Судовые холодильные установки
Назначение холодильных установок на судне
Холодильные установки применяют на судах для поддержания низких температур в рефрижераторных трюмах и провизионных камерах, для приготовления льда, обеспечения летнего кондиционирования воздуха и для других целей.
Суда, предназначенные для перевозки скоропортящихся продуктов, называются рефрижераторами.
Назначение холодильной установки — отвод теплоты, проникающей через изоляцию, а также теплоты, вносимой в охлаждаемые помещения другими источниками (вентиляционным свежим воздухом, электроосвещением, электродвигателями, людьми, свежей партией неохлажденных продуктов и т. п.).
На многих судах рыбопромыслового флота холодильные машины предназначены не только для хранения продуктов промысла, но и для охлаждения или замораживания их; на такие суда устанавливают холодильные машины повышенной холодопроизводительности — морозильные установки.
Для сохранения продуктов, предназначенных для питания команды и пассажиров, на всех судах, совершающих продолжительные рейсы, оборудуются провизионные камеры, обслуживаемые холодильными установками.
Перспективным считается использование холодильных машин для опреснения забортной воды путем вымораживания из нее кристаллов пресного льда. Во всякой холодильной установке рабочий хладагент, отнимая теплоту от охлаждаемого тела или помещения, сам при этом нагревается и затем отдает ее воде, которая, разумеется, должна иметь температуру более низкую, чем температура нагревшегося хладагента. Таким образом, холодильную установку можно сравнить с тепловым насосом, который «перекачивает» теплоту из охлаждаемого помещения в окружающую среду.
К хладагентам предъявляются следующие требования:
— безопасность в пожарном отношении и безвредность для здоровья обслуживающего персонала;
— коррозионная пассивность;
— максимальное холодильное действие, т. е. отнятие при испарении возможно большего количества теплоты;
— невысокое давление во время конденсации и давление, немного превышающее атмосферное, при испарении;
— не очень низкая критическая температура * (для предотвращения конденсации паров хладагента).
В качестве хладагентов в судовых холодильных установках используют различные жидкости и газы, способные кипеть при низких температурах с пониженным давлением: аммиак, фреон-12, фреон-22, углекислота и водоаммиачные растворы; процесс их кипения сопровождается поглощением теплоты.
Термодинамические, физико-химические и физиологические свойства хладагентов различны, что влияет на технико-экономические показатели холодильных установок. Рассмотрим кратко характеристики основных хладагентов.
Аммиак (NH3) — бесцветный ядовитый газ с острым запахом. Он сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. При концентрации от 16 до 25% по объему в смеси с воздухом образует взрывчатую смесь.
Фреон-12 (CCl2F2) — бесцветный газ с очень слабым специфическим запахом, очень огнеопасен. Курить или вносить открытый огонь в помещения фреоновых установок категорически запрещается. По своим физическим свойствам фреон-12 для человека достаточно безвреден, однако при больших концентрациях в воздухе может вызвать отравление и удушье.
Фреон-22 (CHClF2) по свойствам близок к фреону-12, однако более токсичен. Применение фреона-22 уменьшает массу и габариты установок, упрощает их эксплуатацию и облегчает внедрение автоматизации.
Углекислота (СО2) — бесцветный газ без запаха, абсолютно неогнеопасный. Вызывает удушье при содержании в воздухе свыше 7% по объему. В настоящее время углекислоту в качестве хладагента не применяют из-за высокого давления конденсации.