий вентиль ПРВ этой камеры дросселирует фреон до давления нагнетания первой ступени турбокомпрессора, перепуская фреон в камеру низкого давления. Образовавшиеся при дросселировании пары фреона отсасываются второй ступенью. В камере низкого давления жидкий фреон вторично дросселируется и направляется в испаритель. ПРВ поплавкового бака регулирует уровень жидкого фреона «до себя», поэтому из конденсатора полностью сливается жидкий фреон и исключается возможность прорыва паров фреона в испаритель.
    Следующие две схемы — холодильные установки, работающие в производстве этилена, который выделяется из пиролизного газа. Сначала газ очищают от примесей, затем  сжимают  шестиступенчатым компрессором и направляют в систему газоразделения, в которой предусмотрена каскадная холодильная установка на пропилене и этилене со следующими температурами испарения: —37, —18, +6° С для пропилена (верхняя ветвь каскада) и —56, —70,—98°С для этилена (нижняя ветвь каскада).
    В этой установке газы последовательно охлаждаются до температуры —90° С. Все компоненты пиролизного газа, кроме метана и водорода, сжижаются. Затем, используя разность температур кипения углеводородов, производят последовательную отпарку бутановой, пропан-пропиленовой и этанэтиленовой фракций, причем в некоторых аппаратах в качестве греющего агента используют пары пропилена и этилена, сжатые в турбокомпрессорах. Таким образом, каскадная холодильная машина цеха разделения газов пиролиза работает также и в качестве теплового насоса.


    Рис. 107. Принципиальная схема трехступенчатой пропиленовой холодильной установки с t0 = — 37, —18 и +6° С:
    1 — конденсатор, 2 — каплеотделители, 3 - турбокомпрессор, 4 — метановая колонна, 5 этиленовая колонна 6 — сепаратор 7, 10, 12 — потребители холода —37, —18 и +6°С; 8, 11, 11 — переохладители, 9, 13 — промсосуды, 15 — ресивер

    Трехступенчатая пропиленовая холодильная установка (рис. 107) работает так: после III ступени турбокомпрессора 3 при температуре 65° С и давлении 15 ат пропилен конденсируется в водяном конденсаторе 1 (основная часть). Другая часть пропилена идет на конденсацию в кипятильник метановой колонны 4, откуда направляется в промежуточный сосуд 13 изотермы 6° С (т. е. по отношению к метановой колонне эта установка работает в режиме теплового насоса).
    Пропилен из конденсатора 1 проходит ресивер 15, переохладитель 14 и поступает в промежуточный сосуд III ступени 13 и частично—потребителям холода 6° С 12. Пары пропилена от потребителей через промежуточный сосуд III ступени идут на всасывание III ступени компрессора. Жидкий пропилен из промежуточного сосуда 13 проходит переохладитель 11 и дросселируется потребителем холода —18° С (давление 3,3 ат) 10. Пары пропилена, образующиеся при дросселировании жидкости, поступающей в промежуточный сосуд 9, вместе с парами пропилена, идущими от потребителей холода, работающих на изотерме —18° С, поступают частично на всасывание II ступени турбокомпрессора и частично в кипятильник этиленовой колонны 5.
    Жидкий пропилен из промежуточного сосуда 9 проходит переохладитель 8 и дросселируется потребителями холода — 37° С (давление 1,6 ат) 7. Испарившийся при этих условиях пропилен через сепаратор 6 идет на всасывание I ступени. На каждой ступени имеются каплеотделители 2, в которые предусмотрен впрыск жидкого пропилена при срабатывании системы антипомпажной защиты турбокомпрессора.
    Инертные газы выводятся через воздухоотделитель, расположенный на ресивере.

  • Схема этиленовой трехступенчатой холодильной установки
  • Контрольные вопросы
    1. Что такое монтажная и принципиальная схемы?
    2. Перечислите  основные  требования  к  схемам  холодильных  установок.
    3. Расскажите по схеме о работе холодильной установки.
    4. Поясните работу каскадной холодильной установки.
    5. Расскажите о схемах   подачи   хладагента   в испарительные   системы.
    6. Каким требованиям должны отвечать такие схемы?
    7. Что вы знаете о насосных и безнасосных схемах подачи  хладагента?
    8. В чем различия между открытой и закрытой схемой подачи хладоносителя?
    9. Расскажите о назначении расширительного бака.
    10. Перечислите принципы компоновки оборудования холодильных станций.