Сайт нуждается в вашей поддержке!
Категории сайта

Рефрижерация, кондиционирование воздуха и вентиляция

Присоединяйтесь к нашему ТГ каналу!

Работа холодильной установки на судне является критической для обеспечения сохранности и поддержания оптимальных условий хранения грузов, таких как продукты питания, медикаменты и другие перевозимые товары, требующие низких температур.

Холодильная установка на судне обычно состоит из компрессоров, конденсаторов, испарителей и регулирующих систем. Компрессоры отвечают за сжатие рабочего хладагента, который затем передается в конденсаторы, где происходит его охлаждение и конденсация. Затем охлажденный хладагент поступает в испарители, где происходит испарение и охлаждение окружающей среды, что позволяет поддерживать низкую температуру внутри холодильных помещений.

Принцип работы холодильной установки. Холодильные агенты и хладоносители

Рефрижерация – это процесс, при котором температура помещения снижается ниже температуры наружного воздуха. Кондиционирование воздуха – это регулирование температуры и влажности в помещении с одновременным осуществлением фильтрации воздуха, циркуляции и частичной его замены в помещении. Вентиляция – это циркуляция и замена воздуха в помещении без изменения его температуры. За исключением специальных процеcсов, таких как замораживание рыбы, воздух обычно используется как промежуточное рабочее тело, передающее теплоту. Поэтому для осуществления рефрижерации, кондиционирования и вентиляции применяют вентиляторы и воздухопроводы. Три названные выше процесса тесно связаны между собой и совместно обеспечивают заданный микроклимат для людей, машин и груза.

Для снижения температуры в грузовых трюмах и в провизионных кладовых при рефрижерации применяют Системы охлаждения пресной и забортной водой на морских судахсистему охлаждения, работа которой обеспечивается холодильной машиной. Отобранная теплота передается другому телу – холодильному агенту при низкой температуре. Охлаждение воздуха при кондиционировании представляет собой аналогичный процесс.

В простейших схемах холодильных установок передача теплоты осуществляется дважды: сначала в испарителе, где холодильный агент, имеющий низкую температуру, отбирая теплоту от охлаждаемой среды, снижает ее температуру, затем в конденсаторе, где холодильный агент охлаждается, отдавая теплоту воздуху или воде. В наиболее распространенных схемах морских рефрижераторных установок (рис. 1) осуществляется паровой компрессионный цикл.

Конструкция рефрежираторной установки
Рис. 1 Схема паровой компрессорной холодильной установки.
1 – испаритель; 2 – термочувствительный баллон; 3 – компрессор; 4 – маслоотделитель; 5 – конденсатор; 6 – осушитель; 7 – трубопровод для масла; 8 – регулирующий вентиль; 9 – терморегулирующий вентиль

В компрессоре давление парахолодильного агента повышается и соответственно повышается его температура. Этот горячий пар, имеющий повышенное давление, нагнетается в конденсатор, где в зависимости от условий применения установки пар охлаждается воздухом или водой. Ввиду того что этот процесс осуществляется при повышенном давлении, пар полностью конденсируется. Жидкий холодильный агент направляется по трубопроводу к регулирующему вентилю, который регулирует подачу жидкого холодительного агента в испаритель, где поддерживается низкое давление. Воздух из охлаждаемого помещения или кондиционируемый воздух проходит через испаритель, вызывает кипение жидкого холодильного агента и сам, отдавая теплоту, при этом охлаждается. Подача холодильного агента в испаритель должна быть отрегулирована так, чтобы в испарителе весь жидкий холодильный агент выкипел, а пар слегка перегрелся перед тем, как он снова поступит при низком давлении в компрессор для последующего сжатия. Таким образом, теплота, которая была передана от воздуха к испарителю, переносится холодильным агентом по системе до тех пор, пока не достигнет конденсатора, где она будет передана наружному воздуху или воде. В установках, где применяется конденсатор с воздушным охлаждением, как, например, в малой провизионной холодильной установке, должна быть предусмотрена вентиляция для отвода теплоты, выделенной в конденсаторе. Конденсаторы с водяным охлаждением с этой целью прокачивают пресной или забортной водой. Пресная вода применяется в тех случаях, когда и другие механизмы машинного отделения охлаждаются пресной водой, которая затем охлаждается забортной водой в централизованном водоохладителе. В этом случае из-за более высокой температуры воды, охлаждающей конденсатор, температура выходящей из конденсатора воды будет выше, чем при охлаждении конденсатора непосредственно забортной водой.

Холодильные агенты и хладоносители. Охлаждающие рабочие тела делятся в основном на первичные – холодильные агенты и вторичные – хладоносители.

Холодильный агент под воздействием компрессора циркулирует через конденсатор и испарительную систему. Холодильный агент должен обладать определенными свойствами, отвечающими предъявленным требованиям, например кипеть при низкой температуре и избыточном давлении и конденсироваться при температуре, близкой к температуре забортной воды, и умеренном давлении. Холодильный агент также должен быть нетоксичен, взрывобезопасен, негорюч, не вызывать коррозии. Некоторые холодильные агенты имеют низкую критическую температуру, т. е. температуру, выше которой пар холодильного агента не конденсируется. Это один из недостатков холодильных агентов, в частности углекислоты, которая применялась много лет на судах. Вследствие низкой критической температуры углекислоты значительно затруднялась эксплуатация судов с углекислотными холодильными установками в широтах с высокими температурами забортной воды и из-за этого приходилось использовать дополнительные охлаждающие конденсатор системы. Кроме того, к недостаткам углекислоты относится очень высокое давление, при котором система работает, что в свою очередь приводит к увеличению массы машины в целом. После углекислоты в качестве холодильных агентов определенное распространение имели хлористый метил и аммиак. Хлористый метил на сyдax не применяется из-за его взрывоопасности. Аммиак имеет некоторое применение до сих пор, но ввиду высокой токсичности при его использовании необходимы специальные вентиляционные системы. Современные холодильные агенты – это соединения фторированного углеводорода, имеющие различные формулы, за исключением холодильного агента R502 В соответствии с международным стандартом (МС) HCO 817 для обозна­чения холодильных агентов применяется условное обозначение холодильного аген­та, которое состоит из символа R (refrigerant) и определяющего числа. В связи с этим при переводе введено обозначение холодильных агентов R.x, который представляет собой азеотропную (с фиксированной точкой кипения) смесь Специфическая смесь различных веществ, обладающая свойствами, отличными от свойств каждого вещества в отдельности.x холодильных агентов R22 и R115. Эти холодильные агенты известны под названием фреоны Согласно ГОСТ 19212-73 (изменение 1) для фреона установлено название хладон.x, а каждый из них имеет определяющее число.

Холодильный агент R11 имеет очень низкое рабочее давление, для получения значительного охлаждающего эффекта необходима интенсивная циркуляция агента в системе. Преимущество этого агента особенно про является при использовании в установках кондиционирования воздуха, поскольку для воздуха требуются относительно малые затраты мощности.

Первым из фреонов, после того как они были открыты и стали доступны, получил широкое практическое применение фреон R12. К его недостаткам относится низкое (ниже атмосферного) давление кипения, в результате чего из-за любых неплотностей в системе появляется подсос в систему воздуха и влаги.

Наиболее распространенным холодильным агентом является R22, благодаря которому обеспечивается охлаждение на достаточно низком температурном уровне при избыточном давлении кипения. Это позволяет получить некоторый выигрыш в объеме цилиндров компрессора установки и другие преимущества. Объем, описываемый поршнем компрессора, работающего на фреоне R22, составляет примерно 60 % по сравнению с описываемым объемом поршня компрессора, работающего на фреоне R12 при тех же условиях.

Примерно такой же выигрыш получается при применении фреона R502. Кроме того, из-за более низкой температуры нагнетания компрессора уменьшается вероятность коксования смазочного масла и поломки нагнетательных клапанов.

Все названные холодильные агенты не вызывают коррозии и могут применяться в герметических и бессальниковых компрессорах. В меньшей степени воздействует на лаки и пластические материалы применяемый в электродвигателях и компрессорах холодильный aгент R502. Этот перспективный холодильный агент стоит еще достаточно дорого и поэтому не получил широкого применения.

Хладоносители применяются в крупных установках кондиционирования воздуха и в холодильных установках, охлаждающих грузы. В этом случае через испаритель циркулирует хладоноситель, который затем направляется в помещение, подлежащее охлаждению. Хладоноситель применяется тогда, когда установка велика и разветвлена, для того чтобы исключить необходимость в циркуляции в системе большого количества дорогостоящего холодильного агента, который имеет очень высокую проникающую способность, т. е. может проникать через малейшие неплотности, поэтому очень существенно свести к минимуму число соединений трубопроводов в системе. Для установок кондиционирования воздуха обычным хладоносителем является пресная вода, которая может иметь добавку раствора гликоля.

Наиболее распространенным хладоносителем в больших рефрижераторных установках является рассол – водный раствор хлористого кальция, к которому для уменьшения коррозии добавляют ингибиторы.

Элементы холодильной установки

Компрессоры. В морских установках применяются компрессоры трех типов:

Центробежные компрессоры работают на фреоне R11 и R12 и используются в крупных установках кондиционирования воздуха. По внешнему виду центробежные компрессоры похожи на горизонтальные центробежные насосы и могут иметь одну или несколько ступеней.

Ремонт холодильного и технологического оборудования суднаПоршневые компрессоры применяются в широком диапазоне – от установок кондиционирования до низкотемпературных установок для охлаждения груза. Эти компрессоры обычно компактны и выполняются с вертикальным, V- или W-образным расположением цилиндров. Устройство четырехцилиндрового W-образного компрессора показано на рис. 2.

Схема устройства компрессора
Рис. 2 Поршневой компрессор.
1 – сальник вала; 2 – разгрузочный механизм цилиндра.
I – всасывание хладагента; II – нагнетание хладагента

Принцип действия этого компрессора во многом схож с работой поршневого воздушного компрессора. Для обеспечения низких температур компрессор может выполняться двухступенчатым. Имеются конструкции, предусматривающие перевод компрессора из режима одноступенчатого в режим двухступенчатого сжатия в зависимости от потребности.

Ввиду того что картер компрессора находится под давлением холодильного агента, предусмотрен сальник приводного вала предназначенный для уплотнения картера. В бессальниковых или герметических компрессорах этой проблемы не существует, так как электродвигатель встроен в корпуc компрессора. Винтовые компрессоры в крупных установках вытесняют поршневые, и происходит это по двум причинам:

что обеспечивает более высокую надежность и упрощает эксплуатацию компрессора. Применяются два вида винтовых компрессоров:

Звездочки сжимают пар агента в противоположных направлениях, поэтому осевое усилие в компрессоре уравновешено.

Принцип действия компрессоров обоих типов в определенной степени схож с работой винтовых насосов (см. статью Насосы и системы трубопроводов«Принцип работы насосов в машинном отделении судна»). Для обеспечения плотности между роторами в компрессор впрыскивается масло, а для того чтобы оно, не проходило в систему, на стороне нагнетания установлены маслоотделители, более крупные и сложные, чем у поршневых компрессоров. Ввиду того что часть теплоты сжатия передается смазочному маслу, в состав агрегатов включают крупные маслоохладители, которые охлаждаются водой или хладоносителем. Из-за того что приводные электродвигатели компрессоров работают на переменном токе и имеют постоянную частоту вращения, для уменьшения подачи применяют различные виды устройств, разгружающих цилиндры компрессора. Такое устройство осуществляет удержание всасывающих клапанов компрессора в открытом положении.

Конденсаторы. Как отмечалось, большинство конденсаторов выполняются кожухотрубными и охлаждаются водой. Типичный современный конденсатор показан на рис. 3.

Схема типичного конденсатора
Рис. 3 Конденсатор:
а – общий вид; б – разрез по крышке, применяемой в конденсаторах морского исполнения.
I – вход пара холодильного агента; II – выход жидкого холодильного агента; III – вход забортной воды; IV – выход забортной воды

Здесь видно, что холодильный агент проходит снаружи трубок, а охлаждающая вода движется внутри них. В конденсаторе, охлаждаемом забортной водой, предусматривается двухходовое движение воды. Обслуживание водяной части конденсатора осуществляется в соответствии с рекомендациями, приведенными для охладителей в статье Вспомогательные механизмы“Как работают судовые вспомогательные механизмы”. У конденсаторов, имеющих длину 3 м и более, предусматривают двойной выход жидкого агента, с тем чтобы обеспечить бесперебойное поступление жидкости в систему во время качки судна.

Испарители. Испарители делятся на два вида:

Простейшим испарителем непосредственного охлаждения является пучок трубок с увеличенной поверхностью благодаря их оребрению. Холодильный агент кипит в трубках и охлаждает воздух, который прогоняется снаружи вентилятором, обеспечивающим циркуляцию воздуха. Испарители такого типа могут быть установлены для охлаждения провизионных шкафов, в которых вентилятор и испаритель выполнены в едином агрегате, а также в системах непосредственного охлаждения рефрижераторных трюмов и систем кондиционирования воздуха, где вентилятор или вентиляторы могут быть установлены отдельно от испарителя.

Более сложную конструкцию имеют кожухотрубные испарители, применяемые для охлаждения хладоносителя (рис. 4). Здесь холодильный агент проходит внутри трубок, а хладоноситель омывает ряды трубок снаружи.

Схема конструкции кожухотрубного испарителя
Рис. 4 Испаритель:
а – общее устройство; б – разрез по внутренней оребренной трубе.
I – вход холодильного агента; II – всасывание холодильного агента в компрессор; III – вход воды или рассола; IV – выход воды или рассола.
1 – дренажная труба со смотровым стеклом

Перед трубной доской холодильный агент разбрызгивается таким образом, чтобы гарантировалось равномерное распределение его по всем теплообменным трубкам. Попавшее в испаритель масло отводится через дренажную систему и поэтому в трубки не попадает. В испарителях рассматриваемого типа для улучшения теплопередачи имеются две конструктивные особенности:

Клапаны регулирования потока холодильного агента. Обычно на жидкостной линии перед регулирующим вентилем устанавливают соленоидный вентиль. Им управляет термостат в зависимости от температуры воздуха в охлаждаемом помещении или температуры хладоносителя.

Соленоидный вентиль используется также для отключения некоторой части контура в охладителе, когда машина работает в условиях частичной нагрузки.

Регулирующий вентиль – это наиболее сложная часть устройства, которое регулирует поток холодильного агента из полостей высокого давления в полости низкого давления. Этот вентиль может быть выполнен как терморегулирующий (рис. 5).

Схема устройства типичного регулирующего вентиля
Рис. 5 Терморегулирующий вентиль.
1 – отверстие; 2 – диафрагма; 3 – трубка и пространство, заполненные холодильным агентом; 4 – капиллярная трубка; 5 – чувствительный баллон; 6 – испаритель; 7 – клапан; 8 – пружина; 9 – регулировочный винт.
I – жидкость из конденсатора; II – пар к компрессору

Термобаллон воспринимает температуру холодильного агента на выходе из испарителя, и соответственно при этом увеличивается или уменьшается открытие клапана. Работа прибора зависит от разности давлений на нагнетательной и всасывающей стороне. Поэтому очень существенно, чтобы давление нагнетания поддерживалось на максимальном или близком к нему значении. Так, если судно находится в районе с холодной забортной водой, необходимо осуществлять рециркуляцию охлаждающей воды, чтобы поддерживать нужное давление конденсации. Если этого не делается, вентиль работает неустойчиво, в результате чего жидкий холодильный агент может прорываться во всасывающую трубу компрессора.

Вспомогательные устройства. Маслоотделитель устанавливается на стороне нагнетания компрессора и является обязательной частью агрегатов с винтовыми компрессорами. Для других видов компрессоров маслоотделители могут устанавливаться или не устанавливаться в зависимости от взаимного расположения частей агрегата и длины трубопровода.

Осушители холодильного агента обязательно используются во фреоновых установках для удаления влаги, оказавшейся в системе. В противном случае влага может замерзнуть в регулирующем вентиле и существенно нарушить работу установки.

Жидкостный ресивер может включаться в состав установки по следующим соображениям: являясь дополнительной емкостью, он во-первых, создает резерв холодильного агента в системе необходимый для работы установки в различных режимах; во-вторых, обеспечивает хранение агента, когда необходимо откачать его из системы.

В малых установках откачиваемый из системы холодильный агент обычно собирают в конденсатор.

Охлаждение рефрижераторных трюмов и неполадки в системе холодильного агента

Рефрижераторные суда обычно снабжаются холодильными установками, которые обеспечивают охлаждение нескольких грузовых помещений до различных температур.

Рассмотрим три части холодильной установки, охлаждающей трюмы:

На рис. 6 показана центральная холодильная установка.

Схема типичной холодильной установки
Рис. 6 Центральная холодильная установка.
1 – маслоохладитель; 2 – винтовой компрессор; 3 – конденсатор; 4 – регенеративный теплообменник; 5 – кожухотрубный испаритель; 6 – осушитель; 7 – маслоотделитель; 8 – масляная цистерна.
I, II – вход и выход забортной воды; III, IV – вход и выход рассола

Холодильный агент проходит через конденсатор и регенеративный теплообменник и распределяется по четырем контурам, каждый из которых имеет свой терморегулирующий вентиль. Наличие четырех контуров позволяет регулировать площадь испарительной поверхности в зависимости от нагрузки конденсатора в данное время. Таким образом осуществляется широкое регулирование холодопроизводительности. Большой маслоотделитель, как уже отмечалось, является особенностью установок с винтовыми компрессорами. Путь возвращения масла в компрессор показан на рис. 6.

Каждый контур холодильного агента имеет свой испаритель, который помещается в корпусе охладителя рассола и работает независимо. В составе холодильного оборудования грузового или контейнерного судна может быть несколько таких установок. Поскольку они не связаны между собой, каждая из них может поддерживать заданную температуру на выходе рассола из охладителя. Каждый контур рассола имеет свой циркуляционный насос, и его трубопровод окрашивают своим определенным цветом. Холодильный рассол подается в воздухоохладители грузовых помещений, расход его регулируется в зависимости от температуры воздуха, выходящего из воздухоохладителя. Вентиляторы по каналам направляют воздух в воздухоохладители, затем воздух подается под решетки, на которые уложен груз (рис. 7).

Схема типичного рефрежераторного трюма
Рис. 7 Оборудование рефрижераторного трюма.
1 – канал подачи воздуха; 2 – вентилятор; 3 – канал подвода воздуха к вентиляторам; 4 – канал подвода воздуха к охладителям; 5 – всасывающий канал через решетчатый комингс; 6 – отверстия для всасывания воздуха; 7 – переборка охладителя; 8 – воздухоохладитель; 9 – поток воздуха

Благодаря этому холодный воздух может проходить вверх в пространство между штабелями груза. Затем воздух снова всасывается вентиляторами. Устройство двойного контура в каждом испарителе повышает возможность регулирования и живучесть системы на случай ее неисправности. Для малых рефрижераторных грузовых помещений и провизионных кладовых применяется система непосредственного охлаждения (рис. 8).

Схема типичной системы охлаждения
Рис. 8 Система непосредственного охлаждения.
1 – компрессор; 2 – маслоотделитель; 3 – конденсатор; 4 – охладитель жидкости (если предусмотрен); 5, 6 – охлаждаемые помещения (№ 1 и № 2); 7 – регулятор давления «до себя» (с сервоуправлением); 8 – осушитель; 9 – жидкостный ресивер.
I, II – выход и вход забортной воды; III – от резервного компрессора; IV – к резервному компрессору

Регулятор давления «до себя» поддерживает заданное повышенное давление (и температуру кипения) в испарителе помещения, где должна поддерживаться повышенная температура, чтобы исключить переохлаждение груза. Если в этом же контуре в одном из помещений должна поддерживаться низкая температура, регулятор «до себя» должен быть выключен посредством обводного трубопровода.

Охладитель жидкости, показанный на рис. 8, необходимо применять в схемах, где участок трубопровода между конденсатором и испарителем имеет большое сопротивление движению агента. В этом теплообменном аппарате жидкость переохлаждают для того, чтобы воспрепятствовать вскипанию агента до достижения им терморегулирующего вентиля.

Контейнеры, которые должны охлаждаться, перевозят в определенных условиях. В тех случаях, когда рефрижераторные контейнеры перевозят на судне, которое для этой цели не приспособлено, или перевозят в небольшом количестве, для охлаждения контейнеров применяются встроенные или приставные холодильные агрегаты, снабжаемые энергией от судовой электростанции. Эти агрегаты могут охлаждаться воздухом и водой. В случае когда агрегат охлаждается воздухом и находится ниже палубы, обеспечивается соответствующая вентиляция, при охлаждении водой агрегат подключается к водяной системе.

Читайте также: Показатели и характеристики систем на судне

Суда, предназначенные для перевозки рефрижераторных контейнеров, имеют системы каналов. Они могут быть выполнены в виде горизонтальной кольцевой канальной системы, в которой 48 контейнеров обслуживаются одним охладителем, расположенным в специальном отсеке судна, или в виде вертикальной канальной системы, в которой каждая группа контейнеров имеет свой канал и свой охладитель. Система второго типа применяется для стандартных контейнеров, в конструкции которых предусмотрены два проходных отверстия в стене, противоположной двери. Воздух подается через нижнее отверстие контейнера, попадает в нагнетательную полость, затем поднимается через напольные решетки, омывает груз и отводится через потолочный канал и верхнее отверстие. Соединения между каналом и контейнерами выполнены в виде муфты, управляемой при помощи пневматики.

Неполадки в системе холодильного агента. Во время работы холодильной установки могут возникнуть неполадки, которые будут влиять на работу установки.

Избыток холодильного агента в системе приводит к повышению давления конденсации. В этом случае агент должен быть собран в конденсаторе и избыток его удален в баллон, предназначенный для хранения агента.

Наличие воздуха в системе также сопровождается повышением давления конденсации. В этом случае при закрытом жидкостном клапане на выходе из конденсатора холодильный агент отсасывают из системы в конденсатор и охлаждают забортной водой. При открывании воздушного клапана воздух, собранный над жидким холодильным агентом, удаляется из конденсатора наружу.

Недостаток фреона в системе проявляется в снижении давления нагнетания компрессора и появлении пузырьков в смотровом стекле на жидкостном трубопроводе. При этом следует проверить систему на плотность для выявления и устранения неплотностей. Лампа, используемая для поиска утечек хладона, может работать на метиловом спирте; более распространены лампы, заряжаемые бутаном или пропаном. Хладон подсасывается в пламя лампы, которое при этом изменяет свой цвет с зеленого на синий соответственно концентрации фреона в воздухе.

Во время дозарядки системы жидкостный клапан на конденсаторе должен быть закрыт, и агент подается в систему перед регулирующим вентилем до тех пор, пока система при работе не будет создавать достаточного охлаждения. Дозарядку можно производить и на выходной стороне регулирующего вентиля. Это занимает меньше времени, но требует от обслуживающего персонала большого опыта, чтобы избежать попадания жидкости в компрессор и повреждения его от гидравлического удара. Влага, оказавшаяся в системе, как уже отмечалось, может превратиться в лед и закупорить регулирующий вентиль. В результате этого уменьшается давление на стороне испарителя и повышается давление на стороне конденсатора. Следует регулярно проверять работу осушителя и при необходимости менять адсорбент. Признаком нормальной работы регулирующего вентиля является обмерзание его выходного (но не входного) штуцера.

Кондиционирование воздуха

Судно в процессе плавания находится в разных широтах и, следовательно, в различных климатических условиях. При этом экипажу должны быть созданы приемлемые условия для работы, не зависящие от погоды. Температура воздуха сама по себе еще не является достаточным критерием для оценки условий, влияющих на человека. Более полно эти условия определяются температурой совместно с относительной влажностью воздуха. Относительная влажность выражается в процентах и равняется отношению давления водяных паров в испытуемом воздухе к давлению насыщенных паров в воздухе при той же температуре Согласно принятому определению относительной влажностью на­зывается отношение парциального давления водяных паров, содержащихся в воз­духе, к парциальному давлению водяных паров в насыщенном воздухе при той же температуре. В практических расчетах относительную влажность принимают равной отношению влагосодержания ненасыщенного воздуха к влагосодержанию
насыщенного воздуха при той же температуре.
x
.

Способность воздуха поглощать влагу уменьшается, если воздух охлажден, и повышается, когда воздух нагрет. Это важное свойство воздуха используется для кондиционирования. Другими учитываемыми факторами являются близость источников тепла, солнечная радиация, изоляция помещения и др.

Назначением Кондиционирование воздуха и холодильные системы на буксирных судахсистемы кондиционирования воздуха является – создание комфортной рабочей среды (микроклимата) независимо от внешних условий. Необходимая обработка воздуха не может быть полностью осуществлена в закрытой системе, в которой циркулирует одинаковое количество воздуха, так как некоторая часть воздуха потребляется людьми и машинами. Возникает необходимость обновления циркулирующего воздуха. Общественные помещения оборудуются системой со сниженным количеством обновленного воздуха в тех случаях, когда стоимость полного обновления воздуха представляется слишком высокой. Камбуз и санитарные помещения, например, должны иметь полное обновление воздуха, но здесь количество свежего воздуха и, следовательно, стоимость его обработки будут невелики. Системы кондиционирования могут быть рассчитаны на полное обновление воздуха, хотя особой необходимости в таком режиме нет.

Шум и вибрация от оборудования, используемого в системе должны быть сведены к минимуму, чтобы исключить дискомфорт.

На судах применяются в основном системы трех типов кондиционирования воздуха:

Одноканальная система (рис. 9) широко используется на грузовых судах.

Схема системы кондиционирования
Рис. 9 Одноканальная система.
I – наружный воздух; II – рециркуляционный воздух
1 – смесительная камера; 2 – вентилятор; 3 – фильтр; 4 – охладитель; 5 – предохранительный клапан; 6 – увлажнитель; 7 – зональные нагреватели; 8 – изолированные воздушные каналы; 9 – камеры; 10 – воздухораспределители

Обычно устанавливают несколько центральных кондиционеров, чтобы подавать кондиционируемый воздух в группу кают или помещений через одну трубу или канал. В летнем режиме смесь наружного и рециркуляционного воздуха во время прохождения его через кондиционер охлаждается и осушается (часть влаги при этом из воздуха выпадает). В зимнем режиме смесь воздуха нагревается паром, горячей водой или электрическим подогревателем и увлажняется. Температура и влажность воздуха в центральном кондиционере регулируется автоматически. В обслуживаемом помещении регулирование осуществляется изменением подачи воздуха.

Двухканальная система (рис. 10) характеризуется большими возможностями регулирования и применяется на пассажирских судах.

Схема двухканальной системы
Рис. 10 Двухканальная система.
1 – смесительная камера; 2 – вентилятор; 3 – фильтр ; 4 – охладитель: 5 – предохранительный клапан; 6 – увлажнитель: 7 – нагреватель; 8 – вторичный нагреватель; 9 – изолированные воздушные каналы; 10 – камеры охлаждаемого воздуха; 11 – камеры подогретого воздуха; 12 – воздухораспределители с регулируемым смещением.
А – каналы подогретого воздуха; Б – каналы охлажденного воздуха.
I – свежий воздух; II – рециркуляционный воздух

Из центрального кондиционера в первый канал подается охлажденный и осушенный воздух, а во второй канал – охлажденный воздух, который подогревают. По этим двум каналам воздух подается в каютный воздухораспределитель, где смешивается по желанию в нужной пропорции, и поступает в обслуживаемое помещение. В зимнем режиме воздухоподогреватели центрального кондиционера нагревают воздух для обоих каналов, в результате чего к каждому помещению подается для смешивания теплый и горячий воздух.

Одноканальная система с концевыми доводочными подогревателями применяются для судов, работающих в основном в холодном климате. В центральном кондиционере воздух охлаждается и осушается или нагревается и увлажняется в зависимости от атмосферных условий. В дополнение к этой обработке перед самой подачей в обслуживаемое помещение воздух нагревается в доводочном нагревателе, если это требуется, в зависимости от настройки каютного термостата. Система охлаждения центрального кондиционера показана на рис. 11.

Схема системы охлаждения центрального кондиционера
Рис. 11 Система непосредственного охлаждения воздухоохладителя.
1 – конденсатор; 2 – охладитель; 3 – нагреватель; 4 – система байпасирования горячего пара; 5 – компрессор

Это система непосредственного охлаждения, в которой использованы поршневой компрессор, конденсатор, охлаждаемый забортной водой, терморегулирующий вентиль. Воздух, подлежащий охлаждению, проходит через воздухоохладитель. Для уменьшения холодопроизводительности (что необходимо при уменьшении тепловой нагрузки) предусмотрен перепуск горячего пара с помощью байпасного клапана.

Эксплуатация рассмотренных систем включает обычный контроль за работой установки и очистку фильтров. Частота очистки зависит от места пребывания судна. Воздушные фильтры центрального кондиционера подлежат промывке или другим видам очистки.

Вентиляция

Вентиляция – это снабжение помещения свежим необработанным воздухом. Естественная вентиляция возможна в том случае, когда из-за изменения температуры или плотности воздуха может возникнуть его циркуляция в помещении. При искусственной вентиляции для принудительного движения больших объемов воздуха используют вентиляторы. Естественная вентиляция применяется для небольших мастерских или складов, но она недостаточно эффективная для судовых помещений, где имеются машины или работает значительное количество людей. Принудительная вентиляция может быть применена в трюмах, в которых благодаря циркуляции воздуха:

Машинное отделение судна имеет большой объем, поэтому обслуживание его системой кондиционирования было бы связано с чрезмерными затратами. Ввиду этого машинное отделение оборудуется системой вентиляции, подающей воздух в количестве, достаточном для нормальной работы машин, а также для охлаждения помещения. Система вентиляции машинного отделения показана на рис. 12.

Схема типичной системы вентиляции
Рис. 12 Схема вентиляции машинного отделения.
1 – цистерна; 2, 4 – помещения для вентиляторов; 3 – дымовая труба; 5 – переборка машинного отделения; 6, 7, 9 – платформы; 8 – вытяжной вентилятор; 10 – навес; 11 – плиты машинного отделения; 12 – верхняя часть днищевого танка

Подача воздуха к личным рабочим платформам обеспечивается осевыми вентиляторами по специальным каналам. Нагретый воздух поднимается в центре и покидает машинное отделение через жалюзи или отверстие в дымовой трубе. Пост управления машины, как отдельное помещение, может быть системой кондиционирования воздуха с отдельным кондиционером, обеспечивающим полное обновление воздуха.

Сноски
Sea-Man

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Июль, 24, 2023 471 0
Добавить комментарий

Текст скопирован
Пометки
СОЦСЕТИ