Арматура, приборы управления и регулирования холодильных машин и криогенной техники. Лекция 1

П Л А Н Л Е К Ц И И
1.Введение. Роль и место дисциплины в изучении холодильной техники.
2.Упрощенная схема трубопроводов, арматуры и оборудования холодильной машины
3.Разделение трубопроводов по месту установки
4.Основные понятия и определения
ЛИТЕРАТУРА:
1. Быков Малые холодильные машины
2. Конспект лекций.
Старший преподаватель кафедры ПТУ = Пантель В.О. =

Цель освоения дисциплины «Арматура, приборы управления и регулирования холодильных машин и криогенной техники» является формирование комплекса устойчивых знаний, умений и навыков, определяющих базовую теплотехническую подготовку инженеров, необходимых и достаточных для осуществления всех видов профессиональной деятельности, предусмотренной образовательным стандартом, формирование инженерного интеллекта будущего специалиста.
Задачами дисциплины являются:
- научить выполнять производственные работы по изготовлению, сборке, испытаниям, монтажу и эксплуатации низкотемпературных объектов с целью оптимизации технологических процессов.
-научить владеть культурой профессиональной безопасности, способностью идентифицировать опасности и оценивать риски в сфере своей профессиональной деятельности
-научить поиску оптимальных решений при сборке, эксплуатации, ремонте и регламентных работах низкотемпературного оборудования с учетом требований эффективной работы, долговечности, автоматизации, безопасности жизнедеятельности, качества, стоимости, сроков исполнения и конкурентоспособности.

После освоения дисциплины «Арматура, приборы управления и регулирования холодильных машин и криогенной техники » студент должен обладать следующими компетенциями:
Профессиональными (ПК):
-ПК-14 – готовностью участвовать во внедрении технологических процессов наукоемкого производства, контроля качества материалов, процессов повышения надежности и износостойкости элементов и узлов машин и установок, низкотемпературных систем различного назначения;
-ПК-15 - готовностью участвовать в технологических процессах производства, контроля качества материалов, процессах повышения надежности и износостойкости элементов и узлов машин и установок, низкотемпературных систем различного назначения;
- ПК-16 – способностью выполнять производственные работы по изготовлению, сборке, испытаниям, монтажу и эксплуатации низкотемпературных объектов с целью оптимизации технологических процессов.
-ПК-17 – готовностью участвовать в диагностике неисправностей низкотемпературных систем различного назначения и их устранении с использованием различных приспособлений и инструментов

Трубопроводы и арматура
холодильных машин

Рис. 1. Упрощенная схема трубопроводов холодильной установки: 1 - электромarнитный клапан; 2 и 3 - угловой и проходной запорные вентили; 4 - трехходовой переключаю-ющий вентиль; 5 - ручной регулирующий вентиль; 6 – терморегулирующий вентиль; 7 - обратный клапан; 8 - предохранительный клапан; 9 - автоматический регулятор давления; 10 – фильтр-осушитель; 11- указатель уровня жидкости; 12 - смотровое стекло; 13 - камерное термореле; 14 14 - термометр сопротивления; 15 - манометр; 16 - реле низкого давления; 17 - реле давления нагнетания; 18 - реле разности давлений; 19 - маслоотдели­тель; 20 - конденсатор; 21 - испаритель; 22 – компрессор.

Деталировочный чертеж технологических трубопроводов

Трубопроводы холодильных установок состоят из труб, деталей трубопроводов (отводы, тройники, заглушки и т.д.), запорной и регулирующей арматуры (вентили, задвижки, предохранительные клапана и др.), соединений (сварных, резьбовых, фланцевых), опор и подвесок, крепежа (болты, шпильки, гайки, шайбы) и прокладок. В зависимости от назначения трубопроводы делятся на технологические и санитар-но-технические.
В зависимости от места расположения технологичес-кие трубопроводы подразделяют на внутрицеховые и мехцеховые.

Внутрицеховые трубопроводы соединяют между собой машины и аппараты в пределах одной установки или цеха. Они обычно имеют сложную конфигурацию и множество деталей, арматуры и сварных соединений, что значительно усложняет их монтаж.
Межцеховые трубы характеризуются большой длиной прямых участков и небольшим количеством деталей и арматуры, что упрощает их монтаж.
В зависимости от рабочих условий трубопроводы разделе-ны на пять категорий.

Трубопроводы, по которым циркулирует аммиак, бутан, этан, этилен и пропилен, независимо от давления и темпе-ратуры относятся к I категории; хладоны - ко II категории; водно-аммиачные растворы концентрацией до 40% - к III категории, от 40 до 60% - ко II категории, выше 60% - к I категории ; водяной пар и горячая вода с рабочим давлением р = 1,6 Мпа и t = 250 град. Цельсия – к IV категории; вода и хладоноси-тели - к V категории; трубопроводы хладагентов, соединяющие предохранительные клапаны с атмосфе-рой – к IV категории.

При изготовлении и монтаже тру­бопроводов различ-ных категорий предъявляют разные требования к точности изготовления, контролю за сварными швами, испытаниям и др.
При монтаже трубопроводов при­нята терминология:
линия — участок трубопровода, связывающий аппараты с одинако­выми параметрами;
деталь — часть трубопровода, не имеющая разъемных соединений;
элемент — сварная деталь тру­бопровода, не имеющая разъемных соединений;

узел — часть трубопровода, со­стоящая из нескольких элементов и деталей в сборе (узлы могут быть плоские, расположенные в не­скольких плоскостях);
блок — часть трубопровода в сборе, обычно состоит из несколь­ких узлов с арматурой.
Основными характеристиками тру­бопроводов являют-ся: наружный диаметр, толщина стенки, условный проход, условное, пробное и рабо­чее давление.
Условный проход – номинальный внутренний диаметр трубы. Так, трубопровод с условным проходом 100 мм обозначается Ду100

Условное давление ру — это давление, которое должны выдер­живать трубы при температуре сре­ды от 0 до 200 °С.
Пробное давление рп — давление, при котором арма-тура и трубопроводы подвергаются гид­равлическим испытаниям на проч­ность.
Рабочее давление рраб — номинальное давление в трубопро­воде во время его эксплуатации.

Монтажом трубопроводов называ­ют сборку и соединение состав­ных частей трубопровода и уста­новку их в проектное положение. Монтаж технологических трубопро­водов является своеобразным произ­водствен-ным процессом со своими особенностями и приемами работ. Весь процесс монтажа трубопрово­дов состоит из трубозаготовительных и сборочных работ. К трубо­заго-товительным работам относят­ся приемка, резка, правка, обработ­ка концов, гибка труб, изготовление деталей и опорных конструкций и сборка узлов трубопроводов к сбо­рочным работам — укрупнение уз­лов трубопроводов на монтажной площадке в блоки, установка го­товых час-тей, узлов и блоков в проектное положение.

Стальные трубы. По способу из­готовления стальные трубы подраз­деляются на бесшовные и свар­ные. Бесшовные трубы (горя­чекатаные, холодно-тянутые и хо­лоднокатаные) применяют при уст­ройстве кислотопроводов, щелоче­проводов, воздухопроводов и линий инертных газов (при давлении свы­ше 1,5 МПа и т. п.), трубо­проводов, транспортирующих огне- и взры-воопасные продукты, и тру­бопроводов высокого давления. Горячекатаные бесшовные трубы изготав-ливают наружным диаметром от 25 до 800 мм, толщиной стенок от 2,5 до 75 мм ( в зависимости от диаметра) и длиной от 4 до 12,5 м.

Изготовляют холоднотянутые и хо­лоднокатаные трубы наружным диа­метром от 10 до 200 мм, толщи­ной стенок от 0,1 до 12 мм (в зави­симости от диаметра) и длиной от 1,5
до 9 м. В зависимости от назна­чения трубопроводов применяют те или иные марки сталей.
Трубопроводы аммиачных холо­дильных установок для диапазонов температур рабочей среды —40 °C-150 °С изготовляют из стали 20; для температур от —70 °С до 400 °С — из стали 10Г2.
Сварные водогазопро­водные (газовые) трубы изготов­ляют печной сваркой; неоцинкован­ными (черными) и оцинкованными; обыкновенными, усиленными и об­легченными; без резьбы, с гладкими концами под сварку или под резьбу и с цилиндрической или конической резьбой по требованию потребите­ля. Трубы применяют для устрой­ства внутрицехового

Газовые трубы не применяют для изготовления трубо­прово-дов, транспортирующих огне- и взрывоопасные, а также ядовитые среды. Обыкновенные трубы рассчи­таны на работу при условном давле­нии до 1 МПа, а усиленные — до 1,6 МПа. Усиленные трубы отли­чаются от обыкновенных большей толщиной стенок. Предельная до­пускаемая температура для газовых труб составляет 175 °С. Газовые трубы изготавливают диаметром условного прохода от 8 до 150 мм от 4 до 8 м. Трубы поставляют, как правило, без резьбы и муфт. Трубы диаметром условного прохода более 70 мм поставляют со скошенными кромками.
водопровода, отопительных трубопроводов, линий сжатого воздуха

По требованию потреби­теля трубы могут поставляться с ­ Д- 5" и длиной конической или цилиндрической резь­бой на обоих концах и муфтами с той же резьбой (из расчета одна муфта на каждую трубу). Если тру­бы с диаметром условного прохода свыше 50 мм предназначены под сварку, их поставляют облегченны­ми, с толщиной стенок, на 0,75 мм меньше предусмотренной стандартом.
Электросварные трубы диаметром 5—152 мм изготовляют электросваркой методом сопротивле­ния из сталей марок 08, 15, Сталь 20, Ст. 2, Ст. 3, Ст. Зкп и Ст. 4, Их при­меняют для изготовления трубопро­водов, транспортирующих

Поставляют трубы наружным диаметром от 5 до 152 мм,
толщиной стенок от 0,5 до 5,5 мм (в зависимости от
диа­метра) и длиной от 2 до 8,5 м. Концы труб обычно
обрезаны под прямым углом и зачищены от зау­сенцев.
По требованию потребителя трубы диаметром 114 мм и
выше, под­лежащие сварке, поставляют с кром­ками,
скошенными под углом 35-­50 °С к торцу трубы.
При этом оставляют торцевое кольцо шириной —3 мм.
Угол скоса может быть изменен по требованию заказчика.
слабоаг­рессивные продукты, щелочи, пере­гретый и насыщенный пар при дав­лении до 1,6 — 2,5 МПа и темпера­туре до 200 - 350 °С.

Трубы из цветных металлов и спла­вов. Используют в основном алю­миниевые, медные и латунные тру­бы. Возможно применение и стеклян­ных труб. Алюминиевые трубы изго­товляют методом холодной протяж­ки или прессо-вания из алюминия марок А1, А2 и А3 с содержа­нием чисто-го алюминия до 99,3 %, а также из его сплавов: дюралюми-ния — сплава алюминия с медью; силумина — сплава алю-миния с кремнием; электрона — сплава алю­миния с магни-ем. Алюминий легко деформиру-ется в холодном состоя­нии, поэтому трубы из него для улуч­шения механических свойств подвер­гают различной терми-ческой и ме­ханической, обработкам — отжигу, закаливанию, нагартовке.

Выпускают алюминиевые трубы наружным диаметром:
тянутые — от 6 до 120 мм (толщина стенки от 0,5 до 5 мм);
прессованные — от 25 до 280 мм (толщина стенки от 5
до 32,5 мм). Длина труб от 2 до 5,5 м. Трубы больших
диаметров изготовляют из алюминиевого листа силами мон-
тажных организаций и за­водов..
Алюминиевые трубы применяют для изготовления трубо-
проводов, транспортирующих крепкую азот­ную, уксусную,
муравьиную и дру­гие кислоты; для перекачки щелоч­ных
растворов их применять нельзя.