Фигура 12.
атм., причем получаются еще практически выполнимые размеры цилиндров. Благодаря тому, что воздух в расширительном цилиндре неизбежно должен охлаждаться значительно ниже температуры охлаждаемого помещения и во время сжатия в компрессоре нагреваться значительно выше температуры охлаждающей воды, коэффициент холодопроизводительности идеального процесса пе превосходит 2,0, а в действительном процессе, вследствие сильного теплообмена со стенками цилиндра и значительных механических потерь, составляет лишь от 0,5 до 0,75. Все указанные недостатки воздушной машины, а также черезвычайная громоздкость ее, привели к тому, что машины эти в настоящее время отошли уже в область истории.
Аммиачная компрессионная холодильная машина была предложена проф. К. Линде в 1875 году и получила черезвычайно быстрое и широкое распространение, что объясняется не только теми преимуществами аммиака перед другими холодильными -агентами, о которых говорилось выше, и которые позволяют осуществлять рабочий процесс с максимальным коэффициентом полезного действия, но и черезвычайной выработанностью ее конструкции и тщательностью ее исполнения во всех деталях. На фигуре 13 представлен аммиачный компрессор двойного действия в исполнении завода бр. Зульцер с клапанами, расположенными в сферических крышках; при таком расположении клапанов вредное пространство получалось черезвычайно малым. Это обстоятельство имело свое значение в то время, когда холодильные машины работали без перегрева и когда испарение жидкого аммиака во вредном пространстве при расширении могло значительно понижать объёмный коэффициент компрессора. Сальник промежуточным кольцом разделен на две части, а образовавшееся между ними пространство сообщается особой трубкой со всасывающей линией компрессора. Через эту трубку аммиак, пробивающийся через внутреннюю часть сальника, отводится обратно в компрессор, а внешняя часть сальника работает лишь на незначительную разность давлений всасывания и атмосферы. Смазка производится отдельной капельной масленкой через маленькую камеру в передней части сальника, откуда масло, распределяясь по поверхности штока, заносится последним внутрь цилиндра; часть смазки уносится при этом аммиаком по упомянутой выше отсасывающей трубке ко всасывающим клапанам компрессора и смазывает их. Для смазки цилиндра должно применяться лучшее незамерзающее компрессорное масло, абсолютно свободное от кислот и в то же время сохраняющее свою смазывательную способность до-}~1000С. Одним из недостатков этой конструкции является то, что всасывающие клапаны во время работы входят внутрь цилиндра, что при черезвычайной малости вредного пространства может привести к поломке машины, если клапан не сядет плотно на место, вследствие какой либо аварии с ним. Неудобство расположения клапанов в крышках заключается также в том, что для получения доступа внутрь цилиндра для его осмотра приходится отнимать трубопровод.
Прекрасно цродуманной во всех отношениях является конструкция зав. А. Борзига (фигура 14 и 15). Характерной особенностью его конструкции является расположение клапанов не в крышках цилиндра, а в его корпусе; каналы, соединяющие обе полости цилиндра, как со стороны всасывания, так и со стороны нагнетания, прилиты непосредственно к корпусу цилиндра, благодаря чему доступ внутрь цилиндра через заднюю крышку совершенно свободен. Всасывающие клапаны при своем открытии входят не внутрь цилиндра, а в особые выемки в крышках цилиндра, что хотя и увеличивает вредное пространство, но зато повышает надежность работы машины; вообще же в современных машинах, работающих с перегревом, увеличение вредного пространства не имеет столь существенного значения. Благодаря тому, что цилиндр и сальник снабжены охлаждающими рубашками, надежность смазки цилиндра и сальника даже при высоком перегреве, достигающем 100°С и более, обеспечепа. Одной из самых ответственных частей машины является сальник с металлической набивкой, продолжительная и падежная работа которого возможна лишь при наличии абсолютно точной центровки цилиндра и круглых направляющих крейцкопфа, чего возможно достигнуть лишь в том случае, если эти операции обработки производятся за раз на одном стапке; применение некоторыми заводами открытых параллелей с этой точки зрения нецелесообразно.
На случай, если машинист при пуске в ход машины забудет открыть запорный вентиль на нагнетательной линии, устраивается предохранительный вентиль, автоматически производящий перепуск аммиака из нагнетательного канала во всасывающий, при подъеме давления выше 20 атмосфер
Регулирование холодопроизводительности машины в тех случаях, когда изменение числа оборотов двигателя невозможно, может достигаться или выключением из работы половины компрессора путем открытия специальными шпинделями всасывающих клапанов, или же путем искусственного увеличения вредного пространства; последнее достигается сообщением вредного пространства со значительным объёмом в задней крышке цилиндра или в особом резервуаре. Чтобы захваченное аммиаком из компрессора масло не попало затем в конденсатор и, осев на внутренней поверхности его труб, не понизило коэффициента теплопередачи в нем, необходима установка маслоотделителя на нагнетательной линии между компрессором и конденсатором. Масло, после выпаривания из него под давлением всасывания поглощенного аммиака, выпускается наружу и после фильтровки может быть вновь использовано.
Компрессор для сжатия углекислоты в исполнении завода А. Борзиг представлен на фигуре 16. Вследствие громадных давлений, с которыми приходится иметь дело при сжатии углекислоты, цилиндр компрессора выполнен из кованой стальной болванки, в которой сделаны сверления для поршня, соединительных каналов и клапанных коробок. Уплотнение штока и поршня достигается с помощью кожаныхманжет; смазка сальника и цилиндра производится очищенным от воды и кислот глицерином, так как возможность применения масла исключена из-за вредного влияния его на кожаные манжеты. Клапаны, расположенные внизу—всасывающие, вверху— нагнетательные. Видные с фронта маховички принадлежат запорным вентилям всасывающего и нагнетательного трубопровода компрессора.
В S02-компрессоре завода А. Борзига охлаждающая водяная рубашка для цилиндра и сальника является обязательной, так как только при наличии охлаждения можно полагаться на самосмазывающую способность S02. Вместо полых шпиндельных клапанов аммиачного компрессора, в S02 - машине, в виду низких давлений сжатия, нашли себе удачное применение легкие пластинчатые клапаны Гу-термута. Во всем остальном конструкция ничем не отличается от аммиачного компрессора.
В конденсаторе холодильной машины производится отдача охлаждающей воде тепла, поглощенного в испарителе, и тепла, эквивалентного затраченной в компрессоре работе. Пар поступает в конденсатор обычно в состоянии перегрева, охлаждается до температуры насыщения, затем конденсируется при этой температуре в жидкость и, наконец, окон
ного конденсатора, снабженного для повышения отдачи тепла мешалкой, представлен на фигуре 17. Пары холодильного агента циркулируют по трубкам, омываемым снаружи водой. Шаг витков для каждого-змеевика выбирается с таким расчетом, чтобы все шланги получили бы одинаковую длину и представляли бы одинаковое сопротивление протеканию холодильного агента; только при выполнении этого условия можно рассчитывать на полное и равномерное использование поверхностей всех шланг.
Мешалка в значительной мере нарушает систему противотока, и потому переохлаждение холодильного-агента в таком конденсаторе менее достижимо. В целях наилучшего использования поверхности конденсатора выгоден переход к конструкции с малым объёмом воды: тип такого конденсатора со вставным барабаном представлен на фигуре 18. Вода вводится внизу тангенциально с помощью лопаток направляющего аппарата и направляется вверх по винтовым линиям шланг; слив воды производится равномерно по всему периметру. Очень выгодное использование поверхности происходит в противоточных конденсаторах с двойными трубами, благодаря большим скоростям протока охлаждающей воды. Вода циркулирует по внутренним трубам, холодильный агент—по наружным. Чистка внутренних труб может легко производиться по отнятии колен.
Наибольшее распространение в холодильных установках получили оросительные конденсаторы (фигура 19),. в виду того, что они, работая частью на испарение воды, дают значительную экономию в расходе охлаждающей воды. Оросительный конденсатор представляет собою секционную систему вертикальных, плоских шланг, расположенных на поддоне и оро-
стадии процесса отнятия тепла совершаются в конденсаторе при постоянном давлении, отвечающем температуре конденсации пара; обычно температура конденсации на 3 —5°С выше температуры утекающей из конденсатора охлаждающей воды. В погружном конденсаторе охлаждающая вода нагревается обычно на 6 — 8°С и, если нагрузка конденсатора, слагающаяся из холодопроизводительности машины и тепла, эквивалентного затраченной индикаторной работе, составляет Ok кал./час., т0 расход охлажда-Ok
ющей воды будет W=——— лит./час. Тип погруж-
6 — 8 1
шаемых водою из находящихся над ними распределительных труб, соединенных с водораспределительным корытом. Вода, стекающая с труб конденсатора в поддон, с помощью циркуляционого насоса вновь подается в водораспределительное корыто над конденсатором для последующего орошения, а частью утекает из поддона в сливную трубу. Оросительные конденсаторы, в целях достижения наибольшего эффекта испарения, устанавливаются по возможности высоко на открытом и хорошо проветриваемом месте. Для защиты от прямого действия солнечных лучей и порывов ветра, которые могли бы уносить воду, обычно окружают конденсаторы легкой деревянной
жалюзийной надстройкой с фонарем в крыше для беспрепятственного удаления насыщенного парами теплого воздуха. В тех случаях, когда требуется наибольшая экономия в расходе охлаждающей воды, конденсаторы комбинируются
Правильное соотношение давлений и температур в конденсаторе и испарителе устанавливается на основании показания манометров на всасывающей и на нагнетательной линиях. Надлежащим открытием регулирующего вентиля
Холодильный агент не выходит за пределы машинного помещения и потому не может отравить воздух в камерах в случае утечки в сети. Непосредственное испарение, будучи более дешевым в оборудовании и в эксплуатации, представляет, однако, значительные трудности в правильном регулировании и рас
пределении холода по отдельным системам охлаждения и в крупных установках в чистом виде применяется по преимуществу для охлаждения морозильных камер, комбинируясь с рассольным охлаждением или уступая ему место в камерах с нулевыми температурами или близкими к ним.
Для получения в камерах необходимой циркуляции воздуха, а также охлаждения и осуш-ния воздуха, устанавливаются специальные воздухоохладители; охлаждение воздуха производится с помощью змеевиков непосредственного испарения или батарей из рассольных труб, через которые продувается вентилятором воздух. Воздухоохладители этого типа называются „сухими14 в отличие от так называемых „мокрых1 воздухоохладителей, в которых охлаждение воздуха производится непосредственным его соприкосновением с холодным рассолом. Существующие воздухоохладители этого последнего типа, в свою очередь, можно разбить на две группы: к первой группе относятся каскадные воздухоохладители, т. е. такие, в которых рассол падает в виде дождя и через него продувается вентилятором воздух (фигура 23), ко второй—те воздухоохладители, в которых рассол не свободно падает с высоты, а стекает вниз по металлическим или деревянным поверхностям. Преимущество воздухоохладителей последнего типа заключается в том, что сила сцепления между рассолом и поверхностями, по которым он стекает, не позволяет продуваемому вентилятором воздуху захватывать брызги рассола и нести их с собою через нагнетательные каналы в холодные камеры и солить“ хранящиеся в них продукты. Приходится отметить, что поперечный ток в движении воздуха и рассола является наиболее характерным для большинства существующих воздухоохладителей первой и второй категории.
Из мокрых воздухоохладителей второй группы наиболее рациональным, как в смысле образования охлаждающих поверхностей, так и в смысле направления движения рассола и воздуха, является дисковый воздухоохладитель системы Линде. Охлаждающая поверхность образуется тонкими металлическими дисками, сидящими на валиках, приводимых в движение с помощью цепи Галля; диски погружены примерно на V3 в холодный рассол, охлаждаемый аммиачными змеевиками, расположенными в нижней части бака. Циркуляция рассола в баке поддерживается лопастным винтом в направлении, противоположном движению воздуха, продуваемого вентилятором. Недостаток этого воздухоохладителя — громоздкость и сложность конструкции. В сухих воздухоохладителях воздух, охлаждаясь от соприкосновения с холодными трубами, осаждает на них влагу в виде снега; удаление „снеговой шубы“ производится или механическим путем, или путем оттаивания с помощью горячей воды или пара; в некоторых случаях оттаивание может быть произведено наружным теплым воздухом, подводимым и отводимым с помощью особых каналов на всасывающей и нагнетательной сторонах камеры воздухоохладителя. При оттаивании теплый воздух не должен попадать в холодильные камеры, для чего камера воздухоохладителя отделяется от воздушных магистральных каналов с помощью шиберов. В мокрых воздухоохладителях влага из воздуха оседает непосредственно в холодный соляной раствор, понижая при этом его концентрацию; для сохранения установленной концентрации раствора приходится время от времени производить выпаривание воды из раствора или же добавлять соответствующее количество соли; периодически приходится рассол совершенно сменять, вследствие его загрязнения и насыщения бактериями. Таким образом, мокрые воздухоохладители, будучи сами по себе дешевле сухих, в эксплуатп обходятся дороже.
Так как при наличии принудительной циркуляции возможно достижение наибольшей сухости воздуха, то внешнее охлаждение в воздухоохладителях обычно применяется в тех случаях, когда требуется подсушивание товара или интенсивное удаление выделяемой товарами влаги.В большинстве случаев системы внешнего (с помощью воздухоохладителей) и внутреннего (в самих камерах) охлаждения комбинируются вместе, в соответствии с теми или иными требованиями в отношении сухости воздуха. Помимо циркуляции одного и того же воздуха, находящегося в камере, необходимо время от времени производить и вентиляцию камер, т. е. замену воздуха в них наружным свежим воздухом. Такая замена воздуха производится путем засасывания вентилятором свежего воздуха через особый подводящий канал, охлаждения его в воздухоохладителе, пагнетания в камеру и выталкивания отработавшего воздуха через особую трубу наружу. Приемную трубу для засасывания свежего воздуха желательно выдвигать по возможности выше крыши здания.
Правильная постановка холодильного дела в стране требует создания стройной цепи из холодильников на
Фигура 23.
местах производства пищевых продуктов, холодильников на местах их потребления и организованного холодного транспорта в вагонах-ледниках и судах-рефрижераторах с надлежаще развитой сетью станций предварительного охлаждения продуктов, льдохранилищ, ледяных хозяйств и ледоделательных заводов. Холодильники на местах производства пищевых продуктов служат для замораживания или охлаждения продуктов и для хранения их до отправки. Для охлаждения и в особенности для замораживания продуктов требуется значительный расход холода, и потому холодильники эти должны иметь более мощные машинные установки.
> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Холодоироизводительность пароводяной машины в кал
