Автономные и неавтономные кондиционеры

 

Неавтономные кондиционеры. Центральные и центрально - груп­повые кон­диционеры по устройству принципиально не отличают­ся друг от друга. После­довательность расположения основных элементов, определяющая технологиче­скую схему обработки воз­духа, может быть разной. Если конструкция конди­ционера предус­матривает резкое изменение направления движения потока воз­ду­ха в нем после воздухоохладителя и увлажнителя, то установка каплеулови­теля (элиминатора) не обязательна; при резком по­вороте потока капли отделя­ются под действием сил инерции и вследствие уменьшения скорости потока воздуха. Имеются конст­рукции кондиционеров, предназначенных для двухка­нальных сис­тем, у которых воздухоохладитель устанавливают только во второй ступени. В такой конструкции воздуховод после второй ступени рассчитан на 100 % расхода воздуха. Кондиционеры выполняют моноблочными и секцион­ными, т. е. составленными из отдельных соединений секций. Кондиционеры могут иметь воздухоохлади­тели непосредственного или рассольного охлажде­ния, а возду­хонагреватели паровые или водяные. Имеются конструкции кон­ди­ционеров, где теплообменник совмещает функции воздухоохла­дителя и возду­хонагревателя за счет подачи в него летом холод­ной воды, а зимой горячей.

На судах отечественной постройки применяют центральные и центрально-групповые кондиционеры типов КЦВД, «Экватор», «Бриз», «Пассат» и др. В качестве примера рассмотрим кондиционер «Бриз-56» (рис. 1.6.) – цифра «56» показывает производительность кондиционера по воздуху в м /ч, деленную на 100. Кондиционер выполнен средненапорным, предназначен для круглогодичной тепловлажной обработки воздуха в двух- и одноканальных СКВ как с частичной рециркуляцией воздуха, так и без нее. Кондиционер скомпонован в жестком корпусе, состоящем из двух соединенных болтами секций вентилятора и секции 7 воздухоохладителя. Каждая из секций представляет собой жесткую сварную конструкцию, состоящую из профилей и листов алюминиево-магниевого сплава, которые изолированы изнутри эластичным полиуретановым пенопластом и капроновым полотном и обшиты перфорированными листами 2. На корпусе предусмотрено несколько съемных крышек. С фронтальной стороны кондиционера вмонтирована панель управления.

Воздух поступает в кондиционер через патрубок 5, двигаясь сверху вниз, проходит сетчатый масляный противопыльный фильт ПФ, паровой воздухонагреватель первой ступени ВН1 и всасывается электровентилятором В. Далее воздух, нагнетаемый через направляющий аппарат 4, соединенный с вентилятором резиновым патрубком 3, изменяет свой путь на 90° и поступает в шумоглушительную камеру ШГ1, а затем в разделительную камеру 6. Отсюда можно через три или четыре патрубка отбирать часть (до 50 %) от общего расхода воздуха в канал I системы кондиционирования при работе кондиционера в двухканальной СКВ. Остальной воздух, двигаясь вниз, проходит через воздухоохладитель непосредственного охлаждения ВО, рассчитанный на охлаждение 100 % расхода воздуха. Далее воздух изменяет свой путь на 180° и попадает в пространство над поддоном. Двигаясь вверх, воздух проходит паровой увлажнитель У, паровой воздухонагреватель второй ступени ВН2 (с направляющим щитом 9) и поступает в конечный камерный глушитель ШГ2. Отсюда воздух через патрубки поступает в канал II СКВ. Отвод влаги, скапливающейся на поддоне, осуществляется по трубе. Таким образом, кондиционер обеспечивает зимой нагрев воздуха в первой ступени, увлажнение и нагрев во второй. Расход воздуха через канал II лета значительно больше, чем через канал I. Поэтому суммарное значение канала II больше, чем канала I. При работе кондиционера в одноканальной СКВ патрубки канала I заглушают. Воздухонагреватель ВН1 и ВН2 имеют индивидуальные конденсационные горшки.

 

Рис. 1.6. Кондиционер типа «Бриз-56»

а – устройство; б – схема компоновки

 

На трубопроводах подвода пара и отвода конденсата ВН2 предусмотрены спускные пробки для удаления конденсата из воздухонагревателя продувкой его сжатым воздухом. Для сниже­ния шума электровентилятор В крепят на амортизаторах. Нагне­тательный патрубок электровентилятора присоединяют к корпусу через резиновый патрубок. К фундаменту электровентилятора В крепят удлинитель для смазывания. Вдоль фронтальной стенки камеры электровентилятора внутри корпуса кондиционера распо­ложена трубка обогрева 5, которая питается паром от ВН1 и слу­жит для предотвращения отпотевания и обмерзания наружной по­верхности корпуса кондиционера в районе расположения ВН1. На трубке обогрева установлена ограничительная дроссельная шайба диаметром 4 мм.

Кондиционер имеет регулирующую станцию, в которую входят: жидкостный фильтр, терморегулируючщий вентиль (ТРВ), ручной регулирующий вентиль (РВ) на случай неисправности ТРВ, ручной запорный вентиль для отключения ТРВ, мановакуумметр, подключенный к всасывающей трубе компрессора и др.

Для предотвращения переконденсации хладона из термобаллона в головку ТРВ (пространство под мембраной ТРВ) в кондиционере предусмотрена трубка обогрева головки воздухом, отбираемым из первой ступени кондиционера. Подвод хладона к воздухоохладите­лю ВО осуществляется через распределители – «пауки», отвод пара агента – через общий коллектор. Для визуального контроля за температурой воздуха во входном и выходном патрубке пре­дусмотрены термометры, которые вставляются в гнезда. На пат­рубке отсоса хладона из кондиционера имеется гнездо для термо­метра, которое в процессе эксплуатации должно быть заполнено глицерином. Автоматика выполнена на основе пропорциональных регуляторов температуры прямого действия типа РТВ. Защита от замораживания осуществляется термореле. Конструк­ции кондиционеров типа КЦВД и «Экватор» подобны рассмотрен­ной. Кондиционеры типа КЦВД имеют рассольные воздухоохлади­тели и вентиляторы с более высоким напором. Кроме того, возду­хонагреватель второй ступени расположен не во вторичной1воз­духораспределительной камере, а под ней, непосредственно на входе в камеру. Воздухораспределительные камеры обоих каналов имеют по три патрубка (вместо четырех). Разные названия конди­ционеров приняты в соответствии с их модификацией по хладо - и теплоносителю: «Бриз» – R12 и пар, «Пассат» – вода и пар. Воз­дух во всех кондиционерах увлажняется паром.

В последние годы разработан и находится в стадии освоения ряд, включающий 32 разновидности центральных кондиционеров, изготовляемых из унифицированных секций. Кондиционеры этого ряда выполняются для одно- и двухканальных систем, летнего, зимнего и круглогодичного кондиционирования воздуха, низко-, средне- и высоконапорными, с рециркуляцией воздуха и без нее, правой и левой моделей. Унификация обеспечивает создание при высокой экономичности на базе одной модели ряда производных аппаратов одинакового назначения, но с разными характеристи­ками.

Условные обозначения марки секционных кондиционеров расшифровываются сле­дующим образом: первая буква К – кондиционер, вторая Г – круглогодичный или З – зимний, Л – летний, третья Т – с увлажнением (из принципа работы СКВ ясно, что буква Т может ставиться только в сочетании с Г и З), следующая буква Ф – фреоновый или В – водяной, далее указывается объемный расход воздуха, V, уменьшенный в 100 раз, м /ч, затем после дробной черты – полное давление кондиционера Н, уменьшенное в 10 раз (кгс/м ) и через дефис Л – левая, П – правая модель. Например, обозначение (марка) КГТФ16/18-Л расшифровывается: кондиционер круглогодичный с увлажнителем, фреоновый, объемный расход воздуха 1600 м /ч (0,445 м /ч), полное давление около

180 кгс/м (1700 Па), левая модель.

На судах морского флота, применяют в основном средненапорные круглогодичные кондиционеры. Следует отметить, что в технической документации,

поставляемой заводами – изготовителями, по секционным централь­ным конди- ционерам воздушные каналы имеют обратную нумера­цию: второй считается первым, а первый – вторым.

Автономные кондиционеры. К современным автономным кондиционерам относится ряд кондиционеров типа «Нептун», предназначенных для круглогодичной обработки воздуха в жилых, служебных и общественных помещениях на судах с неограничен­ным районом плавания.

Эти кондиционеры имеют конструкцию шкафного типа. Холо­дильная машина с герметическим компрессором работает на R22. Выполнена машина в одном блоке, что позволяет извлекать ее из кондиционера для осмотра и ремонта без нарушения герметичнос­ти фреоновой системы. Компрессоры ФГП – 2,2; ФГП – 4,5; ФГП – 9,0; ФГП – 14,0 применяют в кондиционерах соответственно «Нептун – 18», «Нептун – 72» и «Нептун – 125». В кондиционе­рах отсутствует увлажнитель, так как процент подаваемого ими свежего воздуха невелик, а тепловыделения в помещениях значи­тельны. Наружный воздух в кондиционер подается судовым под­порным вентилятором. Для отвода выделенной из воздуха влаги предусмотрена дренажная трубка.

На рис. 1.7. показан местный кондиционер «Нептун-36»: 1 – решетка для входа рециркуляционного воздуха; 2 – выпускная ре­шетка; 3 – пульт управления; 4 – датчик терморегулятора; 5 – реле давления; КМ – герметический компрессор; КД – кожухо - трубный конденсатор; ЭН – электронагреватель воздуха (осталь­ные обозначения знакомы из предшествующих схем СКВ).

 

Рис. 1.7. Автономный кондиционер «Нептун-36»:

а – вид со снятой панелью; б – схема компоновки

 

Схема автоматизации кондиционеров типа «Нептун» предусматривает автоматическое и ручное регулирование. В комплект аппаратуры автоматического управления входят: панель автоматики, пульт уп­равления, реле давления типа РД-Б для защиты компрессора по низкому и высокому давлению. На передней панели расположены переключатель управления работой кондиционера в режимах ох­лаждения, нагрева и вентиляции (переключение на режим венти­ляции выполняют вручную). Терморегулятор настраивается пере­ключателем: при температуре воздуха ниже 23 °С кондиционер мо­жет работать только в режиме нагрева; при температуре выше 23 °С – только в режиме охлаждения. Схема предусматривает включение электровентилятора при включении любого исполни­тельного механизма.

Устройство групповых кондиционеров в принципе мало отлича­ется от устройства местных кондиционеров. Однако они могут иметь несколько иную компоновку, обусловленную их назначе­нием.

Наиболее современным образцом группового автономного кон­диционера является «Нептун-125» (рис. 1.8.); обозначения те же, что на рис. 1.7. Он предназначен для круглогодичной тепловлажностной обработки воздуха в жилых, служебных и общественных по­мещениях на судах с неограниченным районом плавания. Предус­матривает добавку 10 % наружного воздуха в режимах вентиляции, охлаждения и нагрева (без увлаж­нения). Вентилятор создает давле­ние 300 Па (30 мм вод. ст.). Воз­дух в кондиционере «Нептун-125» может нагреваться как электрона­гревателем ЭН, так и холодильной машиной, работающей по циклу теплового насоса. Электронагрева­тель воздуха включается только вручную при работе кондиционера в любом из режимов.

Главной особенностью кондицио­нера «Нептун-125» является устрой­ство его холодильной машины, пред­назначенной для работы в режиме, как охлаждения, так и теплового насоса. Схема такой холодильно – теплоносной машины показана на рис. 1.9.

 

Рис. 1.8. Схема компоновки кондиционера «Нептун-125»

 

При работе в режиме холодильной машины хладагент R22 циркулирует по контуру (показан сплошными стрелками); компрессора КМ – переключатель ре­жима ПР – конденсатор КД – дроссель - капиллярная трубка РВ1 – испаритель-воздухоохладитель ВО – переключатель ре­жима ПР – компрессор КМ.

Перевод машины в режим теплового насоса осуществляется изменением направления движения хладагента. Для этого необ­ходимо переключатель ПР повернуть на 90°. Теперь после сжа­тия в компрессоре R22 через ПР нагнетается в испаритель-воз­духоохладитель ВО, который в этом режиме выполняет роль конденсатора-воздухонагревателя ВН. Здесь пар агента, имею­щий высокую температуру, охлаждается продуваемым воздухом и конденсируется, отдавая воздуху теплоту конденсации и на­гревая его. Отсюда жидкий агент через дроссель РВ2 поступает в конденсатор КД, который те­перь работает в режиме испари­теля. Здесь агент кипит, получая теплоту, необходимую для парообразования, от забортной воды, прокачиваемой через аппарат. Далее пар снова всасывается компрессором КМ. Таким обра­зом, один теплообменный аппа­рат служит испарителем – воздухоохладителем ВО в режиме охлаждения и конденсатором – воздухонагревателем ВН в режиме теплового насоса, а второй – конденсатором КД в режиме охлаждения и испарителем в режиме теплового насоса. Между дросселем - капиллярной трубкой и конденсатором включена дополнительная емкость – бачок для жидкого R22, позволяющий менять количество агента в си­стеме в зависимости от режима работы.

 

 

Рис. 1.9. Схема холодильно - теплоносной установки