Эксплуатация испарителей

Испарители.

В испарителе жидкий хладагент кипит и превращается в парообразное состояние, отводя теплоту от охлаждаемой среды.

Испарители подразделяют:

по виду охлаждаемой среды — для охлаждения газовых сред (воздуха или других газовых смесей), для охлаждения жидких теплоносителей (хладоносителей), для охлаждения твёрдых тел (продуктов, технологический веществ), испарители-конденсаторы (в каскадных холодильных машинах);

в зависимости от условий движения охлаждаемых сред — с естественной циркуляцией охлаждаемой среды, с принудительной циркуляцией охлаждаемой среды, для охлаждения неподвижных сред (контактное охлаждение или замораживание продуктов);

по способу заполнения — затопленного и незатопленного типов;

по способу организации движения холодильного агента в аппарате — с естественной циркуляцией хладагента (циркуляция хладагента под действием разности давлений); с принудительной циркуляцией хдадагента (с циркуляционным насосом);

в зависимости от способа организации циркуляции охлождаемой жидкости — с закрытой системой охлаждаемой жидкости (кожухотрубные, кожухозмеевиковые), с открытой системой охлаждаемой жидкости (панельные).

Чаще всего средой для охлаждения является воздух — универсальный теплоноситель, который всегда имеется в наличии. Испарители отличаются по виду каналов, в которых течёт и кипит хладагент, профилю теплообменной поверхности и организации движения воздуха.

Виды испарителей.

Листотрубные испарители применяют в бытовых холодильниках. Изготовляют из двух листов, имеющих штампованые каналы. После совмещения каналов листы соединяют роликовой сваркой. Собранному испарителю может придаваться вид Пили О-образной конструкции (по форме низкотемпературной камеры). Коэффициент теплопередачи листотрубных испарителей составляет от 4 до 8 В/(мквадратных * К) при температурном напоре 10 К.

а, б — О-образной формы; в — панельный (полка-испаритель) Гладкотрубные испарители представляют собой змеевики из труб которые крепятся к стойкам скобками или пайкой. Для удобства монтажа гладкотрубные испарители изготавливают в виде настенных батарей. Батарея такого типа (настенные гладкотрубные испарительные батареи типа БН и БНИ) применяют на судах для оснащения камер для хранения пищевых продуктов. Для охлаждения провизионных камер используют гладкотрубные настенные батареи конструкции ВНИИхолодмаша (ОН26−03).

Ребристотрубные испарители наиболее широко применяют в торговом холодильном оборудовании. Испарители изготавливают из медных труб диаметром 12, 16, 18 и 20 мм с толщиной стенки 1 мм или латунной ленты Л62-Т-0,4 толщиной 0,4 мм. Для предохранения поверхности труб от контактной коррозии их покрывают слоем цинка или хромируют.

Для оснащения холодильных машин производительностью от 3,5 до 10,5 кВт применяют испарители ИРСН (испаритель ребристотрубный сухой настенный). Испарители изготавливают из медной трубы диаметром 18×1 мм, оребрение — из латунной ленты толщиной 0,4 мм с шагом ребра 12,5 мм.

Ребристотрубный испаритель, снабжённый вентилятором для принудительной циркуляции воздуха, получил название воздухоохладителя. Коэффициент теплопередачи такого теплообменного аппарата выше, чем у ребристого испарителя, и поэтому габариты и масса аппарата меньше.

испаритель неисправность технический теплопередача Кожухотрубные испарители относятся к испарителям с закрытой циркуляцией охлаждаемой жидкости (теплоносителя или жидкой технологической среды). Охлаждаемая жидкость протекает через испаритель под напором, создаваемым циркуляционным насосом.

В кожухотрубных испарителях затопленного типа хладагент кипит на наружной поверхности труб, а охлаждаемая жидкость протекает внутри труб. Закрытая система циркуляции позволяет снизить системы холодоснабжения вследствие уменьшения контакта с воздухом.

Для охлаждения воды чаще используют кожухотрубные испарители с кипением хладагента внутри труб. Теплообменная поверхность выполнена в виде труб с внутренним оребрением и хладагент кипит внутри труб, а охлаждаемая жидкость протекает в межтрубном пространстве.

Эксплуатация испарителей.

· При эксплуатации испарителей необходимо соблюдать требования инструкций заводов-изготовителей, настоящих Правил и производственных инструкций..

· При достижении давления на нагнетательных линиях испарителей выше предусмотренного проектом электродвигатели и теплоносители испарителей автоматически должны отключаться.

· Не допускается работа испарителей при неисправной или выключенной вентиляции, с неисправными контрольно-измерительными приборами или их отсутствии, при наличии в помещении концентрации газа, превышающей 20% нижнего концентрационного предела распространения пламени.

· Сведения о режиме работы, количестве отработанного времени компрессоров, насосов и испарителей, а также неполадках в работе должны отражаться в эксплуатационном журнале.

· Вывод испарителей из рабочего режима в резерв должен производиться согласно производственной инструкции.

· После отключения испарителя запорная арматура на всасывающей и нагнетательной линиях должна быть закрыта.

· Температура воздуха в испарительном отделениях в рабочее время должна быть не ниже 10 °C. При температуре воздуха ниже 10 °C, необходимо слить воду из водопровода, а также из охлаждающей системы компрессоров и нагревающей системы испарителей.

· В испарительном отделениях должны быть технологические схемы оборудования, трубопроводов и КИП, инструкции по эксплуатации установок и эксплуатационные журналы.

· Техническое обслуживание испарителей осуществляется эксплуатационным персоналом под руководством специалиста.

· Текущий ремонт испарительного оборудования включает в себя операции технического обслуживания и осмотра, частичную разборку оборудования с ремонтом и заменой быстроизнашивающихся частей и деталей.

· При эксплуатации испарителей должны выполняться требования по безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

· Техническое обслуживание и ремонт испарителей должны производиться в объеме и сроки, указанные в паспорте завода-изготовителя.

Техническое обслуживание и ремонт газопроводов, арматуры, приборов автоматики безопасности и КИП испарителей должны проводиться в сроки, установленные для этого оборудования.

Эксплуатация испарителей не допускается в случаях:

1) повышения или понижения давления жидкой и паровой фазы выше или ниже установленных норм;

2) неисправности предохранительных клапанов, КИП и средств автоматики;

3) непроведения поверки контрольно-измерительных приборов;

4) неисправности крепежных деталей;

5) обнаружении утечки газа или потения в сварных швах, болтовых соединениях, а также нарушения целостности конструкции испарителя;

6) попадании жидкой фазы в газопровод паровой фазы;

7) прекращении подачи теплоносителя в испаритель.

Ремонт испарителей.

Слишком слабый испаритель. Обобщение симптомов.

В настоящем разделе мы условимся под неисправностью «слишком слабый испаритель» понимать любую неисправность, приводящую к аномальному снижению холодопроизводительности по вине самого испарителя..

Алгоритм диагностирования.

Неисправность типа «слишком слабый испаритель» и, как следствие, аномальное падение давления испарения, наиболее легко выявляется, поскольку это единственная неисправность, при которой одновременно с аномальным падением давления испарения реализуется нормальный или слегка пониженный перегрев.

Практические аспекты.

3агрязнены трубки и теплообменные ребра испарителя Опасность появления этого дефекта возникает, главным образом, в установках, которые плохо обслуживаются. Типичным примером такой установки является кондиционер, в котором отсутствует воздушный фильтр на входе в испаритель.

При чистке испарителя иногда достаточно продуть ребра струёй сжатого воздуха или азота в направлении, противоположном движению воздуха при работе установки, но чтобы полностью справиться с грязью, часто приходится использовать специальные чистящие и моющие средства. В некоторых особо тяжелых случаях может даже возникнуть необходимость замены испарителя.

Грязный воздушный фильтр

В кондиционерах загрязнение воздушных фильтров, установленных на входе в испаритель, приводит к росту сопротивления воздушному потоку и, как следствие, падению расхода воздуха через испаритель, что обусловливает рост перепада температур. Тогда ремонтник должен почистить или поменять воздушные фильтры (на фильтры аналогичного качества), не забывая при установке новых фильтров обеспечить свободный доступ к ним наружного воздуха..

Представляется полезным напомнить, что воздушные фильтры должны находиться в безупречном состоянии. Особенно на выходе, обращенном к испарителю. Нельзя допускать, чтобы фильтрующий материал был порванным или терял толщину в ходе повторяющихся промывок..

Если воздушный фильтр находится в плохом состоянии или не подходит для данного испарителя, частицы пыли будут плохо улавливаться и с течением времени вызовут загрязнение трубок и ребер испарителя..

Проскальзывает или порван ременный привод вентилятора испарителя Если ремень (или ремни) вентилятора проскальзывает, скорость вращения вентилятора падает, что приводит к снижению расхода воздуха через испаритель и росту перепада температуры воздуха (в пределе, если ремень порван. расход воздуха полностью отсутствует).

Перед тем, как подтянуть ремень, ремонтник должен проверить его износ и в случае необходимости заменить. Безусловно, ремонтник должен также проверить выравнивание ремней и полностью осмотреть привод (чистота, механические зазоры, засаленность, натяжение), а также состояние приводного мотора с той же тщательностью, что и самого вентилятора. Каждый ремонтник, естественно, не может иметь в запасе в своей машине все существующие модели приводных ремней, поэтому предварительно нужно справиться у клиента и подобрать нужный комплект.

Плохо отрегулирован шкив с переменной шириной желоба Большинство современных кондиционеров оснащены приводными моторами вентиляторов, на оси которых устанавливается шкив переменного диаметра (переменной ширины желоба).

По окончании регyлировки необходимо закрепить подвижную щеку на резьбовой части ступицы с помощью стопорного винта, при этом винт следует завернуть как можно более тyгo, внимательно следя за тем, чтобы ножка винта упиралась в специальную лыску, имеющуюся на резьбовой части ступицы и предотвращающую повреждение резьбы. В противном случае, если резьба будет смята стопорным винтом, дальнейшая регyлировка глубины желоба будет затруднена, а может быть и совсем невозможна. После регyлировки шкива следует в любом случае проверить силу тока, потребляемого электромотором (см. описание следующей неисправности).

Большие потери давления в воздушном тракте испарителя.

Если шкив с переменным диаметром отрегулирован на максимальное число оборотов вентилятора, а расход воздуха при этом остается недостаточным, это значит, что потери в воздушном тракте слишком большие по отношению к максимальному числу оборотов вентилятора.

После того, как вы твердо убедились в отсутствии других неполадок (закрыты задвижка или клапан, например), следует считать целесообразным заменить шкив таким образом, чтобы повысить скорость вращения вентилятора. К сожалению, повышение числа оборотов вентилятора требует не только замены шкива, но и влечет за собой другие последствия.

Вентилятор испарителя вращается в обратную сторону.

Опасность появления такой неисправности существует всегда при вводе в эксплуатацию новой установки, когда вентилятор испарителя оборудован трехфазным приводным электродвигателем (в этом случае бывает достаточным поменять местами две фазы, чтобы восстановить нужное направление вращения)..

Мотор вентилятора, будучи рассчитан на питание от сети с частотой 60 гц, подключен к сети с частотой 50 гц.

Эта проблема, к счастью довольно редко встречающаяся, может в основном касаться двигателей, изготовленных в США и предназначенных для включения в сеть переменного тока с частотой 60 гц. 3аметим, что некоторые моторы, изготовленные в Европе и предназначенные для экспорта, могут также требовать частоту питающего тока 60 гц. Быстро понять причину данной неисправности можно очень просто достаточно ремонтнику прочитать технические характеристики мотора на прикрепленной к нему специальной табличке.

3агрязнение большого числа ребер испарителя.

Если много ребер испарителя покрыто грязью, сопротивление движению воздуха через него повышено, что приводит к снижению расхода воздуха через испаритель и повышению перепада температуры воздуха.

И тогда ремонтнику не останется ничего другого, кроме тщательной очистки загрязненных частей оребрения испарителя с обеих сторон с помощью специальной гребенки с шагом зубьев, в точности соответствующей расстоянию между ребрами.

Техническое обслуживание испарителей.

Оно заключается в обеспечении теплосъёма с теплопередающей поверхности. В этих целях регулируют подачу жидкого хладагента в испарители и воздухоохладители до создания требуемого уровня затопленных системах или в количестве, необходимом для обеспечения оптимального перегрева отходящего пара в незатопленных.

От регулирования подачи хладагента и порядка включения и отключения испарителей во многом зависит безопасность работы испарительных систем. Регулирование подачи хладагента проводят таким образом, чтобы предотвратить прорыв паров со стороны высокого давления. Это достигается плавностью операций регулирования, поддержанием необходимого уровня в линейном ресивере. При подключении к работающей системе отключённых испарителей необходимо предотвратить влажный ход компрессора, который может произойти из-за выброса пара из отопленного испарителя вместе с каплями жидкого хладагента при резком его вскипании после неосторожного или непродуманного открытия запорной арматуры.

Порядок подключения испарителя независимо от продолжительности отключения должен быть всегда следующим. Прекращают подачу хладагента в работающий испаритель. Закрывают всасывающий вентиль на компрессоре и постепенно открывают запорный вентиль на испарителе. После этого также постепенно открывают всасывающий вентиль компрессора. Затем регулируют подачу хладагента в испарители.

Для обеспечения эффективного процесса теплопередачи в испарителях холодильных установок с рассольными системами следят за тем, чтобы вся теплопередающая поверхность была погружена в рассол. В испарителях открытого типа уровень рассола должен быть на 100−150 мм выше секции испарителя. При эксплуатации кожухотрубных испарителей следят за своевременным выпуском воздуха через воздушные краны.

При обслуживании испарительных систем следят за своевременностью оттаивания (отогрева) слоя инея на батареях и воздухоохладителях, проверяют, не замерз ли трубопровод отвода талой воды, следят за работой вентиляторов, плотностью закрытия люков и дверей во избежание потерь охлаждаемого воздуха.

При оттаивании следят за равномерностью подачи греющих паров, не допуская неравномерного нагрева отдельных частей аппарата и не превышая скорости отогрева 30 Сч.

Подачу жидкого хладагента в воздухоохладители в установках безнасоснон схемой регулируют по уровню в воздухоохладителе.

В установках с насосной схемой регулируют равномерность поступления хладагента во все воздухоохладители в зависимости от скорости обмерзания.

· Монтаж, эксплуатация и ремонт холодильного оборудования. Учебник (Игнатьев В.Г., Самойлов А.И.).