غاية

تم تصميم وحدات تبريد الغاز الطبيعي البروبان لتوفير معلمات نقطة الندى المطلوبة في وقت واحد للمياه والهيدروكربونات عن طريق تكثيف الماء وأجزاء الهيدروكربون (HC) عند درجات الحرارة المنخفضةآه (حتى 30 درجة مئوية تحت الصفر). المصدر البارد عبارة عن دورة تبريد خارجية للبروبان.

الميزة الرئيسية لهذه المحطات هي فقدان الضغط المنخفض لتيار التغذية (لا يلزم اختناق تيار الغاز الطبيعي) وإمكانية استخراج جزء الإنتاج C3 +.

لمنع تكوين الهيدرات ، يتم استخدام حقن مثبط: إيثيلين جلايكول (لدرجات حرارة لا تقل عن 35 درجة مئوية تحت الصفر) والميثانول (لدرجات حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية تحت الصفر).

المزايا الرئيسية

الموثوقية

• عملية مستمرة تعتمد على تكثيف أجزاء الماء والهيدروكربونات في وجود مثبط للهيدرات.
• لا تقلبات دورية.
• مبادل حراري للغاز والغاز ذو غلاف وأنبوب مع اختلاف في درجات الحرارة المنخفضة.
• عامل خدمة محرك ضاغط التبريد هو 110٪.
• نظام صيانة الضغط الأوتوماتيكي في جهاز الاستقبال عند التشغيل في المناخات الباردة.
• التسخين الكهربائي لمجمع المانع في فاصل ثلاثي الطور.

نجاعة

• جهاز فصل بارد مع وحدات دمج فعالة وفترة مكوث طويلة.
• مبادل حراري غاز-بروبان (مبرد) مع حزمة أنبوب مغمور.

الخيارات الممكنة

• موفر دورة التبريد (قياسي للأنظمة التي تزيد عن 150 كيلو وات ودرجات حرارة التبخر أقل من 10 درجة مئوية تحت الصفر).
• فاصل الإدخال.
• مبادل حراري غازي سائل (يسمح بتقليل استهلاك الطاقة للضاغط).

نظام التكنولوجيا

يتم تغذية تيار الغاز الطبيعي المشبع بالرطوبة في فاصل المدخل (1) ، حيث تتم إزالة الماء الحر وكسور الهيدروكربون من التيار. يتم إرسال جزء الغاز إلى المبادل الحراري للغاز والغاز (2) للتبريد المسبق باستخدام تيار من الغاز الجاف المنزوع من الفاصل البارد. لمنع تكوين الهيدرات في المبادل الحراري ، يتم توفير فوهات لحقن مثبط (ميثانول أو إيثيلين جلايكول).

أرز. 3 رسم تخطيطي لمحطة تبريد البروبان

بعد التبريد المسبق في المبادل الحراري للغاز والغاز ، يتم تغذية التدفق إلى المبادل الحراري للغاز والبروبان (المبرد) (4) ، حيث يتم خفض درجة حرارة التدفق إلى قيمة محددة مسبقًا عن طريق التبادل الحراري مع تدفق البروبان المغلي. يقع تيار التغذية في حزمة الأنبوب ، والتي بدورها مغمورة في حجم مادة التبريد.

يدخل خليط البخار والسائل المتشكل نتيجة التبريد إلى فاصل ثلاثي الأطوار منخفض الحرارة (5) للفصل ، حيث يتم تقسيمه إلى تيارات من الغاز المنزوع والمكثفات والمثبطات المشبعة بالماء لتكوين الهيدرات.

يتم إمداد الغاز الجاف (DSG) بتيار معاكس للمبادل الحراري للغاز والغاز (2) ثم يتم تفريغه خارج المصنع.

يتم تحويل الكسور السائلة بواسطة وحدات تحكم مستوى تلقائية مستقلة إلى الأسطر المناسبة.

مقالات ذات صلة

أصبحت معالجة الغاز سهلة

تتمثل إحدى مهامنا الرئيسية في محاربة الأسطورة القائلة بأن معالجة الغاز عملية صعبة وتستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة. والمثير للدهشة أن المشاريع التي يتم تنفيذها في الولايات المتحدة في غضون 10 أشهر تستغرق ما يصل إلى ثلاث سنوات في رابطة الدول المستقلة. المنشآت التي تشغل 5000 متر مربع في الولايات المتحدة لا تكاد تصل إلى 20 ألف متر مربع في رابطة الدول المستقلة. المشاريع التي تؤتي ثمارها في الولايات المتحدة في 3-5 سنوات ، حتى بتكلفة أقل بكثير من بيع منتج ، لا تؤتي ثمارها أبدًا في روسيا وكازاخستان.

أنظمة الأتمتة. تنقسم أتمتة تشغيل آلات التبريد ، حسب الوظائف المؤداة ، إلى أنظمة:

– اللائحة ، دعم القيمة المحددة للمتغير المتحكم فيه (درجة الحرارة ، الضغط ، كمية المبرد ، إلخ) ؛

–الحماية، أي إيقاف التثبيت في حالة الانحراف المفرط لمعلمات وضع التشغيل ؛

– إرسال الإشارات ، بمعنى آخر. لتشغيل إشارة مرئية و (و) مسموعة في حالة انتهاك وضع تشغيل وحدة التبريد ؛

– مراقبة عندما يكون من الضروري التحكم في أي معلمات تشغيل لآلة التبريد.

اعتمادًا على محرك الأقراص ، تكون أنظمة التشغيل الآلي الكهرباء, هوائيو مجموعووفقاً لمبدأ العمل- الموضعيةو مستمر.

يتيح لك نظام التحكم الأوتوماتيكي لوحدة التبريد توفير نظام درجة الحرارة المحدد للبضائع المنقولة دون مشاركة أفراد الصيانة.

نظام الأتمتة عبارة عن مجموعة من كائن الأتمتة والأجهزة التلقائية التي تسمح لك بالتحكم في تشغيل هذا الكائن دون مشاركة الأفراد. يمكن أن يكون هدف الأتمتة عبارة عن محطة تبريد ككل أو وحداتها الفردية أو وحداتها أو أجهزتها ، إلخ. يمكن إغلاق أنظمة الأتمتة وفتحها.

أرز. 4.26 - نظام أتمتة الحلقة المغلقة

يتكون النظام المغلق من كائن ( عن) والجهاز التلقائي ( لكن) ، التي ترتبط بخط مستقيم ( ملاحظة) والعكس ( نظام التشغيل) موضحة في الشكل. 4.26. يتم تطبيق إجراء الإدخال على الكائن عبر اتصال مباشر X ، على العكس - قيمة الإخراج في التي تؤثر لكن. نظام نظام التشغيليعمل على انحراف القيمة الفعلية في من القيمة المحددة في ح.

إذا كان الغرض من النظام هو الحفاظ على القيمة في بالقرب من القيمة المحددة مع التغيرات في التأثير الخارجي F vn ، فإن مثل هذا النظام يسمى نظام التحكم الآلي ( ريال سعودي) والجهاز التلقائي - منظم تلقائي ( AR). نظام وظيفي ريال سعوديهو مبين في الشكل. 4.27.

أرز. 4.27 - رسم تخطيطي وظيفي للآلة
اللائحة ( ريال سعودي)

على الرسم البياني الوظيفي ريال سعوديتتضمن سلسلة الارتباط المباشر: المضخم, آلية التشغيل (معهم) والهيئة التنظيمية ( RO). في السلسلة ردود الفعلمفتوح المستشعرمع المنظم ARيقبل قيمة قابلة للتعديل في ويحولها إلى قيمة في ص ، مناسب لمزيد من الإرسال. إلى أحد مدخلات عنصر المقارنة ( ES) يتم توفير القيمة المحولة في ن ، وعلى مدخلاته الأخرى - إشارة في من عند واضع.

هذه الإشارة في النموذج المحول هي ممارسه الرياضهمنظم. مقدار الاتفاق د = في ح - في ن إشارة محفزة. تزداد قوتها في مكبر الصوت عن طريق إمداد الطاقة الخارجية هتحويلة وكإشارة ديؤثر معهم، والذي يحول الإشارة إلى شكل من أشكال الطاقة قابلة للاستخدام د xويعيد ترتيبها إلى RO. نتيجة لذلك ، فإن المدخلات عنتدفق الطاقة ، والذي يتوافق مع تغيير في الإجراء التنظيمي X .

إذا استمرت العملية العادية للكائن عند القيم في ، مختلف عن في ح ، وعندما يتم الوصول إلى المساواة بينهما ، يتم إرسال إشارة إلى الكائن X للإغلاق ، فإن هذا النظام يسمى نظام الحماية التلقائي ( ساز) والجهاز التلقائي - جهاز الحماية ( AZ). يظهر هذا النظام الوظيفي في الشكل. 4.28

مخطط سازيختلف عن المخطط ريال سعوديحقيقة أنه في جهاز أوتوماتيكي AZمفقود معهمو RO. تعمل الإشارة من مكبر الصوت مباشرة عنأو إيقاف تشغيله بالكامل أو أجزائه الفردية.

أرز. 4.28 - مخطط وظيفي لنظام الحماية التلقائي ( ساز)

أرز. 4.29 - نظام أتمتة مفتوح الحلقة

النظام المفتوح هو نظام تغيب فيه إحدى الوصلات (العكسية أو المباشرة) (الشكل 4.29). معامل ض المتعلقة بالإخراج في وينظر إليه الجهاز الأوتوماتيكي لكن. انحراف نقطة الضبط ض 3 يسبب تغييرات التأثير X .

أتمتة المبخر. واحدة من عمليات الإدارة الهامة آلة التبريدهو الإمداد التلقائي للمبخرات عن طريق التسخين الزائد للبخار ومستوى السائل في المبخر. كجهاز تحكم أوتوماتيكي في الحرارة الفائقة ، يتم استخدامها بشكل أساسي الصمامات الحرارية (TRV).

يتم تثبيت صمام التمدد أمام المبخر. يتم لحام أنبوب شعري في الجزء العلوي من الصمام (الشكل 4.30). 7 ربط جزء العمل الداخلي 6 صمام ترموستاتي 8 . يتم إغلاق جزء الطاقة العلوي للصمام. المصباح متصل بإحكام بخط الشفط الذي يربط المبخر بالضاغط. تمتلئ اللمبة الحرارية والشعرية والمساحة الموجودة فوق الغشاء بكمية محسوبة بدقة من مادة التبريد أثناء تصنيع الصمام. من أسفل الغشاء 5 قضيب ينزل 4 مع صمام الإغلاق 3 ، والذي يتم ضغطه على المقعد بواسطة زنبرك 2 مع ضبط المسمار 1 .

أرز. 4.30 - مخطط صمام التمدد مع التوازن الداخلي

يعتمد مبدأ تشغيل صمام التمدد على مقارنة نقطة غليان مادة التبريد في المبخر بدرجة حرارة الأبخرة الخارجة منه. يتم إجراء المقارنة عن طريق تحويل درجة حرارة البخار التي يتصورها المصباح رعند الضغط المناسب صج في قسم الطاقة بالجهاز (انظر الشكل 4.30). يعمل الضغط على الحجاب الحاجز من أعلى ويميل إلى فتح الصمام من خلال الجذع 3 لمقطع عرضي أكبر. يتم منع حركة الصمام هذه عن طريق ضغط غليان الفريون في المبخر ص o تعمل على الغشاء من الأسفل وكذلك قوة الزنبرك Fوالضغط صعلى الصمام.

عندما يتم ملء المبخر بشكل صحيح ، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة البخار عند مخرجه 4.7 درجة مئوية. للقيام بذلك ، يجب أن يغلي كل الفريون الذي يتم توفيره من خلال صمام التمدد للمبخر بعيدًا في المنطقة من الصمام 3 للإشارة إلى A. هنا لا تتغير درجة حرارة الفريون وهي كذلك رحول. في المنعطفات الأخيرة للمبخر من النقطة A إلى المصباح الحراري ، يستمر الفريون في امتصاص الحرارة من الغرفة المبردة ، ويزيد ارتفاع درجة الحرارة رفي> رحول. درجة حرارة ر c يدرك المصباح ، ويتم ضبط الضغط في نظام الطاقة صمع. في التوازن صج = صس + F +صعندما يُسمح للمبخر بالملء تمامًا بمادة التبريد ، وتعمل آلة التبريد في الوضع الأمثل.

مع انخفاض درجة الحرارة في غرفة التبريد ، ينخفض ​​تدفق الحرارة إلى المبخر. لا ينتهي غليان المبرد عند النقطة A ، ولكنه يستمر في النقطة B. يتم تقصير مسار المبرد البخاري إلى المصباح ، ويتم تقليل سخونة البخار. يستشعر المصباح درجة حرارة منخفضة ويتم ضبط نظام الطاقة على قيمة أقل. صمع. تحت تأثير الزنبرك ، يتحرك الصمام لأعلى ، مما يقلل من مساحة تدفق الصمام وبالتالي توفير المبرد للمبخر.

مع كمية أقل من المبرد ، ينتهي غليانه في المبخر في وقت مبكر ، وتكتسب السخونة الزائدة قيمة قريبة من القيمة الأصلية. تحدث الحركة الصعودية للصمام حتى يتم إنشاء توازن جديد بين الضغط المنخفض وضغط الزنبرك المنخفض ، أي صج = صس + F +صك. يتم تنظيم سخونة البخار الفائقة في المبخر عن طريق التحميل المسبق للزنبرك 2 مع ضبط المسمار 1 .

لمبة حرارية 8 ، شعري 7 والغشاء 5 (انظر الشكل 4.30) هي العناصر الرئيسية لأدوات قياس الضغط - منظمات الحرارة ، والتي تُستخدم للتحكم تلقائيًا في تشغيل مولدات الديزل ووحدات التبريد على عربات السكك الحديدية المبردة.

صيانة تلقائية نظام درجة الحرارةفي مساحات الشحن.لإنشاء نظام درجة الحرارة المطلوب في مساحة الشحن لوحدة النقل المبرد أو التخزين والحفاظ عليه تلقائيًا ضمن الحدود المحددة ، مفتاح ضغط-ترموستات ، الجهاز الذي يظهر في الشكل. 4.31.

أرز. 4.31 - جهاز تبديل الضغط

يتم تثبيت مفتاح الضغط على أنبوب الشفط بين المبخر والضاغط. يتكون من مكبس 1 ، قضيب متصل به بشكل صارم 2 والينابيع 4 مقابض 5 ، اثنين الاتصالات الكهربائية: المتداول 6 وبلا حراك 7 .

المكبس في الركبة 3 متصل بأنبوب الشفط 8 . تحت الضغط صس ، أكثر من قوة التواء الربيع 4 ، المكبس في موضعه العلوي. في نفس الوقت ، الاتصالات 6 و 7 مغلق. يتم تشغيل الضاغط ويمتص أبخرة الفريون من المبخر. أثناء عملية الاستخراج ، يتم الضغط ص o النقصان ، يصبح أقل من قوة التواء الربيع. يتحرك كباس التلامس المتحرك إلى أدنى موضع له ويتم إيقاف تشغيل الضاغط.

بسبب استمرار غليان الفريون في المبخر ، يزيد حجمه المحدد ، الضغط صس يبدأ في النمو مرة أخرى. سيتم إغلاق جهات الاتصال 6 و 7 ، وسيبدأ الضاغط في امتصاص أبخرة الفريون من المبخر. تتكرر الدورة.

إن شوط المكبس محدود من خلال توقفات خاصة يمكن تعديلها. يتم تنظيم قوة الزنبرك على المكبس بواسطة المقبض 5 . عندما يتم ضبط المقبض على الوضع "البارد" ، تقل قوة الزنبرك. وبالتالي ، سيتم إنشاء ضغط أقل في منطقة المبخر صأوه ، ومن هنا انخفاض درجة غليان الفريون.

وبالتالي ، فإن مفتاح الضغط الثرموستاتي يحافظ على ضغط الغليان في المبخر عند المستوى المطلوب من خلال التحكم في كمية غاز التبريد المتدفق إلى المبخر.

أتمتة وحدات التبريدينطوي على تجهيزهم الأجهزة الأوتوماتيكية(الأدوات ومعدات التشغيل الآلي) ، والتي تضمن التشغيل والسلوك الآمن عملية الإنتاجأو عمليات منفصلة دون مشاركة مباشرة من الحاضرين أو مع مشاركتهم الجزئية.

كائنات الأتمتة ، جنبًا إلى جنب مع الأجهزة الأوتوماتيكية ، تشكل أنظمة أتمتة ذات وظائف مختلفة: التحكم ، والإشارات ، والحماية ، والتنظيم والتحكم. تعمل الأتمتة على زيادة الكفاءة الاقتصادية لوحدات التبريد ، حيث يتم تقليل عدد موظفي الصيانة ، وتقليل استهلاك الكهرباء والماء والمواد الأخرى ، وزيادة عمر خدمة الوحدات بسبب الحفاظ على الوضع الأمثل لتشغيلها عن طريق الأجهزة الأوتوماتيكية. تتطلب الأتمتة نفقات رأسمالية ، لذا يجب تنفيذها بناءً على نتائج دراسة الجدوى.

يمكن تشغيل محطة التبريد آليًا جزئيًا أو كليًا أو شاملًا.

أتمتة جزئيةيوفر الحماية التلقائية الإلزامية لجميع وحدات التبريد ، فضلاً عن التحكم والإنذار والإدارة في كثير من الأحيان. ينظم موظفو الخدمة المعلمات الرئيسية (درجة حرارة ورطوبة الهواء في الغرف ، ودرجة حرارة الغليان والتكثيف لسائل التبريد ، وما إلى ذلك) في حالة انحرافها عن القيم المحددة وخلل الجهاز ، وهو تم الإبلاغ عنها بواسطة أنظمة التحكم والإنذار ، ويتم إجراء بعض العمليات الدورية المساعدة (إذابة الصقيع من سطح أجهزة التبريد ، وإزالة الزيت من النظام) يدويًا.

أتمتة كاملةيغطي جميع العمليات المتعلقة بالحفاظ على المعلمات المطلوبة في غرف التبريد وعناصر وحدة التبريد. قد يتواجد موظفو الخدمة في بعض الأحيان فقط. أتمتة وحدات التبريد ذات السعة الصغيرة وخالية من المتاعب ودائمة.

بالنسبة لمحطات التبريد الصناعية الكبيرة ، فهي أكثر شيوعًا أتمتة معقدة(التحكم الآلي ، الإشارات ، الحماية).

يوفر التحكم الآلي القياس عن بعد ، وأحيانًا تسجيل المعلمات التي تحدد طريقة تشغيل الجهاز.

الإشارات التلقائية - الإخطار عن طريق إشارة صوتية أو ضوئية عن تحقيق قيم محددة ، معلمات معينة ، تشغيل أو إيقاف تشغيل العناصر ، وحدة التبريد. إنذار تلقائيتنقسم إلى التكنولوجية والوقائية والطوارئ.

الإشارات التكنولوجية - الضوء ، يبلغ عن تشغيل الضواغط والمضخات والمراوح ووجود الجهد في الدوائر الكهربائية.

تشير إشارة التحذير على أجهزة الاستقبال الدائرية الواقية إلى أن قيمة المعلمة الخاضعة للرقابة تقترب من الحد الأقصى للقيمة المسموح بها.

إشارات الطوارئ بالضوء و إشارات صوتيةيخطر بأنه قد تم تشغيل الحماية التلقائية.

الحماية التلقائية ، التي تضمن سلامة أفراد التشغيل ، إلزامية لأي إنتاج. يمنع حدوث حالات الطوارئ عن طريق إيقاف تشغيل العناصر الفردية أو التثبيت ككل عندما تصل المعلمة الخاضعة للرقابة إلى الحد الأقصى للقيمة المسموح بها.

يجب توفير حماية موثوقة في حالة حدوث موقف خطير بواسطة نظام حماية تلقائي (ACS). في أبسط إصدار ، يتكون SAS من مستشعر مرحل (مرحل حماية) يتحكم في قيمة المعلمة ويولد إشارة عند الوصول إلى القيمة الحدية ، وجهاز يحول إشارة ترحيل الحماية إلى إشارة توقف يتم إرسالها إلى نظام التحكم.

في محطات التبريد عالية السعة ، يتم تنفيذ SAS بحيث يكون بدء التشغيل التلقائي للعنصر الفاشل دون القضاء على السبب الذي تسبب في التوقف مستحيلاً بعد تنشيط مرحل الحماية. في وحدات التبريد الصغيرة ، على سبيل المثال ، في المؤسسات التجارية ، حيث لا يمكن أن يؤدي الحادث إلى عواقب وخيمة ، لا توجد خدمة دائمة ، يتم تشغيل الكائن تلقائيًا إذا عادت قيمة المعلمة القابلة للتحكم إلى النطاق المسموح به.

أكبر عددتتميز الضواغط بأنواعها من الحماية ، حيث أنه وفقًا لخبرة التشغيل ، تحدث معها 75٪ من جميع الحوادث في محطات التبريد.

يعتمد عدد المعلمات التي يتم التحكم فيها بواسطة SAS على نوع وسعة الضاغط ونوع المبرد.

أنواع حماية الضاغط:

من زيادة غير مقبولة في ضغط التفريغ - يمنع انتهاك كثافة المفاصل أو تدمير العناصر ؛

انخفاض غير مسموح به في ضغط الشفط - يمنع زيادة الحمل على صندوق حشو الضاغط ، ورغوة الزيت في علبة المرافق ، وتجميد مادة التبريد في المبخر (مرتفع و ضغط منخفض، تجهيز جميع الضواغط تقريبًا) ؛

تقليل فرق الضغط (قبل وبعد المضخة) في نظام الزيت - يمنع التآكل الطارئ لأجزاء الاحتكاك وتشويش آلية حركة الضاغط ، يتحكم مفتاح فرق الضغط في فرق الضغط على جانبي التفريغ والشفط لمضخة الزيت ؛

زيادة غير مقبولة في درجة حرارة التفريغ - تمنع انتهاك نظام تزييت الأسطوانة والتآكل الطارئ لأجزاء الاحتكاك ؛

زيادة درجة حرارة لفات المحرك الكهربائي المدمج في ضواغط التبريد المحكم وغير الغدد - يمنع ارتفاع درجة حرارة اللفات وتشويش الدوار والتشغيل على مرحلتين ؛

الصدمة الهيدروليكية (دخول سائل التبريد إلى تجويف الضغط) - يمنع وقوع حادث خطير للضاغط الترددي: انتهاك الكثافة ، وفي بعض الأحيان تدمير.

أنواع الحماية للعناصر الأخرى لوحدة التبريد:

من تجميد المبرد - يمنع تمزق أنابيب المبخر ؛

التدفق الزائد للمستقبل الخطي - يحمي من انخفاض كفاءة المكثف نتيجة لملء جزء من حجمه بمبرد سائل ؛

تفريغ المستقبل الخطي - يمنع اختراق الغاز ضغط مرتفعفي نظام المبخر وخطر المطرقة المائية.

توفر الوقاية من حالة الطوارئ الحماية من تركيزات الأمونيا غير المقبولة في الغرفة ، والتي يمكن أن تسبب حريقًا وانفجارًا. يتم مراقبة تركيز الأمونيا (بحد أقصى 1.5 جم / م 3 أو 0.021٪ من حيث الحجم) في الهواء بواسطة محلل غاز.

يستخدم البرودة في تقنيات العديد من عمليات معالجة المنتجات الزراعية. بفضل الثلاجات ، يتم تقليل الخسائر أثناء تخزين المنتجات بشكل كبير. يمكن نقل المنتجات المبردة لمسافات طويلة.

الحليب المعد للمعالجة أو البيع ، كقاعدة عامة ، يتم تبريده مسبقًا. قبل إرساله إلى مؤسسة صناعة الألبان ، يمكن تخزين الحليب لمدة لا تزيد عن 20 ساعة عند درجة حرارة لا تزيد عن 10 درجات مئوية.

في الزراعة ، يتم تبريد اللحوم بشكل رئيسي في المزارع ومزارع الدواجن. في هذه الحالة ، يتم استخدام طرق التبريد التالية: في الهواء ، ماء بارد، في الماء مع ذوبان الجليد والري بالماء البارد. يتم تجميد لحوم الدواجن إما بالهواء البارد أو بالغمر في محلول ملحي بارد. يتم تجميد الهواء عند درجة حرارة الهواء في الثلاجات من -23 إلى -25 درجة مئوية وسرعة هواء 3 ... 4 م / ث. للتجميد عن طريق الغمر في محلول ملحي ، يتم استخدام محاليل كلوريد الكالسيوم أو البروبيلين غليكول بدرجة حرارة -10 درجة مئوية وأقل.

يتم تجميد اللحوم المعدة للتخزين طويل الأمد بنفس طريقة التجميد. تجميد

يتم تنفيذ الهواء عند درجة حرارة الهواء المبرد من -30 إلى -40 درجة مئوية ، عند التجميد في محلول ملحي ، تكون درجة حرارة المحلول -25 ... -28 درجة مئوية.

يتم تخزين البيض في الثلاجات عند درجة حرارة -1 ... -2 درجة مئوية ورطوبة نسبية 85 ... 88٪. بعد التبريد إلى 2 ... 3 درجة مئوية يتم وضعها في غرفة التخزين.

يتم تبريد الفواكه والخضروات في مخازن ثابتة. يتم تخزين منتجات الفاكهة والخضروات في غرف التبريد المزودة ببطاريات تبريد ، حيث يدور عامل بارد أو محلول ملحي.

في أنظمة التبريد بالهواء ، يتم تبريد الهواء أولاً ، ثم يتم دفعه إلى غرف التخزين بواسطة المراوح. في الأنظمة المختلطة ، يتم تبريد المنتجات بالهواء البارد ومن البطارية.

في الزراعة ، يتم الحصول على البرد بطريقة غير آلية (الأنهار الجليدية ، تبريد الملح بالثلج) ، وبمساعدة آلات التبريد الخاصة. أثناء تبريد الماكينة ، تتم إزالة الحرارة من الوسط المبرد إلى البيئة الخارجية باستخدام المبردات منخفضة الغليان (الفريون أو الأمونيا).

في الزراعة ، تستخدم ضواغط البخار ومبردات الامتصاص على نطاق واسع.

أبسط طريقة للحصول على درجة حرارة مائع العمل تحت درجة الحرارة بيئةهو أن هذا السائل العامل (المبرد) يتم ضغطه في الضاغط ، ثم يتم تبريده إلى درجة الحرارة المحيطة ومن ثم تعريضه لتمدد ثابت الحرارة. في هذه الحالة ، يؤدي الجسم العمل العمل بسببه الطاقة الداخليةوتنخفض درجة حرارته مقارنة بدرجة الحرارة المحيطة. وبالتالي ، يصبح سائل العمل مصدرًا للبرد.

يمكن من حيث المبدأ استخدام أي بخار أو غاز كمبردات. أولاً آلات التبريدباستخدام محرك ميكانيكي ، تم استخدام الهواء كمبرد ، ولكن بالفعل من نهاية القرن التاسع عشر. تم استبداله بالأمونيا وثاني أكسيد الكربون ، حيث أن آلة التبريد بالهواء أقل اقتصادية وأكثر تعقيدًا من الماكينة البخارية ، نظرًا لارتفاع استهلاك الهواء بسبب قدرتها الحرارية المنخفضة.

في أنظمة التبريد الحديثة ، السائل العامل هو بخار السوائل الذي يغلي عند ضغوط قريبة من الغلاف الجوي عند درجات حرارة منخفضة. ومن الأمثلة على هذه المبردات الأمونيا NH3 وثاني أكسيد الكبريت SO2 وثاني أكسيد الكربون CO 2 والفريونات - مشتقات الفلوروكلور للهيدروكربونات من النوع Cm H x F y Cl2. درجة غليان الأمونيا عند الضغط الجوي 33.5 درجة مئوية ، "فريون -12" -30 درجة مئوية ، "فريون -22" -42 درجة مئوية.

تستخدم الفريونات على نطاق واسع كمبردات - مشتقات الهالوجين للهيدروكربونات المشبعة (Cm H n) ، يتم الحصول عليها عن طريق استبدال ذرات الهيدروجين بذرات الكلور والفلور. في مجال التكنولوجيا ، نظرًا للتنوع الكبير في الفريونات وتسميتها المعقدة نسبيًا ، فقد تم إنشاء نظام التعيين العددي الشرطي ، والذي بموجبه يكون لكل مركب ، اعتمادًا على الصيغة الكيميائية ، رقمه الخاص. تحدد الأرقام الأولى في هذا الرقم بشكل مشروط الهيدروكربون ، والذي يعد الفريون مشتقًا منه: الميثان - 1 ، الإيثان - 11 ، البروبان - 21. إذا كانت هناك ذرات هيدروجين غير مستبدلة في المركب ، فسيتم إضافة عددها إلى هذه الأرقام. علاوة على ذلك ، إلى المقدار الناتج أو إلى الرقم الأصلي (إذا تم استبدال جميع ذرات الهيدروجين في المركب) ، تتم إضافة رقم على أنه الحرف التالي ، معبراً عن عدد ذرات الفلور. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على التعيينات: R11 بدلاً من أحادي فلورو كلورو ميثان CFCI2 ، R12 بدلاً من ثنائي فلورو ثنائي كلورو ميثان CF 2 C1 2 ، إلخ.

في التبريد ، يتم استخدام R12 بشكل شائع كمبرد ، وسيتم استخدام R22 و R142 على نطاق واسع في المستقبل. مزايا الفريونات هي عدم الإضرار النسبي ، والخمول الكيميائي ، وعدم قابلية الاحتراق ، والسلامة من الانفجار ؛ ومن عيوبه انخفاض اللزوجة مما يعزز من التسرب والقدرة على الذوبان في الزيت.

يوضح الشكل 8.15 مخطط الدائرة وحدة تبريد ضاغط بخارودورتها المثالية في الرسم التخطيطي 75. في الضاغط 1 يتم ضغط بخار التبريد الرطب ، ونتيجة لذلك (المنطقة أ-ب)يتم الحصول على بخار جاف مشبع أو شديد السخونة. عادة ، لا تتجاوز درجة الحرارة الزائدة

130 ... 140 "C ، وذلك لعدم تعقيد عمل الضاغط بسبب الضغوط الميكانيكية المتزايدة وعدم استخدام الزيوت

أرز. 8.15.

/ - ضاغط 2 - غرفة مبردة 3- صمام التحكم؛ 4 - مكثف درجة خاصة. بخار محمص من الضاغط مع المعلمات بيو 02 يدخل المبرد (مكثف 2). في المكثف تحت ضغط ثابت ، ينبعث البخار المحمص من حرارة التسخين الزائد لمياه التبريد (العملية قبل الميلاد)وتصبح درجة حرارته مساوية لدرجة حرارة تشبع 0 H2. مزيد من إعطاء حرارة التبخر (العملية ج-د) ،يتحول البخار المشبع إلى سائل مغلي (نقطة د).يتدفق هذا السائل إلى صمام الخانق 3, يمر من خلاله يتحول إلى بخار مشبع بدرجة جفاف صغيرة (× 5 \ u003d 0.1 ... 0.2).

من المعروف أن المحتوى الحراري لسائل العمل قبل الاختناق وبعده هو نفسه ، وينخفض ​​الضغط ودرجة الحرارة. يوضح الرسم البياني 7s الخط المتقطع من المحتوى الحراري الثابت د-ه ،نقطة هالذي يميز حالة البخار بعد الاختناق.

بعد ذلك ، يدخل البخار الرطب في حاوية مبردة تسمى الثلاجة. 4. هنا ، عند ضغط ودرجة حرارة ثابتين ، يتمدد البخار (العملية أ) ،يزيل كمية معينة من الحرارة. في هذه الحالة ، تزداد درجة جفاف البخار (x | = 0.9 ... 0.95). البخار مع معلمات الحالة التي تتميز بنقطة 1, يتم امتصاصه في الضاغط ، ويتكرر تشغيل التركيب.

من الناحية العملية ، لا يدخل البخار الموجود بعد صمام الخانق إلى الثلاجة ، بل يدخل إلى المبخر ، حيث يأخذ الحرارة من المحلول الملحي ، والذي بدوره يأخذ الحرارة من الثلاجة. هذا يرجع إلى حقيقة أن وحدة التبريد في معظم الحالات تخدم عددًا من المستهلكين الباردين ، ومن ثم يعمل المحلول الملحي غير المتجمد كمبرد وسيط ، يدور باستمرار بين المبخر ، حيث يتم تبريده ، ومبردات الهواء الخاصة في الثلاجات . كمحلول ملحي ، يتم استخدام المحاليل المائية من كلوريد الصوديوم وكلوريد الكالسيوم ، والتي لها درجات حرارة منخفضة إلى حد ما للتجميد. المحاليل مناسبة للاستخدام فقط في درجات حرارة أعلى من تلك التي تتجمد عندها كمزيج متجانس ، مكونًا ثلجًا ملحيًا (ما يسمى نقطة كريوهيدرات). نقطة كريوهيدرات لمحلول كلوريد الصوديوم بتركيز كتلة 22.4٪ يتوافق مع درجة حرارة -21.2 درجة مئوية ، ولمحلول CaCl 2 بتركيز 29.9 - درجة حرارة -55 درجة مئوية.

مؤشر كفاءة الطاقة لوحدات التبريد هو معامل التبريد e ، وهو نسبة سعة التبريد المحددة إلى الطاقة المستهلكة.

تختلف الدورة الفعلية لمحطة تبريد ضاغط البخار عن الدورة النظرية في ذلك ، نظرًا لوجود خسائر احتكاك داخلي ، لا يحدث الضغط في الضاغط على طول ثابت الحرارة ، ولكن على طول متعدد الاتجاهات. نتيجة لذلك ، يتم تقليل استهلاك الطاقة في الضاغط وتقليل معامل الأداء.

للحصول على درجات حرارة منخفضة (-40 ... 70 درجة مئوية) ، مطلوب في بعض العمليات التكنولوجية، أصبحت وحدات ضاغط البخار أحادي المرحلة إما غير اقتصادية أو غير مناسبة تمامًا بسبب انخفاض كفاءة الضاغط بسبب درجات حرارة عاليةسائل العمل في نهاية عملية الضغط. في مثل هذه الحالات ، يتم استخدام دورات تبريد خاصة ، أو في معظم الحالات ، ضغط على مرحلتين أو متعدد المراحل. على سبيل المثال ، ينتج ضغط من مرحلتين لأبخرة الأمونيا درجات حرارة تصل إلى -50 درجة مئوية ، وضغط ثلاثي المراحل يصل إلى -70 درجة مئوية.

الميزة الرئيسية وحدات التبريد بالامتصاصبالمقارنة مع محطات الضواغط ، يتم استخدام الطاقة الحرارية ذات الإمكانات المنخفضة والمتوسطة ، بدلاً من الطاقة الكهربائية ، لتوليد البرودة. يمكن الحصول على الأخير من بخار الماء المأخوذ ، على سبيل المثال ، من التوربينات في محطات الحرارة والطاقة المشتركة.

الامتصاص هو ظاهرة امتصاص البخار بواسطة مادة سائلة (ماصة). في هذه الحالة ، قد تكون درجة حرارة البخار أقل من درجة حرارة المادة الماصة التي تمتص البخار. بالنسبة لعملية الامتصاص ، من الضروري أن يكون تركيز البخار الممتص مساويًا أو أكبر من تركيز توازن هذا البخار فوق المادة الماصة. بطبيعة الحال ، في أنظمة التبريد بالامتصاص ، يجب أن تمتص المواد الماصة للسائل المبرد بمعدل كافٍ ، وعند نفس الضغوط ، يجب أن تكون نقطة غليانها أعلى بكثير من نقطة غليان مادة التبريد.

الأكثر شيوعًا هي محطات امتصاص الماء والأمونيا ، حيث تعمل الأمونيا كمبرد والماء كمادة ماصة. الأمونيا عالية الذوبان في الماء. على سبيل المثال ، عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ، يتم إذابة ما يصل إلى 1148 حجمًا من بخار الأمونيا في حجم واحد من الماء ، ويتم إطلاق حرارة تبلغ حوالي 1220 كيلو جول / كجم.

يتم إنشاء البرودة في وحدة الامتصاص وفقًا للمخطط الموضح في الشكل 8.16. يوضح هذا الرسم البياني القيم التقريبية لمعلمات مائع العمل في التركيب دون مراعاة فقد الضغط في خطوط الأنابيب والخسائر في رأس درجة الحرارة في المكثف.

في المولد 1 يحدث تبخر محلول أمونيا مشبع عند تسخينه ببخار الماء. نتيجة لذلك ، يتم تقطير مكون منخفض الغليان - بخار الأمونيا مع خليط طفيف من بخار الماء. إذا تم الحفاظ على درجة حرارة المحلول عند حوالي 20 درجة مئوية ، فسيكون ضغط تشبع بخار الأمونيا حوالي 0.88 ميجا باسكال. للتأكد من أن محتوى NH 3 في المحلول لا ينقص ، باستخدام مضخة نقل 10 من الممتص إلى المولد يتغذى بشكل مستمر على تركيز قوي

أرز. 8.16.

/-مولد كهرباء؛ 2- مكثف 3 - صمام التحكم؛ 4- المبخر؛ 5 مضخة ب- صمام الالتفافية 7- حاوية مبردة ممتص. 9 لفائف 10- مضخة

محلول حمام الأمونيا. يتم إرسال بخار الأمونيا المشبع (x = 1) ، الذي يتم الحصول عليه في المولد ، إلى المكثف 2, حيث تتحول الأمونيا إلى سائل (س = 0). بعد الاختناق 3 يدخل الأمونيا المبخر 4, في الوقت نفسه ، ينخفض ​​ضغطه إلى 0.3 ميجا باسكال (/ n \ u003d -10 درجة مئوية) وتصبح درجة الجفاف تقريبًا 0.2 ... 0.3. في المبخر ، يتم تبخير محلول الأمونيا بسبب الحرارة التي يوفرها المحلول الملحي من الخزان المبرد 7. في هذه الحالة ، تنخفض درجة حرارة المحلول الملحي من -5 إلى -8 درجة مئوية. بمضخة 5 يتم تقطيرها مرة أخرى في الحاوية 7 ، حيث يتم تسخينها مرة أخرى إلى -5 درجة مئوية ، مع أخذ الحرارة من الغرفة والحفاظ على درجة حرارة ثابتة فيها ، حوالي -2 درجة مئوية. تتبخر الأمونيا في المبخر بدرجة جفاف x = 1 تدخل إلى جهاز الامتصاص 8, حيث يتم امتصاصه بواسطة المحلول الضعيف المزود من خلال الصمام الجانبي 6 من المولد. نظرًا لأن الامتصاص هو تفاعل طارد للحرارة ، لضمان استمرارية عملية التبادل الحراري ، تتم إزالة الامتصاص بواسطة ماء التبريد. تم الحصول على محلول الأمونيا القوي في مضخة الامتصاص 10 إلى المولد.

وبالتالي ، يوجد في التركيب المدروس جهازان (مولد ومبخر) ، حيث يتم توفير الحرارة لسائل العمل من الخارج ، وجهازان (مكثف وممتص) ، حيث يتم إزالة الحرارة من سائل العمل. المقارنة مخططات الدوائرضاغط البخار ووحدات الامتصاص ، يمكن ملاحظة أن المولد في وحدة الامتصاص يحل محل جزء التفريغ ، والممتص يحل محل جزء الشفط من الضاغط الترددي. يحدث ضغط المبرد بدون إنفاق الطاقة الميكانيكية ، باستثناء التكاليف الصغيرة لضخ محلول قوي من الممتص إلى المولد.

في الحسابات العملية ، يُؤخذ معامل التبريد e أيضًا كمؤشر للطاقة لمحطة الامتصاص ، وهي نسبة كمية الحرارة q2تدرك من قبل سائل العمل في المبخر لكمية الحرارة ف شقضى في المولد. يكون COP المحسوب بهذه الطريقة دائمًا أقل من COP لنظام ضاغط البخار. ومع ذلك ، فإن التقييم المقارن لكفاءة الطاقة للطرق المدروسة للحصول على البرودة نتيجة للمقارنة المباشرة بين طرق معاملات التبريد فقط لتركيبات الامتصاص وضاغط البخار غير صحيح ، لأنه لا يتم تحديده فقط بالكمية ، ولكن أيضًا حسب نوع الطاقة المستهلكة. يجب مقارنة طريقتين للحصول على البرودة بقيمة معامل الأداء المنخفض ، وهي نسبة سعة التبريد q2لتغذية استهلاك الحرارة ف ذلكبمعنى آخر. ؟ العلاقات العامة = ياغ أنا-اتضح أنه عند درجات حرارة التبخر من -15 إلى -20 درجة مئوية (يستخدمها غالبية المستهلكين) ، تكون محطات الامتصاص الإلكترونية أعلى من محطات ضاغط البخار ، ونتيجة لذلك ، في عدد من الحالات ، تكون محطات الامتصاص أكثر ربحية ليس فقط عند تزويدهم بالبخار المأخوذ من التوربينات ، ولكن أيضًا عند تزويدهم بالبخار مباشرة من الغلايات البخارية.

صفحة 4 من 5

نظام التشغيل الآليعبارة عن اتصال متسلسل عن طريق خطوط الأنابيب لجميع عناصر وحدة التبريد ، مما يضمن الصيانة الدقيقة لدرجة حرارة التبريد المحددة ، والمراقبة المستمرة وحماية الماكينة من الحوادث ، فضلاً عن الموثوقية التشغيلية معدات التبريد. يجب أن يكون النظام قادرًا على ضبط درجة الحرارة بسهولة وتشغيل المحطة اقتصاديًا. يتم تحديد مخطط نظام الأتمتة اعتمادًا على سعة التبريد والغرض من التثبيت.

يتقدم أنظمة أتمتة التبريدمع التحكم في السعة عن طريق الضغط على صمامات الملف اللولبي ، وكذلك تشغيل وإيقاف وحدات التبريد. في النقل ، يتم ترتيب أنظمة الأتمتة الأكثر شيوعًا وفقًا للمبدأ الثاني.

يتم تحديد جهاز نظام التحكم الأوتوماتيكي لآلة الفريون حسب نوع الضاغط والمبخر والمكثف وطريقة تغيير سعة التبريد وكذلك عدد مراحل الضغط أو مراحل التبريد.

سمة مميزة لأتمتة محطات تبريد الأمونيا- زيادة متطلبات السلامة التشغيلية بسبب السمية العالية للأمونيا وقابليتها للانفجار وكذلك خطر تدمير الضواغط من الصدمات الهيدروليكية.

في عربات العربات المبردة وسيارات المطاعم وسيارات الركاب المزودة بتكييف الهواء ، يتم استخدام ما يلي لتبريد الخزانات والغرف الصغيرة لتخزين المنتجات على المدى القصير. وحدات تبريد الفريون الآلي:

• ضاغط المحرك
• مكثف ضاغط
• محطة تنظيم المبخر
• مبخر مكثف
• ضاغط - مكثف - مبخر.

عادة ما تكون ضواغط هذه الوحدات عبارة عن علبة مرافق عمودية أو على شكل V ، متعددة الأسطوانات ، مع أسطوانات مبردة بالهواء. توجد أيضًا وحدات محكمة الغلق يتم فيها وضع الضاغط ، جنبًا إلى جنب مع المحرك الكهربائي ، في غلاف مغلق. تشمل هذه الوحدات تركيبات ثلاجات منزلية.

أرز. 1- مخطط ثلاجة "زيل" موسكو

ثلاجة "زيل موسكو" مزودة بضاغط (7) (شكل 1) بمحرك كهربائي (5) ، مكثف (1) ، مبخر (2) ، ترموستات (5) ، أنبوب شعري (4) ، فلتر ( 5) ، بدء التشغيل وترحيل الطاقة. يحتوي الضاغط على تركيب (6) للشحن بالفريون 12. يتم التحكم في تشغيل الوحدة بواسطة منظم حرارة ، والذي يحافظ تلقائيًا على درجة الحرارة المحددة في الثلاجة. يتم تشغيل المحرك الكهربائي عن طريق مرحل بدء ، في نفس السكن الذي تم تركيب مرحل حراري به ، مما يحمي المحرك من الحمل الزائد.

سيارات المطاعم مجهزة بوحدات فريون FRU و FAK لتبريد الخزائن والغرف المبردة. يظهر رسم تخطيطي للوحدة الدوارة الفريون (FRU) في (الشكل 2) ، والوحدات ذات ضاغط المكبس موضحة في الشكل 3.

أرز. 2 - مخطط وحدة تبريد دوارة فريون: 1 - مبخر ؛ 2 - صمام ثرموستاتي ؛ 3 - الخط السائل 4 - الصمامات 5 - خط الشفط ؛ 6 - مفتاح الضغط 7 - درع التسليح. 8 - مفاتيح تسع - منفذ المقبس؛ 10 - بداية مغناطيسية. 11 - صمام التفريغ 12 - فلتر الغاز 13 - ضاغط دوار 14 - مكثف الهواء 15 - محرك كهربائي 16 - أنبوب الشفط ؛ 17- فحص الصمام؛ 18 - مرشح للسائل ؛ 19 - المتلقي ؛ 20 و 21 - صمامات إغلاق المستقبل

أرز. 3 - مخطط آلة التبريد بالفريون IF-50: 1 - البطارية التبخرية ؛ 2 - صمام ثرموستاتي ؛ 3 - بداية مغناطيسية ؛ 4 - خرطوشة حساسة للصمام الحراري ؛ 5 - مبادل حراري 6 - مفتاح الضغط 7- وحدة ضاغط ومكثف

تتكون معدات التبريد لعربة المطعم المعدنية بالكامل من ثلاث وحدات ضاغط ومكثف أوتوماتيكي من نوع FAK-0.9VR ، مزودة بمحرك من محركات كهربائية التيار المباشر PNF-5 بجهد 50 فولت. تقوم كل وحدة بتبريد درجين أو خزانتين مجهزين ببطاريات تبخير وألواح تراكم. تحتوي السيارة على ثلاثة صناديق تحت السيارة لتخزين الأسماك واللحوم والمشروبات. يوجد في حجرة التوزيع خزانة لتخزين الحلويات ؛ تعمل الخزانة المبردة الموجودة في المطبخ على تخزين منتجات تذوق الطعام ؛ بجانبها خزانة للأطباق الباردة.

تستخدم وحدات التبريد في عربات الطعام نظامان للتبريد- مع الغليان المباشر لسائل التبريد والتراكم. لتبريد صناديق وخزائن الهيكل السفلي ، يتم تصنيع المبخرات الأنبوبية من أنابيب نحاسيةبزعانف نحاسية مسطحة ، وكذلك مبخرات مصنوعة من أنابيب نحاسية ذات مقطع عرضي 12 × 1 مم مع زعانف مصنوعة من شريط نحاسي رفيع. يتم تثبيت لوحات التراكم في صندوق الهيكل السفلي للمشروبات وخزانة للحلويات. إنها خزانات ملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ مع مبخرات ذات ألواح أنبوبية بالداخل. الفضاء الحلقي داخل الخزانات مملوء بالماء ، والذي يتجمد أثناء تشغيل الوحدة ويتراكم باردًا.

جميع الأدراج والخزائن مجهزة بصمامات ثرموستاتية. يتم توفير التشغيل الدوري لوحدات التبريد بواسطة مفتاح الضغط RD-1 ، والذي يعمل تلقائيًا على معدات بدء تشغيل المحركات الكهربائية.

أرز. 4 - مخططات وحدات التبريد الترددي الأوتوماتيكي مع عدة أشياء مبردة: أ - مع التحكم في التشغيل والإيقاف ؛ ب - عند صيانة كاميرتين ؛ ج - عند التحكم في درجة الحرارة بمساعدة أجهزة التحكم في درجة الحرارة ؛ 1 - ضاغط 2 - المتلقي ؛ 3 - مكثف 4 - مبخر 5 - صمامات ثرموستاتية ؛ 6 - مفتاح الضغط 7 - بداية مغناطيسية. 8 - محرك كهربائي 9 - خنق الضغط التلقائي ؛ 10 - فحص الصمام 11 - مرحل وسيط ؛ 12 - صمام الملف اللولبي. 13 - ترموستات 14- صمام تحكم بالمياه

يمكن إجراء مخططات أتمتة نموذجية لوحدات تبريد مكبس الضغط مع العديد من الأشياء المبردة في إصدارات مختلفة. مخطط أتمتة للتحكم في التشغيل والإيقاففي مبخر واحد أو اثنين بنفس درجة حرارة تبريد هواء الغرفة (الشكل 4 ، أ) يوفر استخدام مفتاح درجة حرارة المبخر أو غرفة أو مفتاح ضغط منخفض للضاغط. عندما تخدم آلة التبريد غرفتين مع درجات حرارة مختلفة(الشكل 4 ، ب) استخدم دواسة الضغط الأوتوماتيكية (9) (إضافة). يظهر مخطط التحكم في درجة الحرارة باستخدام أجهزة التحكم في درجة الحرارة في الشكل 4 ، ج.