Лекция № 1 1.Область применения холода на судах и его свойства

Лекция № 1

Применение холодильных установок на судах. Основы рабочих процессов установок, работающих по обратным термодинамическим циклам (трансформаторов) и их классификация.

1.Область применения холода на судах и его свойства.

2.Основы рабочих процессов установок, работающих по обратным термодинамическим циклам (трансформаторов) и их классификация.

Область применения холода на судах и его свойства

Если в качестве охлаждающего тела используется природная окружающая среда (забортная вода, воздух) то охлаждение называют – естественным. Искусственное охлаждение– процесс отвода теплоты от охлаждаемого тела до… Существуют различные способы получения холода. Для его получения используют:

Основы рабочих процессов установок, работающих по обратным термодинамическим циклам и их классификация.

Искусственное охлаждение с помощью холодильных установок и охлаждающих устройств, основано на втором законе термодинамики, согласно которому передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому телу возможна только при затрате внешней работы или другой энергии.

В холодильных установках внешняя работа затрачивается на осуществление обратного кругового термодинамического процесса (цикла) обеспечивающего перенос теплоты от охлаждаемого объекта к более теплой окружающей среде или более нагретому телу.

Круговым процессом (циклом) – называется процесс, в котором начальное и конечное состояние рабочего тела остается неизменным.

В обратных циклах, циркулирующее в холодильных машинах, рабочее тело называется холодильным агентом.

Принципиальная схема холодильной машины (рис 1)

Охлаждаемый объект (3) имеет температуру Тохл. более низкую, чем окружающая среда (1) с температурой Токр. Холодильный агент (2) способен изменять свою температуру при изменении давления. Предварительно сжатый холодильный агент расширяется до давления, при котором его температура становится ниже Тохл. В результате естественного самопроизвольного процесса хладагент отбирает от охлаждаемого объекта теплоту в количестве (qo). Затем хладагент сжимается при этом затрачивается внешняя энергия (qвэ). Температура хладагента становится выше температуры окружающей среды. В этом случае окружающая среда отбирает от хладагента теплоту в количестве:

(1)

Непрерывно повторяющиеся процессы (теплообмен, сжатие, теплообмен, расширение), в результате которых переносится теплота от охлаждаемого объекта в окружающую среду называют – обратным или холодильным циклом. При этом хладагент может изменять свое не только тепловое, но и агрегатное состояние.

 

 

Рис.1 Принципиальная схема холодильной машины.

По обратным круговым циклам работают:

холодильные машины – предназначенные для производства искусственного холода, то есть отвода теплоты от охлаждаемых объектов и передачи её в окружающую среду.

 

тепловые насосы – предназначенные для производства теплоты, то есть отвод теплоты от окружающей среды и передача ее к нагреваемым объектам (телам с более высокой температурой). Можно отапливать помещения.

 

теплофикационные холодильные машины – предназначенные для одновременного производства холода и теплоты. Совмещают функции холодильных машин и тепловых насосов.

 

Все эти машины аналогичны по принципу действия и устройству и различаются по назначению и режиму температур, в котором они функционируют (рис 2).

 

Рис.2 Принципиальные схемы осуществления обратных циклов: а) – холодильной машины; б) – теплового насоса; в) – теплофикационной (комбинированной) машины.

Лекция № 2

Обратный цикл Карно. Оценка эффективности работы холодильных установок, тепловых насосов и теплофикационных машин.

  а) б) в)

Дросселирование

Выясним, как изменяется температура потока в результате дросселирования. Температура идеального газа при дросселировании не изменяется.… (11) Рис.5 Изменение давления

Термоэлектрическое охлаждение

Рис.8 Принципиальная схема элементарного термоэлемента.  

Холодильные агенты и их свойства.

Кроме воздуха и воды практическое применение в холодильной технике получили аммиаки различные фторхлорбромпроизводные метана, этана, пропана,… Для непрерывного охлаждения охлаждаемого тела пары хладагента должны… Для безопасной и экономичной эксплуатации применяемые хладагенты должны обладать определёнными свойствами:

К физиологическим свойствам хладагентов относится их токсичность.

Хладагенты должны быть дешевыми и недефицитными. Насчитывается более 40-ка хладагентов, около 15-ти из них находят практическое применение. В… Все хладагенты как органического, так и неорганического происхождения имеют… При получении хладагента определяют их химическую формулу.

Основные Физические свойства холодильных агентов

  В отличие от хладонов (органические) хладагентам неорганического… Классификация хладагентов по уровню давления:

Основные свойства хладагентов используемых в современных судовых холодильных машинах. Хладоносители.

На судах рыбопромыслового флота применяются преимущественно: аммиак R717, хладагенты R12 и R22 , R502 и др. Аммиак. Дешёвый хладагент, обладающий хорошими термодинамическими свойствами -… Жидкий аммиак вызывает тяжёлые ожоги кожи, а попадая в глаза, часто приводит к слепоте. Аммиак взрывоопасен в пределах…

Хладоносители.

Должны иметь: низкую tзамерз, высокую теплоемкость и теплопроводность, быть безопасными и химически нейтральными по отношению к металлам, и… Самый дешёвый, доступный и безвредный хладоноситель – вода, но из за высокой…  

Типы холодильных машин и их особенности.

1) компрессионные (воздушные и паровые); 2) абсорбционные; 3) эжекторные. теплоиспользующие

Принципиальные схемы и диаграммы одноступенчатых парокомпрессионных холодильных машин.

В испарителе И хладагент кипит при t0об и Р0' за счет теплоты охлаждаемо объекта 4'-1'. Влажный пар хладагента непрерывно отсасывается из испарителя…    

Удельная массовая холодопроизводительность хладогента

· в обратимом q′₀=i′₁-i′₄ (в S-T) q′₀~S₄′-₁′-_a′-_b′-₄′

· в необратимом й₀=ш₁-ш₄ й₀ЁЫ₄-₁-_ф-_и-₄

 

Удельная работа на адиабатное сжатие в компрессоре

· в обратимом l′_км=i′₂-i′₁ ~ S₁′-₂′-₃′-_c′-₁′

· в необратимом l_км=i₂-i₁ ~ S₁-₂-₃-_c-₁

 

Удельная работа при адиабатном расширении в РЦ передаваемая на вал компрессора

 

· в обратимом l'_рц=i′₃-i′₄ ~ S₃′-₄′-_c′-₃′

· в необратимом l_рц=i₃-i₄ ~ S₄-₃-_c-₃

 

Удельная работа, затрачиваемая на осуществление цикла

 

· обратимого l′=l′_км-l′_рц ~ S₁′-₂′-₃′-₄′-₁′

· необратимого l =l_км-l_рц ~ S₁-₂-₃-₄-₁

 

Холодильный коэффициент циклов Карно

  · обратимого · необратимого

Одноступенчатая парокомпрессионная холодильная машина с регулирующим клапаном (ТРВ)

В связи с нецелесообразностью использования расширительного цилиндра его заменим на более простое дроссельное устройство – регулирующим клапаном, позволяющим изменить степень заполнения испарителя кипящим хладагентом.

Выяснилось также, что процесс сжатия хладагента в области влажного пара, т.е. «влажный» ход компрессора менее выгоден, чем процесс сжатия хладагента в области перегретого пара – «сухой» ход компрессора. Так как при «сухом» ходе компрессора меньше потери, обусловленные теплообменом хладагента со стенками рабочей полости реального компрессора. Кроме того, «влажный» ход опасен, так как он может привести к гидравлическим ударам, и аварии компрессора.

«Сухой», ход компрессора на судах обычно обеспечивается настройкой автоматически действующих регулирующих клапанов – терморегулирующих вентилей (ТРВ). С помощью ТРВ поддерживается необходимая степень перегрева паров хладагента на выходе из испарительных аппаратов ∆t_п=5-8⁰С.

Переохлаждение. В парокомпрессионных машинах имеет место переохлаждение жидкого хладагента перед регулирующим клапаном, т.е. снижение t⁰С конденсата ниже температур насыщения при р=const до t_п.

Для этого необходимо увеличить охлаждающую поверхность конденсатора или воспользоваться переохладителем.

Введение переохладителя после конденсации уменьшает энтальпию жидкого хладагента перед ТРВ до величин i₃=i₄, вследствие чего уменьшается бесполезное переобразование в ТРВ. Поэтому после ТРВ в состоянии 4 пар менее сухой чем в 4^′. В результате переохлаждения удельная холодопроизводительность возрастет на величину ∆q_б=S4-4^''-b^''-b. Холодильный коэффициент возрастет ɛ_t.

Переохлаждение выгодно для х.м. компенсирует неблагоприятное влияние регулирующего клапана.

Рис.14 Одноступенчатая парокомпрессионная холодильная машина с терморегулирующим вентилем

 

Лекция №8

Теоретический цикл ПКХМ с терморегулирующим вентилем наиболее близкий к действительному циклу в диаграммах показан сплошными линиями.

1-2 адиабатный (S=const) процесс сжатия хладагента в компрессоре КМ от давления p₀ до давления p_к (осуществляется в области перегретого пара); 2-3 – изобарный (при =const) процесс в конденсаторе KH состоит из 3х участков : 2-- снятие перегрева в верхней части конденсатора, - - конденсация, -3 переохлаждение жидкого хладагента в нижней части конденсатора, 3-4 – дросселирование хладагента в ТРВ (условно i=const); 4-1 изобарный ( =const) процесс в испарителе И на 2 участка: 4- кипение, -1 перегрев пара ∆ .

 

Необратимый цикл Карно с расширительным цилиндром показан штриховыми линиями.

Замена РЦ на ТРВ привела к потере удельной массовой холодопроизводительности (обратимого адиабатного расширения хладагента с совершением работы ( - ) на необратимый процесс дросселирования ( -4''), в котором хладагент работу не совершает) хладагента в цикле.

 

∆(работа расширительного цилиндра)

Работа в цикле уменьшается на ~S

Дросселирование хладагента в цикле проводит к двойным потерям.

Переохлаждение жидкого хладагента перед регулирующим клапаном ∆ частично компенсирует потерю холодопроизводительности х.а. в цикле

∆

Работа в цикле при этом не меняется. Переохлажд. ↑↑ «сухой» ход компрессора - -> 1-2 увеличивает удельную массовую холодопроизводительность х.а. в цикле

 

∆ ~ и увеличивает удельную работу, затрачиваемую на совершение цикла

∆ℓ= ( )-( ) ~

Цикл еще более отклоняется от цикла Карно –> увеличивается его необратимость. Холодильный коэффициент теоретического цикла с ТРВ и сжатием в области перегретого пара для основных хладагентов оказывается меньше аналогичного т. Цикла со сжатием в области влажного пара. Действительный же холодильный коэф. учитывающий условия работы компрессора и потери в нём всегда больше (из-за более благоприятных условий работы компрессора,↓↓ потерь) !!!

Этот цикл может быть построен для любого режима и использован для анализа работы холодильной установки.

 

Холодильный коэффициент теоретического цикла

ε = = (16)

- удельная массовая холодопроизв. S4-1-a-ϐ-4

L-удельная работа цикла

ℓ= ℓ (компрессора)

S1-2-3-c-1 i

 

Одноступенчатая парокомпрессионная холодильная машина с регенеративным теплообменником.

Регенерация в ПКХМ – это внутренний теплообмен в цикле между жидким хладагентом, поступающим из конденсатора и холодным паром хладагента,…   Рис.15 Принципиальная схема (а) и теоретический цикл одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины с…

Двухступенчатые и каскадные ПКХМ

Каскадные машины находят применение в стационарных установках, при to ниже -70оС. Наиболее простой двухступенчатой ПКХМ является машина, в которой… В теоретическом цикле сокращаются потери обусловленные увеличением необратимости цикла при переносе процесса сжатия в…

Двухступенчатая парокомпрессионная холодильная машина с ПС-ТО

  Применение в судовых холодильных машинах обычных ПС нежелательно, поскольку их… После конденсатора жидкий хладагент (cocт 5) разделяется на 2 потока: основной в змеевик ПС-ТО, а меньшая часть в…

Каскадная холодильная машина

Холодильный цикл с несколькими ступенями сжатия можно осуществлять с помощью общих теплообменных аппаратов. Для одной машины такой аппарат может… Каскадной х. машиной называется система, объединяющая две или три машны. КХМ - состоит из двух одноступенчатых парокомпрессионных машин, которые называются соответственно нижней и верхней…

Схемы работы поршневых компрессоров.

Объемные – компрессоры в которых сжатие х.а осуществляется за счет сближения стенок, ограничивающих объем в котором находится х.а. Поршневые холодильные компрессоры  

Основные и вспомогательные аппараты холодильной машины.

Испаритель – теплообменный аппарат, в котором х.а кипит за счет теплоты от охлаждаемой среды. Бывают: кожухотрубные, кожухозмеевиковые, панельные. … Конденсатор - теплообменный аппарат, в котором происходит охлаждение и… Переохладители – противоточный теплообменный аппарат, из двойных труб (труба в трубе), в которой жидкий аммиак…

Холодильные машины, работающие с затратой тепловой энергии.

Абсорбционные и пароэжекторные холодильные машины работают за счет использования тепловой энергии различных источников. В них могут быть использованы также и вторичные энергоресурсы: отработавший пар турбины, охлаждающая двигатели вода и т.д. В абссорбционных и пароэжекторных холодильных машинах осуществляются два совмещенных цикла: прямой и обратный, при этом в одном агрегате соединены тепловой двигатель и холодильная машина.

 

Пароэжекторные холодильные машины (ПЭМ)

В судовых условиях можно применять хладоновые ПЭХМ. По сравнению с водяными они более просты и компактны, так как не имеют дополнительных устройств… Греющей средой в нашем парогенераторе могут служить отходящие от двигателя… Прямой цикл, в котором подводимая теплота превращается в механическую энергию, состоит из парогенератора, эжектора,…

Абсорбционные холодильные машины

получения низкой температуры имеет водоаммиачный раствор (при р=101 кПа, температура кипения аммиака -330С, воды 1000С), а для температуры выше 00С…    

Система автоматического регулирования (САР)

  АР – автоматический регулятор; ОР – объект регулирования; РО - регулирующий… ОК – объект контроля.

Система автоматической защиты (САЗ)

Устраняет опасность аварий при внезапном изменении режима работы агрегата. По своей структуре САЗ можно рассматривать как САР (рис.14.1а) с предельным регулятором. При достижении контролируемой величины Уоб предельного Узад система либо отключает контролируемый агрегат, либо ограничивает рост Уоб во избежание разрушений механизма.

Система автоматической сигнализации (САС)

Современные судовые холодильные установки представляют собой сложную систему взаимодействующих элементов: охлаждаемых помещений, компрессоров,… Все системы САР, управляющие работой холодильной установки, можно разбить на… · САР, поддерживающие заданные температурные режимы в объектах охлаждения (температуры в охлаждаемых помещениях и…

Автоматическое регулирование температуры в охлаждаемом помещении

  АР – автоматический регулятор; ОР – объект регулирования; РО - регулирующий… СВ – соленоидный вентиль.

Автоматическое регулирование перегрева паров хладагента в испарителе.

Степень заполнения испарителя оценивается косвенной температурой перегрева Х.А. на выходе из испарителя или уровнем Х.А в испарителе. Для хладонов… tвых - температура перегретого пара на выходе из испарителя. tо вых –температура кипения, соответствующая давлению на выходе из испарителя.

ТРВ с внутренним уравниванием давления.

одинаковая температура кипения по всей длине аппарата. Элемент сравнения регулятора –мембрана 5 оценивает действие двух… Δр=рвых-ро Оценивая перепад давлений, регулятор косвенно определяет перегрев.

Автоматическая защита и контроль холодильных установок

1) Защита от повышения давления нагнетания (рк) Резкий рост давления нагнетания возникает при пуске компрессора с закрытым…  

Эксплуатация холодильных установок.

1) Подготовку к первоначальному пуску 2) Пуск 3) Обслуживание в процессе работы

Пуск и остановка холодильной установки

Основные задачи, решаемые при пуске холодильной установки - исключение возможности гидравлического удара и пуск компрессора при минимальной нагрузке.

Перед пуском холодильной установки по вахтенному журналу проверяют причину её последней остановки и убеждаются в устранении всех отмеченных неполадок.

Лекция № 18

Пуск и остановка холодильной установки.

При пуске холодильной установки открывают все клапаны на всасывающем, нагнетательном и жидкостном трубопроводах хладагента, а также клапаны у… Запорный нагнетательный клапан (2) компрессора открывают непосредственно перед… После пуска охлаждающей и рассольной (если имеется ) систем, вентиляторов, воздухоохладителей и включения приборов…

Признаки нормальной работы холодильной установки и устранение основных неисправностей.

При достижении холодильной машиной установившегося режима работы проверяют и корректируют основные параметры, характеризующие нормальную работу.

Температура кипения хладона ( )

компрессора на 4 – 5 %. Может вызвать подмораживание охлажденных продуктов, замерзания хладоносителя в испарителе, ухудшение условий работы… В практике поддерживают возможно большие значение температуры и давления… Реле низкого давления установленное на внутренней стороне компрессора,

Температура (давление) конденсации

При снижении температуры забортной воды машина работает экономичнее. Однако падение давления конденсации вызывает неустойчивую работу ТРВ (плохое… Повышение давления конденсации может быть вызвано неисправностью…

Температура нагнетания

Эта температура измеряется по термометру, установленному на нагнетательной стороне компрессора, и зависит от температуры конденсации и перегрева на всасывании компрессора. У поршневых компрессоров 125 С (R 12) и 140 С (R 22). У винтовых 85 С (R 12) и 105 С ( R 12 ). При температуре нагнетания выше нормы происходит повышенный износ трущихся деталей компрессора в результате уменьшения вязкости масла, повышается нагар на клапанах и происходит унос масла в систему. К наиболее встречающимся дефектам поршневых компрессоров, способствующим увеличению относятся:

неплотности нагнетательных и всасывающих клапанов из-за перепуска части горячего пара во всасывающую полость, недостаточное охлаждение компрессора, ухудшение смазки поверхностей цилиндров.

 

Частота пусков компрессора

В установках с регулированием давления ( температуры ) кипения способом пуск – остановка частота пуска компрессора составляет 3 – 4 раза в час и настраивается РНД ( реле нормального давления ).Увеличение частоты пусков при неизменной настройке РНД свидетельствует о нарушении циркуляции хладона в системе в основном из-за его недостатка. Вследствие подачи жидкого хладоносителя в испаритель, компрессор все чаще будет останавливаться и работать короткими циклами. При этом холодопроизводительность установки уменьшается. Наоборот продолжительное время работы и малое время остановки компрессора при обычной частоте его пусков свидетельствует о пропусках хладона в клапанах компрессора из – за неплотного прилегания.

Выравнивание давлений всасывания и нагнетания при непрерывной работе может быть следствием поломки пластин клапанов.

Продолжительность открытия соленоидных вентелей

При этом нужно искать неисправности последовательно: убедится в исправной работе соленоидного вентиля путем его открытия и закрытия, снять снеговую…   Лекция №19

Необходимо следить, чтобы влага и воздух не попадали в систему и не нарушали работу установки.

Помимо поддержания в рекомендуемых пределах основных параметров, характеризующих работу холодильной установки в целом, необходимо контролировать функционирование отдельных её элементов: компрессора, конденсатора, испарителя, ресиверы, маслоотделители и др.

Необходимо контролировать и обслуживать ТРВ, реле давления (РНД, РВД, РВС), реле температур и соленоидный вентиль.

Требования и меры безопасности при эксплуатации холодильной установки.

Перед вскрытием и ремонтом компрессоров, аппаратов и трубопроводов, чисткой фильтров и сменой абсорбента в осушителях необходимо предварительно… Запрещается использование для освещения открытого пламени и курение в… Для защиты кожи рук от обмораживания необходимо надевать резиновые перчатки. Глаза при вскрытии хранить в защитных…

Требования, предъявляемые к судовым системам кондиционирования воздуха

Требования к СКВ вытекают из их назначения и особенностей судов, на которых они установлены. Общим требованиям к СКВ является обеспечение общих параметров микроклимата в помещениях независимо от района плавания, времени года, скорости и амплитуды изменения параметров наружного воздуха. Они должны обеспечивать подачу воздуха в помещения в количестве необходимом для ассимиляции вредных примесей, фильтрацию воздуха от загрязнений, летом отвод из помещений избытков влаги и теплоты, а также необходимую подвижность воздуха в обитаемой зоне. Кроме того СКВ должна быть надёжной в эксплуатации, обладать хорошими динамическими характеристиками и минимальной неравномерностью регулирования, быть мало шумной, экономичной, иметь минимальные масса – габаритные показатели, удовлетворять современным требованиям дизайна, исключать возможности распространения пожара на судне и ухудшения его характеристик непотопляемости.

 

Классификация СКВ по разным признакам

1) По месту получения холода (тепла) и обработки воздуха: центральные, местные, местно-центральные и автономные (смотри лаб.№2)

2) По числу подводов воздуха к воздухораспределителю помещения - одно и двух канальное СКВ.

В одноканальных системах воздух подается по одному каналу и его параметры не изменяются до смешивания с воздухом помещения, в двухканальных – по двум каналам к воздухораспределителю помещения, где смешивается до получения необходимых параметров.

 

Лекция № 21

Одно и двухканальные системы кондиционирования воздуха

По числу подводов воздуха к воздухораспределителю помещения бывают: одно- двух- и трехканальные системы, в зависимости от количества параллельных воздухопроводов.

В одноканальной системе обработанный воздух подается в определенном количестве в каждое помещение, а регулировка параметров воздуха происходит в центрально кондиционере по показанию датчиков, установленных в образцовом помещении (на судне – каюта врача ли старпома) или на выходе из магистрали.

В двух и трехканальных системах у воздуха, который подается в помещение, разные температуры, и их индивидуальное смешивание в каютном воздухораспределителе обеспечивает надлежащий микроклимат в каждом помещении без изменения общих затрат воздуха на каждую каюту. Эти системы более удобны для индивидуального регулирования микроклимата в каждом помещении, но они отличаются громоздкостью коммуникации и высокой стоимостью изготовления.

Одноканальная прямоструйная низкоскоростная система

Кондиционирования

В летнем режиме два подогревателя и увлажнитель отключены. В зимний воздухоохладитель отключен, воздух подогревают в ВП1, ВП2, увлажняется и через… Если количество наружного воздуха Мн.в., которое обеспечивает ассимиляцию… Для более эффективного регулирования микроклимата в каждой каюте используют двухканальные системы кондиционирования…

Двухканальная прямоструйная рециркуляционная система кондиционирования воздуха.

В этом случае общие затраты воздуха в системе практически не изменяются, а воздушный поток в каждом канале может изменяться от 0 до max., которое… В летнем режиме подогреватель и увлажнитель выключены. Вместе с этим тепловая… В зимнем режиме воздухоохладитель ВО отключен. Воздух проходит через всасывающее устройство, подогревается в ВП1 до…

Техническое кондиционирование воздуха.

Техническое кондиционирование – это такое кондиционирование воздуха грузовых трюмов и др. помещений, при котором обеспечивается наилучшее функционирование оборудования, гарантируется сохранение качества провизии и перевозимого груза или сохранность внутритрюмных ограждений, металлических конструкций от коррозии, предотвращаются взрывы в цистернах нефтеналивных судов независимо от внешних климатических условий и места нахождения судна.

Техническое кондиционирование используется на судах с целью термообработки рыбы и др. морепродуктов, а также сохранения качества перевозимых грузов (доохлаждение, для фруктов - регулировка углекислого газа) принято называть рефрижерацией.

Рассмотрим одну из возможных технологических схем судовых систем рефрижерации.

Рис.34 Принципиальная технологическая блок-схема судовой системы рефрижерации.

 

Грузовой трюм судна, перевозящего скоропортяещиеся грузы (мясо, рыбу, масло, овощи, фрукты), тепло – и гидроизолирован от окружающей среды и других помещений.

В нем поддерживается температура t_тр и относительная влажность φ_тр воздуха зависимая от рода перевозимого груза. (70-100%)

Это обеспечивается соответствующими режимами работы холодильной установки, включающей в себя помимо холодильной машины электровентелятор ЭВ, увлажнитель У, электронагреватель ЭН (подогрев фруктов, овощей в холодное время и периодическое оттаивание снеговой шубы с ребристой поверхности испарителя – воздухоохладителя Н-ВО) и другое вспомогательное оборудование. Работа холодильника нам знакома.

Загрязненный (углекислым газом – дыхание фруктов, запахи, другие выделения грузов) воздух из трюма частично выбрасывается в атмосферу ч/з трубу ВТ2. Чистый атмосферный воздух подводится в трюм ч/з трубу ВТ1. Подвод и выброс воздуха регулируется в зависимости от требуемых условий перевозки грузов.

Все перевозимые на сухогрузных судах грузы можно разделить на 2 категории: 1) гигроскопические, содержащие влагу (пшеница, мука, хлопок) и 2) негигроскопические не содержащие влаги (метал и изделия из него).

Грузы обладают большой теплоаккумуляционной способностью, что приводит к выпадению влаги из воздуха при переходе из тропиков в северные широты, и наоборот при переходе с севера - на юг будет выпадать влага на груз.

Выпадение влаги на груз и металлические поверхности корпуса приводят к порче груза и усиленной коррозии внутренних поверхностей трюмов. Так на танкерах без специальных систем, предотвращающих коррозию, ч/з 7-10 лет эксплуатации требуется кап ремонт корпуса, что приводит к большим затратам.

Коррозия внутренних поверхностей грузовых отсеков представляет собой электрохимический процесс, протекающий при наличии влаги и кислорода.

Наиболее эффективным средством борьбы с порчей грузов и коррозией металлических частей корпуса судна является осушение воздуха в трюмах и атмосферы цистерн. Исследования показали, что при снижении относительной влажности воздушной среды в танкерах с 80 до 40-50% потеря в массе от коррозии уменьшается более чем в 10-12 раз, а при φ ≤ 40-50% коррозия практически прекращается.

Основной частью системы технического кондиционирования воздуха судов являются воздухо и газоосушительные установки.

 

Осушители воздуха.

В качестве осушителей воздуха или газа могут применятся различные агрегаты, устройства:

1)твёрдые влагопоглощающие вещества (селикогель) адсорбент.

2) водные растворы некоторых солей – абсорбенты.

3)турбокомпрессорные агрегаты, в которых газ осушается за счет выпадения влаги в процессе его расширения в турбодетандере и др.

Система осушения трюмного воздуха

с использованием агрегата турбина – компрессор. Влажный воздух из трюма поступает в турбодетандер Т, где расширяясь охлаждается с выпадением влаги.

 

Рис.35Принципиальная технологическая блок-схема воздухоосушительной установки для трюма сухогрузного судна с использованием турбокомпрессорного агрегата.

Капельная влага (сконденсировавшиеся из воздуха водяные пары) затем отделяется в сепаратор С. Осушенный воздух сжимается в компрессоре К и, дополнительно охладившись забортной водой в воздухоохладителе ВО, поступает в трюм. Степень охлаждения воздуха в ВО регулируется подачей забортной воды в зависимости от температуры, которую необходимо поддерживать в трюме.

Вследствие внутренних и механических потерь в компрессоре и в турбине мощность компрессора превышает мощность турбины. Поэтому для привода агрегата требуется дополнительный двигатель Н (электрический)

 

Системы инертных газов.

Дымовые котельные газы t=1500С поступают, в циклонно-пенный охладитель ОГ1, где охлаждаются и очищаются от двуокиси серы и загрязнений, а затем… ОГ1, ОГ2 – охладители газов; АБ – абсорбер; НГ – нагнетатель; ЗВ – забортная вода

Изоляционные материалы.

На судах в холодильной технике применяют два вида изоляционных материалов, выполняющих функции теплоизоляции и гидроизоляции.

Теплоизоляционные материалыимеют низкий коэффициент теплопроводности и предназначены для изоляции охлаждаемых или нагреваемых объектов.

Гидроизоляционные материалыпредназначены для защиты теплоизоляции от ее увлажнения.

 

Требования к изоляционным материалам.

В зависимости от вида исходного сырья: · Неорганические (минеральные плиты, стекловолокно) · Органические (пробка, пенополистирол)