Amoniakalne urządzenia chłodnicze Tom 2. Instalacje - zastosowania - bezpieczeństwo

Przedmowa  / 9

7. Rurociągi / 11
7.1 Wstęp / 11
7.1.1 Przeznaczenie rurociągów / 11
7.1.2 Podział rurociągów / 13
7.2 Funkcje i ogólna konstrukcja rurociągów / 14
7.2.1 Rurociągi strony tłocznej / 14
7.2.1.1 Przewód tłoczny sprężarka - odolejacz / 14
7.2.1.2 Przewód powrotu oleju z odolejacza do sprężarki / 14
7.2.1.3 Przewód tłoczny od odolejacza do skraplacza / 15
7.2.1.4 Przewody wypływu skroplin ze skraplacza / 19
7.2.1.5 Przewody ciekłego czynnika chłodniczego (przewody zasilające) / 27
7.2.1.6 Przewody do odszraniania chłodnic powietrza / 30
7.2.2 Rurociągi strony ssawnej / 32
7.2.2.1 Przewód od zaworu rozprężnego do parownika / 32
7.2.2.2 Przewody ssawne pary suchej / 32
7.2.2.3 Specyfika przewodów w obiegach pompowych / 38
7.3 Spadek ciśnienia jako podstawa doboru średnic przewodów / 42
7.3.1 Obliczenie spadku ciśnienia w przewodach z przepływem jednofazowym / 42
7.3.1.1 Współczynnik oporów liniowych f / 45
7.3.1.2 Współczynniki oporów miejscowych / 54
7.3.1.3 Obliczenie spadku ciśnienia wybranego rurociągu / 60
7.3.2 Obliczenie spadku ciśnienia w przewodach ssawnych obiegów pompowych (przepływ dwufazowy) / 69
7.3.3 Wpływ spadku ciśnienia w rurociągach na wydajność sprężarek chłodniczych i ich sprawność energetyczną / 77
7.4 Uproszczony dobór średnicy rurociągów / 82
Literatura do rozdziału 7 / 93

8. Aparaty systemów pomocniczych obiegu amoniaku oraz armatura / 94
8.1 Obieg oleju i odolejacze / 94
8.1.1 Zamknięty obieg oleju w urządzeniu chłodniczym / 94
8.1.1.1 Obiegi chłodnicze z olejami nie rozpuszczalnymi / 95
8.1.1.2 Obiegi chłodnicze z olejami rozpuszczalnymi / 99
8.1.1.3 Modele obiegu oleju w amoniakalnych urządzeniach chłodniczych / 103
8.1.2 Odolejacze / 104
8.1.2.1 Zasada działania / 104
8.1.2.2 Specyfika odolejaczy do sprężarek śrubowych / 107
8.1.2.4 Temperatura oleju w odolejaczu podczas postoju sprężarek / 108
8.2 Obieg cieczy i zjawiska fizyczne zachodzące w zbiornikach z ciekłym amoniakiem / 109
8.2.1 Równowaga termodynamiczna czynnika chłodniczego w zbiornikach cieczy / 109
8.2.2 Wypływ ciekłego czynnika chłodniczego ze zbiorników / 112
8.2.3 Bilans cieczy w urządzeniu chłodniczym i wielkość zbiornika / 116
8.3 Oddzielacze cieczy / 125
8.3.1 Praca mokra i zapobieganie ?zalewaniu? sprężarek / 125
8.3.2 Rodzaje oddzielaczy cieczy / 126
8.3.2.1 Oddzielacze cieczy do osuszania par zasysanych przez sprężarki / 126
8.3.2.2 Oddzielacze przeznaczone do osuszania par oraz do grawitacyjnego i pompowego zasilania parownika ciekłym amoniakiem / 127
8.4 Aparaty pomocnicze poprawiające sprawność obiegu chłodniczego / 127
8.4.1 Aparaty do dochładzania wodą / 127
8.4.2 Chłodnice międzystopniowe i ekonomizery / 129
8.5 Zawory / 131
8.5.1 Przeznaczenie i konstrukcja / 131
8.5.2 Rodzaje zaworów / 134
8.6 Filtry i osadniki. Zatrzymywanie zanieczyszczeń / 140
8.7 Wpływ obecności wody na pracę amoniakalnego obiegu chłodniczego / 143
8.7.1 Woda w amoniakalnym obiegu chłodniczym / 143
8.7.2 Aparaty do osuszania amoniaku / 147
8.8 Stosowanie i osadzenie przyrządów pomiarowych na aparatach i rurociągach / 149
8.8.1 Przyrządy do wskazywania oraz pomiaru poziomu cieczy / 150
8.7.1 Przyrządy do pomiaru temperatury / 153
8.7.2 Przyrządy do pomiaru ciśnienia / 154
Literatura do rozdziału 8 / 159

9. Bezpieczeństwo amoniakalnych urządzeń chłodniczych / 161
9.1 Informacje ogólne / 161
9.1.1 Przepisy, nadzór / 161
9.1.2 Źródła zagrożenia i wymogi bezpieczeństwa / 161
9.1.2.1 Właściwości amoniaku istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa / 165
9.2 Ciśnienie i temperatura jako źródła zagrożenia / 168
9.2.1 Wpływ ciśnienia i temperatury na bezpieczeństwo / 168
9.2.1.1 Podstawowe pojęcia umowne dotyczące ciśnienia / 169
9.2.1.2 Źródła ciśnienia / 171
9.2.1.3 Urządzenia ciśnieniowe / 172
9.2.2 Wpływ ciśnienia i temperatury na wytrzymałość powłok ciśnieniowych / 174
9.2.2.1 Wpływ temperatury na własności wytrzymałościowe stali / 174
9.2.2.2 Ciśnienie obliczeniowe i temperatura obliczeniowa / 176
9.2.2.3 Naprężenia dopuszczalne i zasada obliczania grubości ścianek / 179
9.2.3 Zabezpieczenia przed niedopuszczalnym wzrostem ciśnienia / 181
9.2.3.1 Przyrządy zabezpieczające / 181
9.2.3.2 Dobór zaworów bezpieczeństwa do zbiorników ciśnieniowych / 182
9.2.3.3 Zabezpieczenie sprężarek przed nadmiernym wzrostem ciśnienia / 188
9.2.3.4 Płytki bezpieczeństwa / 191
9.2.3.5 Zabezpieczenia rurociągów i aparatów przed skutkami rozszerzalności zamkniętej w nich cieczy / 192
9.2.3.6 Niektóre szczegółowe zasady stosowania i użytkowania zaworów bezpieczeństwa 195
9.2.3.7 Instalacja zrzutowa z zaworów bezpieczeństwa / 196
9.3 Wycieki amoniaku jako czynnik zagrożenia pożarem, wybuchem i zatruciem / 198
9.3.1 Wycieki amoniaku i bezpieczeństwo / 198
9.3.2 Wycieki eksploatacyjne amoniaku / 198
9.3.3 Wycieki awaryjne amoniaku / 200
9.3.4 Kałuże oraz ?chmury? zawierające amoniak / 203
9.3.5 Zagrożenie wywołane przez pary amoniaku na wolnej przestrzeni i w pomieszczeniach zamkniętych / 207
9.3.6 Palność i wybuchowość amoniaku / 207
9.3.6.1 Ogólne informacje o palności i wybuchowości / 207
9.3.5.2 Palenie się amoniaku parowego / 209
9.3.5.3 Palenie się amoniaku ciekłego / 211
9.3.5.4 Wybuchowość amoniaku / 212
9.3.6 Toksyczność amoniaku, negatywne oddziaływanie na zdrowie i zatrucia / 214
9.4 Ochrona pomieszczeń w których istnieje zagrożenie wycieku amoniaku / 216
9.4.1 Klasyfikacja czynników chłodniczych ze względu na zagrożenia / 216
9.4.2 Stężenie amoniaku w pomieszczeniu wentylowanym / 218
9.4.3 Instalacje wykrywania amoniaku w powietrzu / 222
9.4.4 Masa amoniaku i bezpieczeństwo pomieszczeń / 224
9.4.5 Kategorie pomieszczeń i warunki stosowania amoniaku / 224
9.4.6 Maszynownie amoniakalne / 227
9.5 Obciążenia mechaniczne zagrażające bezpieczeństwu / 233
9.5.1 Elastyczność rurociągu / 233
9.5.2 Rozszerzalność cieplna rurociągu / 235
9.5.3 Zjawiska dynamiczne w rurociągach / 238
9.5.3.1 Uderzenia hydrauliczne / 238
9.5.3.2 Zjawiska dynamiczne podczas odszraniania parowników gorącą parą / 241
9.5.3.3 Drgania rurociągów / 242
9.6 Przykłady wypadków z amoniakiem / 244
Literatura do rozdziału 9 / 246

10. Wykonanie urządzenia chłodniczego / 249
10.1 Elementy składowe / 249
10.1.1 Produkcja sprężarek, aparatów i armatury oraz prefabrykacja / 249
10.1.2 Wykonanie urządzenia chłodniczego / 250
10. 2 Montaż agregatów sprężarkowych / 251
10.3 Montaż aparatów / 253
10.4 Montaż rurociągów / 254
10.4.1 Rodzaje rur / 254
10.4.1.1 Rury ze stali węglowej / 254
10.4.1.2 Rury z innych metali / 260
10.4.1.3 Kształtki rurowe / 260
10.4.2 Połączenia w rurociągach / 261
10.4.2.1 Połączenia nierozłączne (spawane) / 261
10.4.2.2 Połączenia rozłączne (kołnierze i złącza śrubowe) / 262
10.4.2.3 Łączniki elastyczne / 264
10.4.3 Zamocowanie rurociągów / 266
10.4.3.1 Zamocowania / 266
10.4.3.2 Uchwyty rurowe / 267
10.4.4 Przejścia rur przez przegrody budowlane / 269
10.4.5 Ogólne zasady wykonania rurociągów / 270
10.4.6 Próby ciśnieniowe oraz sprawdzanie szczelności i suchości / 272
10.4.6.1 Zasady ogólne / 272
10.4.6.2 Próby ciśnieniowe w zakładzie wytwórczym / 275
10.4.6.3 Próba ciśnieniowa po montażu na miejscu użytkowania urządzenia / 277
10.4.7 Osuszenie instalacji oraz podciśnieniowa próba szczelności / 283
10.4.7.1 Wytworzenie podciśnienia / 283
10.4.7.2 Próba podciśnieniowa szczelności / 285
10.4.7.3 Doprowadzenie wnętrza instalacji do stanu umożliwiającego wprowadzenie amoniaku / 285
10.5 Zabezpieczenie instalacji chłodniczej przed korozją / 292
10.5.1 Korozja materiałów konstrukcyjnych / 292
10.5.2 Zabezpieczenie przed korozją wewnętrznych powierzchni instalacji / 293
10.5.3 Zabezpieczenie przed korozją zewnętrznych powierzchni instalacji / 294
10.6 Izolowanie zimnochronne rurociągów i aparatów / 295
10.6.1 Materiały i wykonanie izolacji / 295
10.6.2 Wyznaczenie grubości izolacji rur / 299
10.7 Prace wykończeniowe / 302
10.8 Napełnienie amoniakiem i rozruch urządzenia chłodniczego / 302
10.8.1 Przechowywanie i przewożenie amoniaku / 302
10.8.2 Napełnienie urządzenia chłodniczego amoniakiem / 303
10.10.2 Podstawowe czynności po rozruchu / 305
Literatura do rozdziału 10 / 309

11. Użytkowanie amoniakalnych urządzeń chłodniczych / 311
11.1 Ogólne zasady użytkowania urządzenia chłodniczego / 311
11.2 Praca urządzenia chłodniczego / 314
11.2.1 Podstawowe objawy prawidłowej pracy urządzenia chłodniczego / 314
11.2.2 Rola temperatur i ciśnień w określaniu prawidłowej pracy urządzenia chłodniczego / 318
11.2.3 Diagnozowanie pracy urządzenia chłodniczego oraz usuwanie usterek / 323
11.3 Charakterystyczne czynności obsługowe i naprawcze / 328
11.3.1 Zapewnienie czystości urządzenia chłodniczego w okresie jego eksploatacji / 328
11.3.1.1 Czystość zewnętrzna / 328
11.3.1.2 Czystość wewnętrzna / 329
11.3.1.3 Warunki zachowania czystości wewnętrznej urządzenia / 330
11.3.2 Zapewnienie szczelności urządzenia chłodniczego / 331
11.3.3 Ogólne zasady ruchu urządzenia chłodniczego / 334
11.3.3.1 Wyłączenie urządzenia chłodniczego na krótki czas / 334
11.3.3.2 Wyłączenie urządzenia chłodniczego na długi czas / 334
11.3.3.3 Uruchamianie urządzenia chłodniczego po jego postoju / 336
11.3.4 Czynności pomocnicze / 337
11.3.4.1 Korekta napełnienia urządzenia chłodniczego amoniakiem / 337
11.3.4.2 Wymiana oleju w sprężarkach oraz jego spust z odstojników / 337
11.3.4.3 Odpowietrzanie ?ręczne? / 339
11.4 Wymiana części, naprawy, przeglądy, konserwacja i remonty / 342
11.4.1 Czynności wymagające otwarcia urządzenia chłodniczego / 342
11.4.2 Zasady przeprowadzania prac wymagających otwarcia urządzenia / 342
11.4.3 Przeglądy oraz konserwacja urządzenia chłodniczego / 344
11.4.3.1 Zakres przeglądów / 344
11.4.3.2 Główne czynności związane z przeglądami i konserwacją okresową / 345
11.4.3.2 Przeglądy okresowe, naprawy i remonty sprężarek / 347
11.5 Zasady ekonomicznie efektywnej eksploatacji urządzeń chłodniczych / 348
11.5.1 Zasady ogólne / 348
11.5.2 Energetycznie efektywne użytkowanie urządzenia chłodniczego / 352
11.5.2.1 Energia pobierana przez sprężarki / 354
11.5.2.2 Wpływ automatyzacji sprężarek na efektywność energetyczną ich działania / 255
11.5.2.3 Energia pobierana przez wentylatory / 361
11.5.2.4 Energia pobierana przez pompy / 361
11.5.2.5 Ograniczanie energii pobieranej przy odszranianiu / 362
11.6 Badanie urządzeń chłodniczych / 363
11.6.1 Zasady ogólne / 363
11.6.2 Zasady ustalenia charakterystyki sprężarek / 364
11.7 Ochrona osobista i postępowanie w przypadku wycieku amoniaku / 367
11.7.1 Środki ochrony osobistej i awaryjnej / 367
11.7.2 Zasady postępowania na wypadek awaryjnego wypływu amoniaku / 369
11.8 Likwidowanie amoniakalnych urządzeń chłodniczych / 371
11.8.1 Wyłączenie urządzenia chłodniczego celem jego likwidacji / 371
11.8.3 Usunięcie amoniaku z urządzenia chłodniczego / 372
11.8.4 Niszczenie amoniaku / 373
11.8.4.1 Rozpuszczanie amoniaku w wodzie / 373
11.8.4.2 Absorpcja amoniaku przez inne substancje / 375
11.8.4.3 Spalanie amoniaku / 375
Literatura do rozdziału 11 / 377

12. Zastosowanie amoniaku na tle innych czynników chłodniczych / 379
12. 1 Małe indywidualne urządzenia chłodnicze / 382
12.1.1 Urządzenia hermetyczne / 382
12.1.2 Małe urządzenia niehermetyczne / 383
12.2 Urządzenia chłodnicze w supermarketach / 384
12.3 Urządzenia chłodnicze w klimatyzacji / 386
12.3.1 Klimatyzacja komfortowa i przemysłowa / 386
12.3.2 Chłodzenie powietrza i wody do celów klimatyzacyjnych / 388
12.3.3 Urządzenia chłodnicze do chłodzenia powietrza w kopalniach / 392
12.4 Urządzenia chłodnicze w browarnictwie / 394
12.4.1 Schładzanie brzeczki / 394
12.4.2 Schładzanie piwa / 395
12.4.3 Wykonanie urządzeń chłodniczych / 396
12.5 Urządzenie chłodnicze w zamrażalniach owocowo-warzywnych / 398
12.6 Urządzenie chłodnicze w przetwórstwie mleczarskim / 401
12.6.1 Chłodzenie mleka / 401
12.6.2 Chłodzenie, zamrażanie i składowanie produktów mleczarskich / 402
12.6.3 Produkcja margaryny / 404
12.6.4 Produkcja lodów spożywczych / 405
12.7 Chłodnictwo w przetwórstwie mięsa / 408
12.7.1 Schładzanie i zamrażanie mięsa / 409
12.7.1.1 Schładzanie wieprzowiny i wołowiny / 409
12.7.1.2 Zamrażanie owiewowe mięsa wieprzowego i wołowego / 412
12.7.1.3 Schładzanie i zamrażanie drobiu / 413
12.7.1.4 Urządzenia chłodnicze do schładzania i zamrażania mięsa / 415
12.8 Urządzenia chłodnicze w przetwórstwie rybnym / 418
12.8.1 Przetwórstwo rybne na statkach i na lądzie / 418
12.8.2 Chłodzenie ryb, produkcja lodu i zamrażanie ryb na lądzie / 419
12.8.3 Rozwój urządzeń chłodniczych na dalekomorskich statkach rybackich / 422
12.8.3 Współczesne trendy w rozwiązywaniu urządzeń chłodniczych na statkach - zamrażalniach / 424
12.9 Urządzenia chłodnicze w chłodniach składowych / 427
12.10 Amoniakalne urządzenia chłodnicze na morskich statkach transportowych / 431
12.10.1 Zadania i cechy urządzenia chłodniczego na chłodniowcach / 431
12.10.2 Wymagania dotyczące bezpiecznego stosowania amoniakalnych urządzeń chłodniczych na statkach morskich / 434
12.11 Urządzenia chłodnicze w sporcie i rekreacji / 436
12.11.1 Płyta lodowiska / 436
12.11.2 Obieg chłodniczy / 438
12.12 Rozwój amoniakalnych urządzeń chłodniczych / 440
12.12.1 Zastosowanie obiegów z chłodzeniem bezpośrednim / 441
12.12.2 Stosowanie i optymalizacja obiegów z chłodzeniem pośrednim / 442
Literatura do rozdziału 12 / 446