Механизмы, аппараты и устройства систем кондиционирования. Хладоснабжение

Вентиляторы. Они являются наиболее ответственными узлами установки кондиционирования воз­духа, так как работают непрерывно в летнем и зимнем режимах. Кроме того, при умеренных температурах наружного воздуха они осуществ­ляют вентиляцию (без тепловлажностной обработки воздуха) тех по­мещений, для которых естественная вентиляция не является достаточ­ной. По принципу действия венти­ляторы делятся на центробежные и осевые. Учитывая необходимость преодоления в СКВ сопротивления воздушных фильтров, теплообменных аппаратов, воздухопроводов и воздухораспределителей, приме­няют в основном центробежные вентиляторы, так как их конструк­ция позволяет подавать большие объемы воздуха при повышенном давлении.

Наибольшее распространение для СКВ на отечественных судах полу­чили центробежные электровентиля­торы серий ЦС и ЦСУ с подачей от 240 до 40 тыс. м3/ч при полных давлениях от 520 до 4600 Па.

В большинстве вентиляторов ра­бочее лопастное колесо имеет непо­средственное соединение с валом электродвигателя, что значительно упрощает конструкцию. В то же время на судах зарубежной по стройки встречается вариант соеди­нения рабочего колеса с электро­двигателем посредством клиноременной передачи. Такой вариант может быть продиктован компоновкой обо­рудования в центральном кондицио­нере или необходимостью изменить частоту вращения при передаче от электродвигателя на лопастное колесо.

Вентилятор типа ЦСУ (рис. 8.10) состоит из лопастного колеса 4, насаженного на вал электродвига­теля /, кожуха 3, соединенного посредством диска 2 с

Полным давлением вентилятора назы­вают энергию, сообщаемую 1 м3 воздуха (Дж/м3=Па), фланцем электродвигателя. Воздух всасы­вается через патрубок 5 в централь­ной части кожуха и попадает на плоские радиалыю расположенные лопасти 7, которые, вращаясь, от­брасывают воздух в кожух 3, имею­щий форму спирали, оттуда по­падает в расширяющийся диффузор 6 и далее в воздушный канал центрального кондиционера.

В местных автономных конди­ционерах отечественного и зарубеж­ного производства заметное распро­странение получили центробежные улиточные вентиляторы двухкорпусного исполнения и двустороннего всасывания, так как они в наиболь­шей степени отвечают требованиям, предъявляемым к встраиваемым вен­тиляторам и в том числе не создают заметного шума при работе. Двух-корпусный вентиляторный агрегат состоит из двух центробежных вен­тиляторов одностороннего всасыва­ния, рабочие колеса которого на­сажены на оба конца вала электро­двигателя. Кожухи вентиляторов и электродвигатель крепятся на общей плите, посредством которой весь агрегат монтируется в конди­ционере.

Воздухоохладители. Используе­мые в СКВ воздухоохладители по своей конструкции не отличаются от тех, что применяются для охлаж­дения рефрижераторных трюмов, и были рассмотрены в п. 3.2.

На рис. 8.11 показан один из возможных вариантов подключения ТРВ к секции воздухоохладителя посредством распределителя хладона. Распределитель 1 представляет

Рис. 8. 10. Центробежный электровентилятор серии ЦСУ

Рис. 8.11. ТРВ с распределителем:

б — распределитель

а — схема подключения; хладона

собой насадку на выходной штуцер ТРВ. Через отверстия 2 насадки и разводящие трубки 3 небольшого диаметра, образующие форму паука, хладагент равномерно распределяет­ся по параллельно подключенным горизонтальным змеевикам воздухо­охладителя. Этим достигается равно­мерность охлаждения всего потока воздуха.

Имеются конструкции кондицио­неров, где теплообменник совмещает функции как воздухоохладителя, так и воздухонагревателя путем подачи в него холодной воды летом, а горя­чей воды — зимой.

Воздухонагреватели. В судовых СКВ применяют воздухонагреватели(калориферы) трех типов: паровые, водяные и электрические. В боль­шинстве центральных неавтономных кондиционеров устанавливают па­ровые воздухонагреватели, реже — водяные. В автономных централь­ных и местных кондиционерах, а так­же доводочных каютных нагревате­лях используют электрические воз­духонагреватели.

Как паровые, так и водяные нагреватели состоят из комплекта сребренных трубок, собранных в секции, внутри которых проходит теплоноситель (пар или вода). Паро­вые нагреватели более компактны, так как имеют выше температуру поверхности нагрева и, следова­тельно, очень высокий удельный теплосъем. Паровые воздухонагре­ватели типа ВНП представляют собой набор унифицированных 10-и 6-трубных секций с пластинча­тым оребрением. Нагреватели вы­полняют двухрядными. В зависи­мости от тепло передающей поверх­ности число трубок в ряду состав­ляет от 9 до 20. При давлении грею­щего пара 0,6 МПа и температуре 158°С обеспечивается нагревание наружного воздуха температурой (—25—18°С) соответственно до 33—50°С. Такие воздухонагревате­ли применены в кондиционерах типа «Бриз» и «Пассат».

1 2 3

Рис. 8.12. Трубчатые электронагреватели:

а — И-образный оребренный; б— гладкий прямолинейный

Устройство петлевого оребренного и прямолинейного трубного электронагревателя (ТЭН) показано на рис. 8.12. В металлической (стальной, латунной или медной) трубке 4, имеющей ребра 7, раз­мещена спираль 6 из

нихромовой или фехралевой проволоки. Внутрен­нюю полость трубки заполняют жаростойким электроизоляционным материалом 5 высокой теплопровод­ности. Концы спирали 6 приварены к контактным стержням 1, выпол­ненным из стали или никеля. На стержни для герметизации и электро­изоляции трубки надеты керамиче­ские изоляторы 2. Трубчатые элект­ронагревательные элементы крепят к трубной доске-корпусу выводной коробки воздухонагревателя с по­мощью специальных шайб 3 и вту­лок-гаек.

Увлажнитель. Прибор представ­ляет собой трубу, в конце которой устанавливают заглушку с отвер­стием диаметром 3 мм для выхода пара в камеру увлажнения. Пар давлением 0,3—0,5 МПа проходит сепаратор, где освобождается от частиц конденсата, и регулирующий клапан, дросселируется в диафраг­ме до давления, близкого к атмосферному, и поступает в увлажни­тельную трубу, откуда с умеренной скоростью подается навстречу по­току воздуха. Дросселирование пара в диафрагме уменьшает скорость истечения пара из отверстий трубы и тем самым уменьшает шум при работе увлажнителя. Кроме того, на выходе из отверстий устанавлива­ется шумоглушащее устройство, представляющее собой несколько слоев сетки.

Каплеуловитель (элиминатор). Устройство предназначено для от­деления капель влаги из воздуш­ного потока, ее сбора и удаления. Влага образуется в результате охлаждения воздуха в воздухоохла­дителях при температуре ниже точки росы. Насыщение воздуха ка­пельной влагой может быть также следствием работы паровых увлаж­нителей. Каплеуловитель состоит из укрепленных в корпусе гофри­рованных пластин, образующих из­вилистые каналы. Воздушный поток, проходя через аппарат, совершает многократные повороты, вследствие чего капли влаги под действием инерционных сил отбрасываются на поверхность гофрированных пла­стин. Задержанная влага стекает

поддон и оттуда удаляется в дренажную систему.

Воздушный фильтр. Прибор служит для улавливания пыли, содержащейся в воздухе, всасываемом в кондиционер. Очистка воздуха от твердых частиц в наиболее распространенных видах фильтров осуществляется соприкосновением частиц с липкой поверхностью или фильтрацией воздуха через специальные материалы. Масляный фильтр представляет собой набор отдельных секций, в каждую из которых уложено 12 рядов гофрированных сеток из нержавеющей стали. По ходу движения воздуха размеры отверстия сеток постепенно уменьшаются (до 0,5 мм). Сетки фильтра смачивают свинцовым, веретенным или каким-либо другим маслом, достаточно липким, не высыхающим при рабочих температурах и не имеющим запаха. Широкое применение имеют фильтры из электризующих синтетических материалов (капрона, лавсана, полипропилена и др.). На рис. 8.13 показан фильтр, где в качестве фильтрующего элемента применен нетканый полиэтиленовый материал 1толщиной 20 мм. Фильтр представляет собой выдвижную кассету 2, в которой полиэтилен уложен на опорные трубки 3. Такое размещение материала позволяет увеличить фильтрующую поверхность.

Холодоснабжение. Средствами, обеспечивающими летний режим работы СКВ, являются как холодильные

Рис. 8.13. Воздушный фильтр с фильтрующим элементом из полиэтилена

машины, вырабатывающие холод только для СКВ, так и холодильные машины производственного назначения. В первом варианте наибольшее распространение на судах отечественной постройки получили компрессоры типа ФУ-РЭ, работающие на хладоне R12, на судах зарубежной постройки — поршневые бессальниковые компрессоры, работающие на R22, типа Н2, типа Р («Стал», Швеция) и др. На траулере-сейнере морозильного типа «Орленок» (постройки 1983 г.), супертраулере типа «Моонзунд» (постройки 1986 г.) и ряде других судов постройки последних лет для этих целей применяют винтовые компрессоры 53-315, работающие на R22. Для использования в СКВ холода, вырабатываемого производственными холодильными машинами, что характерно для части рыбопромысловых судов, предусматривают два рассольных контура: первый контур обеспечивает подачу холодного рассола к производственным объектам, а также к охладителю рассола второго контура. Рассол второго контура, имеющий более высокую температуру, прокачивается своим насосом через воздухоохладитель центрального кондиционера СКВ.