Молочный комбинат

       В автоматизированных системах для прекращения подачи жидкого аммиака в охлаждающие приборы и возобновления подачи при повышении температуры достаточно предусмотреть один соленоидный вентиль СВМ  на общей жидкостной линии камеры. При раздельном питании жидкостью потолочных и пристенных батарей или нескольких групп подвесных воздухоохладителей следует предусматривать в схемах возможность регулирования распределения жидкости по этому оборудованию посредством ручных регулирующих вентилей, оставляя на всю камеру один СВМ на жидкостной линии камеры. Этот принцип следует сохранить и для универсальных камер. Переключение их с одного режима (минус 20 ^оС) на другой (0^оС) достигается запорными вентилями.

       Охлаждение  ледяной воды осуществляют в открытых испарителях панельного типа.

       При проектировании насосно-циркуляционных систем охлаждения для городских молочных заводов применяют циркуляционные ресиверы вертикального типа, устанавливаемые в аппаратных отделениях компрессорных цехов. Емкость этих ресиверов обычно небольшая, однако её можно уменьшить, приняв для всех камер холодильника воздушное охлаждение.

       Для испарителей панельного типа, используемых для охлаждения воды, предусматривают безнасосную подачу аммиака. Панельный испаритель для охлаждения воды работает при температуре кипения минус 3^оС с подачей жидкого аммиака с помощью регулятора уровня. Схема строится таким образом, что каждый режим температуры кипения обслуживается отдельной группой компрессоров.

       Для оттаивания воздухоохладителей проектируют  подачу в них горячих паров аммиака и электрообогрев ТЭНами, а для оттаивания батарей используют только горячие пары.

       При высоте камер одноэтажного холодильника молокозавода 6 м в чистоте и  отметке пола машинного отделения  минус 1.000, т.е. на 1,0 м ниже отметки пола холодильника (⁺0.000), уровни полов аппаратного и компрессорного отделений принимают одинаковыми. Это удобно в эксплуатации и позволяет применять вертикальные циркуляционные ресиверы с обеспечением высоты подпора столба жидкости над осью аммиачного насоса в размере до 2,45 м, что достаточно для устойчивой его работы /3, с.78/.

       Однако  в последние годы получили распространение  так называемые компаундные схемы, в которых циркуляционные ресиверы, работающие при более высоких  давлениях кипения, используют одновременно и как промежуточные сосуды для ступеней, работающих при более низких давлениях. Учитывая многообразие выполняемых функций, этот ресивер обычно называют компаундным.

       Термодинамически  компаундная схема эквивалентна схеме многоступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением, промежуточным сосудом без змеевика и промежуточными температурами, совпадающими с температурами кипения, которые поддерживаются в охлаждаемых объектах.

       Применение  компаундных схем позволяет отказаться от промежуточных сосудов, создающих определенную опасность гидравлического удара для компрессора ступени высокого давления, а также использовать компрессоры одноступенчатого сжатия, что упрощает систему автоматического управления и делает ее более надежной.

       Достоинствами компаундной холодильной установки являются упрощение схемы, уменьшение числа аппаратов (промсосудов),  сокращение длины трубопроводов, количества арматуры, приборов автоматики, возможность применения однотипных компрессоров, а значит и однотипных запасных частей, расходных материалов /4, с.211/.

       Конденсатор служит для передачи теплоты холодильного агента охлаждающей среде или «источнику высокой температуры». В общем случае перегретый пар холодильного агента в конденсаторе охлаждается до температуры насыщения, конденсируется и охлаждается на несколько градусов ниже температуры конденсации.

       Горизонтальные  кожухотрубные конденсаторы получили широкое применение для аммиачных  и хладоновых холодильных машин  в большом интервале производительности.

       При работе машины на хладагентах, ограничено растворяющих в себе смазочное масло, последнее уносится из компрессора в систему, оседает на стенках теплообменных труб аппаратов и ухудшает их работу. Для удаления масла из системы в машинах, работающих на таких хладагентах как R717, служат маслоотделители и маслосборники. Гидроциклоны – маслоотделители инерционного типа, предназначены для отделения смазочного масла от жидкого хладагента с ограниченной растворимостью.

       Из-за наличия в системе неконденсирующихся газов ухудшается энергетическая эффективность холодильной машины, так как снижаются коэффициенты теплопередачи в аппаратах, повышается давление конденсации и увеличивается расход энергии на сжатие пара хладагента в компрессоре. Для удаления попадающего в холодильную систему воздуха устанавливают воздухоотделитель .

       По  назначению ресиверы делятся на линейные, циркуляционные и дренажные. Назначением  линейного ресивера является освобождение конденсатора от жидкого хладагента и обеспечение равномерной подачи его на регулирующую станцию. Выбор типа линейного ресивера существенного значения не имеет. Применяют только ресиверы проходного типа горизонтального исполнения промсосуда. Линейный ресивер является общим элементом для холодильной установки, и количество их должно быть минимальным.

       Циркуляционные  ресиверы применяют в насосных, циркуляционных схемах подачи хладагента в испарительную систему. Этот ресивер обеспечивает устойчивую работу аммиачных насосов. Узел циркуляционного ресивера может иметь несколько вариантов исполнения: горизонтальный циркуляционный ресивер не выполняющий функции отделения жидкости, он дополняется устанавливаемым над ним отделителем жидкости; вертикальный циркуляционный ресивер выполняющий функцию отделителя жидкости; горизонтальный циркуляционный ресивер, совмещающий функции отделителя жидкости.

       Дренажные ресиверы предназначены для выпуска  в них жидкого хладагента при ремонте основных аппаратов и оттаивании снеговой шубы с батарей непосредственного испарения.

       Компаундный ресивер может выполнять функции  линейного, циркуляционного и дренажного ресиверов, промсосудов и отделителя жидкости.

       Целевое назначение установки определяет выбор  вида хладоснабжения (централизованное, децентрализованное), способа охлаждения (непосредственный, косвенный), типа компрессорного агрегата (поршневой, винтовой, аммиачный, хладоновый, с автоматически изменяемой или неизменяемой производительностью).

       Расчетный режим работы холодильной установки (температуры кипения и конденсации хладагента, охлаждающей воды, хладоносителя на выходе из испарителя; давления кипения, конденсации, промежуточное) определяет выбор марки агрегата (высоко-, средне- и низкотемпературный, одно- и двухступенчатый) и вида схемы установки (традиционная, компаундная). Границей применения одноступенчатых агрегатов считают отношения давлений конденсации и кипения π=5÷7. компаундную схему предпочтительней выбирать для условий, при которых требуется компактность и высокий уровень автоматизации и надежности /9, с.80/.

       Как следует из вышеизложенного, компаундные  холодильные установки имеют определенные достоинства по сравнению с традиционными многоступенчатыми схемами. Но не все потенциальные возможности могут быть реализованы. Так, последовательное многократное дросселирование хладагента с промежуточным отбором пара, казалось бы, должно дать определённый эффект, но при реализации возникают сложности практического характера. Разность давлений между ближайшими изобарами может составлять небольшое значение, которое не обеспечит требуемую подачу жидкого хладагента, работу соленоидного вентиля на линии подачи жидкого хладагента и эффективную работу компрессора. Отсутствие в составе установки линейного и дренажного ресиверов не исключает того, что их функции должен выполнять другой аппарат и его вместимость увеличивается в расчете на совмещение функций. Промежуточные температуры, совпадающие с температурами кипения, не всегда являются оптимальными, обеспечивающими минимальный расход ресурса при многоступенчатом сжатии /4, с. 214/.

       Таким образом, для проектирования принимаем компаундную двухзвенную схему холодильной установки на четыре температуры кипения.

       Изоляция  охлаждаемых помещений. Наличие теплоизоляционных наружных и внутренних ограждений является важнейшей характерной особенностью охлаждаемых помещений холодильных предприятий, отличающей их от аналогичных конструкций других промышленных зданий. При строительстве холодильного предприятия на создание изоляции приходится 25-40 % стоимости всего сооружения, а на каждую тонну вместимости холодильника расходуется до 0,6 м³ теплоизоляционных материалов, в связи с чем должно быть уделено серьёзное внимание правильному выбору изоляционного материала, тщательному проектированию и выполнению изоляционных конструкций ограждений.

       Отсутствие  изоляции или уменьшение её термического сопротивления приводят к невозможности поддержания в охлаждаемых помещениях нужных теплового и влажностного режимов, увеличению усушки продуктов, порче хранящихся ценных грузов и увеличению расхода энергии на производство холода

       Теплоизоляционные материалы (далее ТИМ) должны обладать определёнными свойствами, позволяющими изолированным ограждениям успешно выполнять свои функции в течение длительного срока, это:

• низкая способность проводить теплоту, характеризуемая соответственно малым значением теплопроводности λ;
• ТИМ должны обладать малой гигроскопичностью и малым водопоглощением;
• ТИМ должны быть температуростойкими и морозостойкими;
• ТИМ должны быть негорючими или обладать возможно меньшей горючестью;
• ТИМ должны быть химически инертными по отношению к материалам, с которыми они могут контактировать в изоляционной конструкции;
• ТИМ не должны иметь запаха и воспринимать его;
• ТИМ должны быть защищены от грызунов и не привлекать их;
• ТИМ должны обладать достаточной  механической прочностью, чтобы выдерживать воздействия, неизбежные при транспортировке, укладке и эксплуатации (нагрузка от продуктов, загрузочно-разгрузочных средств, удары, вибрация);
• ТИМ должны легко обрабатываться (резаться, пилиться и т.д.) обычными режущими инструментами;
• ТИМ должны обладать приемлемыми экономическими показателями. При  прочих удовлетворительных свойствах высокая стоимость материала или его малые ресурсы ограничивают возможность применения такого материала.

       Материалов, обладающими всеми перечисленными свойствами, пока не существует. Как  правило, ТИМ выбирают не только с учётом их положительных или отрицательных качеств, но и с учётом реальной возможности получения материала на месте строительства, а также значимости и назначения объекта /4, с. 63/.

       Очень перспективными материалами являются пенопласты, получаемые путем вспенивания синтетических смол.

       Пенопласты  имеют мелкие замкнутые поры и  этим  отличаются от поропластов  – тоже вспененных пластмасс, но имеющих  соединяющиеся (незамкнутые) поры и поэтому неиспользуемых в качестве теплоизоляционных материалов. В зависимости от рецептуры  и характера технологического процесса изготовления пенопласты могут быть жесткими, полужесткими и эластичными с порами необходимого размера: изделиям могут быть приданы желаемые свойства (например, уменьшена горючесть).

       Пенопласты  делятся на термопластичные, или термообратимые, размягчающиеся при повторных нагреваниях, и термонепластичные, или термонеобратимые, отвердевающие при первом цикле нагревания и не размягчающиеся при повторных нагреваниях; к первым относятся пенополистиролы (ПС) пенополивинилхлориды (ПХВ), ко вторым – пенополиуританы (ПУ), а также материалы на основе фенольно-формальдегидных (ФФ), эпоксидных (Э) и кремнийорганических (К) смол.

       Пенополистирол (ПС) производят беспрессовым способом. Беспрессовый способ имеет две разновидности. По одной из них получают наиболее легкие пенополистиролы. В качестве газообразователей  применяют легкокипящие жидкости (изопентан, хлористый метилен и хладоны), которыми насыщают в автоклавах гранулы полимера (зерна диаметром 0,2-0,5 мм) под давлением. Гранулы засыпают в формы (для получения плит и других изделий) или в пространство между стенками изолируемого объема аппарата, конструкции. При последующем нагревании (водяным паром, в поле тока высокой частоты) до высокоэластичного состояния гранулы вспениваются, расширяясь примерно в десять раз благодаря выделению газа, и склеиваются между собой. Так производят плиты и скорлупы  из одного из распространенных пенопластов ПСБ – пенополистирола беспрессового, имеющего теплопроводность 0,047-0,052 Вт/(мК) при объемной массе 20-40 кг/м³ . Этот материал горит коптящим пламенем. Он применяется при температурах от минус 80 до 70  ⁰С. Отечественной промышленностью выпускается самозатухающий пенопласт ПСБ-С. Пенопласт имеют малую гигроскопичность (1-3%) и малое водопоглащение (до 20%), хотя при проверке ПСБ-С после нескольких лет работы в ограждении холодильника были получены более высокие значения. Предел прочности ПСБС на сжатие 150-500 кПа.