Температура воздуха в охлаждаемых помещениях.

Должна выдерживаться в соответствии с технологией хранения данного груза. Задается настройкой реле температуры.Повышение температуры в камере может привести к порче груза или продуктов и служит сигналом для внимательного анализа всех параметров работы холодильной установки.

Повышение температуры в большинстве или во всех камерах выше заданной может быть следствием :

- недостатка хладагента в системе. Он характерен целым набором признаков :

· низким уровнем хладагента (или его исчезновением) в указательном стекле конденсатора (Рис. 7.7.),

· появлению пузырьков пара в стекле индикатора влажности (при отсутствии засорения фильтра-осушителя п. 7.7.6).

· понижением давления на всасывании компрессора,

· увеличением числа пусков компрессора,

· частичной или полной оттайкой батарей,

· снижением давления конденсации ниже давления насыщенных паров хладагента при остановке компрессора,

Рис. 7. 7. Указательное стекло конденсатора.

Исчезновение уровня хладагента в указательном стекле конденсатора может указывать на недостаточную величину гидрозатвора (или его отсутствие) в самом конденсаторе и попадание парообразного хладагента в жидкостную магистраль, и появление пузырьков пара в стекле индикатор влажности.

Рис. 7.8 . Цикл с недостатком хладагента. 1 – 2 – сжатие в компрессоре; 2 – 3 – охлаждение и конденсация в конденсаторе; 3 – 4 – дросселирование в ТРВ; 4 – 1 – кипение и перегрев в испарителе.

Холодильный цикл с недостатком хладагента на рисунке 7.8 . показан красными прерывистыми линиями. Точка 3 ́ характеризует состояние парожидкостной смеси на входе в ТРВ. Тогда энтальпия окончания дросселирования (точка 4′) не будет равной энтальпии на входе, а уменьшится на величину присутствия пара в точке 3′ которая будет характеризовать суммарное содержание балластного пара, образовавшегося в результате дросселирования жидкости и пара на входе в ТРВ, а процесс дросселирования изобразится линией 3′ - 4′ . Увеличенный объем пара даст ложный сигнал увеличения тепловой нагрузки (дополнительный перегрев 1 - 1 ́), в результате ТРВ увеличит подачу хладагента в испаритель, затем начнет уменьшать, приводя к режиму «влажного хода» 1′′ - 2′′ . Таким образом, появление парожидкостной смеси на входе в ТРВ приводит к неустойчивой работе ТРВ с периодической работой испарителей в режимах слабого заполнения и переполнения («влажный ход») жидким хладагентом. При недостатке хладагента компрессор работает частыми непродолжительными циклами в режиме «пуск – остановка». При работе на этом режиме соленоидные вентили постоянно открыты, а прохождение хладагента через ТРВ сопровождается характерным звуком проходящего пара. Причиной недостатка хладагента в системе являются утечки, но возможна также перетечка хладагента из системы в неработающий конденсатор или ресивер.

- снижения холодопроизводительности компрессора. Оно может произойти из-за неправильной работы устройства автоматики, изменяющего его холодопроизводительность, когда часть цилиндров компрессора выключена, либо неисправности самого компрессора.

Повышение температуры в одной камере выше заданной может происходить по причине:

- покрытия испарителя толстым слоем снеговой шубы. В этом случае эффективность работы испарителя заметно падает и он не в состоянии отводить всю тепловую нагрузку из камеры.

- большого количества неохлажденных продуктов, загруженных в камеру.

- больших теплопритоков вследствие неплотного закрытия дверей камеры либо ухудшения качества изоляции из-за старения, механических повреждений, увлажнения.

- недостаточногозаполнения испарителя жидким хладагентом. Холодопроизводительность испарителя резко снижается, он перестает в полной мере отводить тепловую нагрузку на него и требуется корректировка настройки соответствующего ТРВ.

- закрытого соленоидного вентиля (СВ) из-за его неисправности или реле температуры. Неисправности соленоидного вентиля чаще всего связаны с заеданием самого клапана, перегоранием катушки СВ или силового элемента реле температуры.

- закупорки дроссельного отверстия ТРВ ледяной пробкой. Если после обогрева ТРВ циркуляция маслохладоновой смеси в системе возобновляется, то необходимо немедленно включить в работу фильтр-осушитель и циркуляцию смеси проводить через него.

- сильного засорения фильтра ТРВ. Если после обогрева ТРВ циркуляция масло-хладоновой смеси не возобновляется, то требуется замена фильтра. Признаком засорения фильтра ТРВ является обмерзание входного патрубка.

-недостаточного переохлаждение на входе в ТРВ. Недостаточное переохлаждение конденсата может вызвать появление пузырьков пара на входе в ТРВ и, как следствие, его неустойчивую работу.

неисправен термостат либо регулятор давления кипения «до себя» (см. п.7.8.6.)

Давление кипения хладагента .

Давление кипения в испарительной системе с достаточной для практики точностью оценивается по давлению всасывания компрессора и является одним из наиболее важных па­раметров, влияющих на экономичность работы холодильной уста­новки. Снижение давления кипения на 0,01 МПа приводит к снижению холодопроизводительности компрессора в среднем на 4—5%. Для испарителей, не снабжен­ных регуляторами давления кипения «до себя», давление кипения однозначно определяет температуру кипения в испарительных аппаратах. Оно оценивается по темпера­турной шкале мановакуумметра на всасывании компрес­сора или по таблице насыщенных паров данного хладагента «давление – температура», либо по диаграмме i -p. Для испарителей, имеющих на выходе регуляторы давления кипения, температура кипения оценивается по манометру, установленному на выходе этого испарителя. Работа охлаждающих аппаратов при пониженной температуре кипения мо­жет вызвать подмораживание охлаждаемых продуктов, находящих­ся около охлаждающих аппаратов, увеличенную усушку продуктов, замерзание хладоносителя в испарителе при рассольной системе охлаждения.

Температура кипения хладагента должна быть ниже температуры воздуха в охлаждаемых помещениях на 9-10 °С в установках большой производительности и на 12-20 °С в установках малой производительности при непосредственной системе охлаждения и на 4-6 °С ниже средней температуры рассола в испарителях при рассольном охлаждении.

Давление (а значит и температура) кипения является регулируемым парамет­ром (см. §. 5.4). Реле низкого давления РНД(одно или несколько), установленное на всасывающей стороне компрессора, изменяет его холодопроизводительность (способами пуск — остановка, отключе­нием отдельных цилиндров), поддерживая давление на всасывании в пределах зоны нечувствительности прибора. В связи с этим для изменения давления и температуры кипения необходимо изменить задание в РНД (см. §. 5.4 и п.7.7.5.).

Понижение давления на всасывании в компрессор ( рис. 7.9.) изменение цикла показано красным цветом) вызывает, прежде всего, повышение температуры нагнетания компрессора (t_2΄ > t₂), что влечет неприятности, рассмотренные в п. 7.7.1

Рис. 7.9 . Цикл холодильной установки с пониженным давлением всасывания. . 1 – 2 – сжатие в компрессоре; 2 – 3 – охлаждение и конденсация в конденсаторе; 3 – 4 – дросселирование в ТРВ; 4 – 1 – кипение и перегрев в испарителе.

Уменьшение холодопроизводительности при росте затраченной работы вызывает значительное снижение эффективности работы холодильной установки. Понижение давления на всасывании компрессора может быть вызвано следующими причинами:

- засорился грязеуловитель (газовый фильтр) на всасывающем трубопроводе перед компрессором или фильтр-осушитель, при этом после фильтра - осушителя жидкостная труба холоднее трубы до фильтра, а при сильном засорении его корпус и участок жидкостного трубопровода за ним покрывается инеем или конденсатом.

- попала влага при зарядке системы хладагентом и образовались ледяные пробки в дроссельных отверстиях ТРВ. В этом случае температура в камерах будет расти, а испарители начнут оттаивать, соленоидные вентили постоянно открыты. После обогрева ТРВ прохождение хладагента возобновляется. Необходимо немедленно включить в работу фильтр-осушитель (см. п. 7.6.7).

- недостаток хладагента в системе, сопровождается характерным звуком при его прохождении через ТРВ, постоянно открытыми соленоидными вентилями, низким уровнем хладагента(или его исчезновением) в указательном стекле конденсатора, появлением пузырьков в стекле индикатора влажности, повышением температуры в камерах

- холодопроизводительность компрессора больше требуемой может возникнуть из-за нарушений в работе САР температуры кипения хладагента (см. §5. 4; п.7. 7.5.) .

- поверхности испарителей покрыты толстым слоем инея. В этом случае температура в камерах при высоких тепловых нагрузках будет расти или находиться ниже заданных значений из-за значительного уменьшения коэффициента теплопередачи испарителя и, как следствие, падения его холодопроизводительности. При снижении холодопроизводительности испарителя ТРВ уменьшит подачу жидкого хладагента в испаритель вследствие своей неравномерности регулирования, что отразится на величине давления всасывания. Для экономичной работы холодильной установки толщина снеговой шубы испарителя должна быть в пределах до 2 мм.

- Недостаточное переохлаждение жидкого хладагента может привести к попаданию пара в жидкостную магистраль и вызвать неустойчивую работу ТРВ.

Повышение давления на всасывании компрессора, а значит, и температуры кипения хладагента уменьшает температур­ный напор, действующий на испа­ритель, и может привести к невозможности поддержания заданных значений темпера­туры в охлаждаемых объектах, особенно с минусовыми температурами хранения. Оно происходит из-за:

- переполнения системы хладагентом. Одновременно возрастает и давление конденсации. В этом случае излишки хладагента нужно слить из системы в баллоны (см. п. 7.6.8. ).

- понижения холодопроизводительности компрессора из-за не плотностей во всасывающих или нагнетательных клапанах, неисправности автоматических устройств изменения холодопроизводительности компрессора, пропусков в байпасном устройстве, соединяющем нагнетательный трубопровод со всасывающим либо пропусков в предохранительном клапане. В последних случаях трубка, соединяющая всасывание компрессора с нагнетанием, горячая.

Давление конденсации.

Измеряется по манометру конденсатора либо, при его отсутствии, с достаточной для практики точностью, оценивается по манометру давления нагнетания

Рис. 7.10 . Цикл с повышенным давлением конденсации. 1 – 2 – сжатие в компрессоре; 2 – 3 – охлаждение и конденсация в конденсаторе; 3 – 4 – дросселирование в ТРВ; 4 – 1 – кипение и перегрев в испарителе.

Увеличение давления конденсации выше требуемого (изменение цикла на рис. 7.10. показано красным цветом) также приводит к повышению температуры нагнетания (t_2΄ > t₂) с последствиями и снижению холодопроизводительности установки из-за увеличения балластного пара при дросселировании. Однако снижение холодопроизводительности происходит в меньшей степени, чем понижение давления всасывания. Так, повышение давления конденсации на 0,01 МПа влечет снижение холодопроизводительности на 1—2% и увеличение потребляемой мощности примерно на 1.5% при стандартных условиях эксплуатации. Давление конденсации опре­деляется в основном температурой забортной воды и ее расходом через конденсатор.

Возрастание давления конденсации может быть вызвано следующими причинами:

-повышением температуры забортной воды.

-уменьшением расхода воды через конденсатор. Он выражается вувеличении нагрева забортной воды , выходящей из конденсатора. Разность температуры охлаждающей воды на выходе из конденсатора и входе в него должна быть в пределах (2 – 4) ⁰C, причем более низкой температуре забортной воды соответствует большая разность входа и выхода ее из конденсатора. Увеличение нагрева воды может быть вызвано недостаточным открытием клапанов или засорением фильтров на трубопроводах забортной воды, неисправной работой водорегулятора или насоса (если имеются). На судах с большим сроком эксплуатации возможно уменьшение диаметров водяной магистрали вследствие внутренних отложений ржавчины и грязи.

- попаданием воздуха в систему хладагента. Сопровождается сильным колебанием стрелки манометра нагнетания и повышением температуры нагнетания. В этом случае воздух ведет себя как загрязнение, окутывающее теплообменные трубки и затрудняющее теплопередачу (удаление воздуха из системы см. п.7.6.6.);

- переполнением системы хладагентом. Избыточный хладагент заполняет часть конденсатора, чем значительно уменьшает площадь его теплопередающей поверхности, повышая давление конденсации. В этом случае давление кипения (и всасывания в компрессор) также повышенное из-за замедления циркуляции хладагента в системе. Необходимо излишки хладагента слить в баллоны (см. п.7.6 8.);

-загрязнением теплопередающей поверхности конденсатора, вызванным отложениями ила, водорослей, образованием водя­ного камня, замасливанием поверх­ностей теплообменных труб со сто­роны хладагента, скоплением воз­духа в конденсаторе. Загрязнение теплопередающей поверхности конденсатора сопровождается уменьшением нагрева воды, охлаждающей конденсатор до (1 – 2)⁰C из-за снижения теплообмена между парообразным холодильным агентом и водой. При нормальных условиях эксплуатации эта разность должна составлять 8⁰C.

Понижение давления конденсации происходит из-за снижения температуры забортной воды (если нет САР давления кон­денсации), при этом холодильная машина работает экономичнее. Однако чрезмерное падение давления конденсации вызывает неустойчивую работу ТРВ (см. п. 7.7.5), значительное снижение подачи жидкого хладагента и, как следствие, неудовлетворительное заполнение испарителей. Для нормальной работы ТРВ требуется поддерживать манометрическое давление конденсации не менее 0,6 МПа, поэтому при падении темпера­туры забортной воды ниже 15°С вручную уменьшают ее подачу на конденсатор.

Перегрев пара, всасываемого в компрессор.

Это разность значений температуры на всасывании в компрессор и кипения в испарительной системе (рис. 7.11.). Оценивается по термометру, установленному на всасывающем трубопроводе компрессора и температурной шкале мановакууметра компрессора. Влияет на ресурс, экономичность и 'безопасность работы установки. Малый перегрев пара или его отсутствие может вызвать «влажный ход» комп­рессора (на рис 7.11 сжатие в компрессоре показано красной линией 1′′ - 2 ́ ́). Влажный ход компрессора - одно из серьезных нарушений в ра­боте холодильных установок, неред­ко приводящих к ава­риям.

Рис. 7.11 . Влияние перегрева пара на цикл холодильной установки. – сжатие в компрессоре; 1^′′ – 2′′ - «влажный ход» компрессора; 2 – 3 – охлаждение и конденсация в конденсаторе; 3 – 4 – дросселирование в ТРВ; 4 – 1 – кипение и перегрев в испарителе.

Влажный ход создает угрозу гидравлических ударов и резко сни­жает холодопроизводительность компрессора из-за уменьшения коэф­фициента подачи. Харак­терными признаками этого, наиболее опасного, режима работы компрессора являются значительное снижение температуры нагнетания и картера компрессора, обмерзание всасывающего трубопровода у компрессора и запорного клапана на всасывании, появление инея на крышках цилиндров, исчезновение стука клапа­нов и появление стуков в цилиндрах. При возникновении признаков влажно­го хода необходимо немедленно остановить компрессор и выяснить причину наступления «влажного хода» компрессора. Уменьшение перегрева может быть следствием значительной снеговой «шубы» на испарителях или неправильного их включения после снятия снеговой шубы, а также избыточной подачей жидкого хладагента в какой-либо испаритель. В первом случае нужно снять «снеговую шубу» и затем, во избежание бурного вскипания жидкости в подключаемом испари­теле и опасности гидравлического удара необходимо сначала прикрыть всасывающий клапан компрессора, а затем осторожно открыть запорный кла­пан на выходе подклю­чаемого испарителя. в во втором случае - выявить испаритель, в который подается избыточное количество жидкого хладагента и подрегулировать ТРВ обнаруженного испарителя (см. 7.7.5.). Обнаружение переполняемого испарителя нужно проводить после снятия снеговой шубы.

В аммиачных установках гидравлические удары могут возникать не только из-за переполнения испарителей хладагентом, но также вследствие скопления масла во всасывающем трубопроводе. В этом случае гидравлический удар может произойти при выбросе скопившегося масла во всасывающий коллектор компрессора.

Большой перегрев (изменение сжатия 1 ́ - 2 ́ в цикле показаны красным цветом на рис. 7.11 .) увеличивает температуру нагнетания t ́₂ > t₂ и снижает эффективность работы установ­ки. Указывает на недостаточное заполнение некоторых испарителей жидким хладагентом, а также может служить признаком конструкционных неполадок в компрессоре (п.7.7.1.). В этом случае нужно выявить слабо заполненные испарители и отрегулировать их ТРВ (п. 7.7.5). Нор­мальный перегрев характеризуется «сухим ходом» компрессора, внешними признаками которого служат относительно высокая тем­пература нагнетательного патрубка и легкий стук ритмично рабо­тающих клапанов.

В установках, не оборудованных теплообменниками, перегрев поддерживается на уровне не более 20°С, в установках с регенеративны­ми теплообменниками — в пределах 20—45°С. Большие значения перегрева соответствуют более высоким температурам забортной воды. Величина перегрева пара на всасывании компрессора является регулируемым параметром и может изменяться настройками ТРВ, регулирующими перегревы в испарителях(см. §. 5.3, п. 7.7.5.).