МДК 02.02 Управление испытанием холодильного оборудования (по отраслям) и контроль за ним преподаватель Хомбак А.Н.

МДК 02.02 Управление испытанием холодильного оборудования (по отраслям)  и контроль за ним  преподаватель Хомбак А.Н.

Тема: Приготовление рассола и наполнение им системы.

Цель работы:

Изучить основные положения приготовления рассола и наполнения им системы.

Задание:

1.      Изучить тему

2.      Письменно ответить на контрольные вопросы

Теоретическая часть

Рассол. Приготовление рассола.

В качестве охлаждающего вещества (хладоносителя) в судовых холодильных установках применяются водные рас­творы солей (рассолы), в основном хлористого кальция (СаСl₂).

На некоторых судах иностранной постройки применяется рассол «Айсзоль-экстра» на основе водного раствора хлористого кальция с антикоррозионными добавками.

Температура замерзания рассола понижается по мере уве­личения содержания в нем соли. Эта закономерность сохраня­ется до определенного значения массовой концентрации (эвтек­тический раствор), выше которого температура замерзания рас­сола начинает повышаться.

Под массовой концентрацией рассола понимается число ве­совых частей безводной соли, приходящихся на сто весовых частей рассола. При постоянной температуре рассола какой-либо концентрации соответствует вполне определенная плот­ность.

Плотность рассола замеряется ареометром и измеряется в г/см³ или градусах Боме (°Бе).

Переход от плотности в г/см³ к плотности в °Бе произво­дится по формуле:

п= 144,3 (1-1/γ);

где п — плотность, °Бе; V — плотность, г/см³.

      При замере плотности ареометром отсчет ведется по ниж­нему краю мениска рассола.

Плотность рассола помимо массовой концентрации зависит также от его температуры. Поскольку значения плотности рассола приведены при температуре 15°С, тем­пературу пробы рассола перед замером плотности необходимо довести до этой температуры.

Массовая концентрация рассола обычно выбирается с таким расчетом, чтобы температура его замерзания была на 5—10°С ниже рабочей температуры кипения хладагента.

Необходимое для конкретной установки значение плотности рассола или массовой концентрации, как правило, приводится в технической документации на эту установку.

Требуемую концентрацию рассола в системе в процессе эксплуатации необходимо поддерживать постоянной.

Недостаточная массовая концентрация рассола, а, следовательно, и повышенная температура замерзания его может при­вести к размораживанию трубок испарителя. При поддержа­нии массовой концентрации рассола большей, чем требуется, увеличивается расход соли. Кроме того, с увеличением концент­рации рассола уменьшается его теплоемкость, что вызывает необходимость подачи увеличенного количества рассола в охлаждающие батареи, и возрастает потребная мощность для привода рассольного насоса. При массовой концентрации выше эвтектической в рассоле может начаться кристаллизация, и кристаллы, отлагаясь на трубках испарителя и стенках рас­сольных трубопроводов, могут вызвать их закупорку.

Хлористый кальций (СаС1₂) технический по ГОСТ 450—77 подразделяется на кальцинированный (порошок, гранулы), плавленый (порошок, чешуйки, гранулы) и жидкий. Рекомендуется применять кальцинированный хлористый кальций высшего сорта. Допускается применять кальцинированный хлористый кальций первого сорта и плавленый хлори­стый кальций первого сорта.

Для снижения коррозионного действия на металл в растворы солей следует добавлять вещества, замедляющие коррозию. Такие вещества называются ингибиторами (пассиваторами). Снижение коррозионного воздействия осуществляется, а счет обеспечения нейтральной или слабощелочной реакции рассола с водородным показателем рН = 7...8.

Рассол считается кислым, если рН<7, и щелочным, если рН>8. Рассол, в котором рН = 7...8, не содержит свободной активной кислоты или щелочи и является нейтральным или слабощелочным.

Для определения рН к пробе фильтрованного рассола (примерно 10 см³), разбавленного равным количеством дистиллированной воды, следует прибавить 10—12 капель индикатора. Содержимое в пробирке перемешать до установления устойчивой окраски раствора. Значение рН определяется путем сравне­ния цвета содержащейся в пробирке пробы с эталонными цве­тами, характерными для определенной реакции рассола.

С достаточной для рассольных систем точностью можно определить рН с помощью универсального индикатора. Для приближенного определения реакции рассола в ка­честве индикаторов применяются фенолфталеин и лакмус.

       Для рассолов СаС1₂ и «Айсзоль-Экстра» в качестве ингибитора может быть использована каустическая сода (NaОН). Каустическая сода растворяется в пресной воде
(в соотношении 0,5 кг на 20 л воды), и полученный раствор добавляется в циркулирующий рассол до получения (после тщательного перемешивания) нейтральной реакции рассола.

Приготовление рассола для первоначального напол­нения системы производится, как правило, в специальных ба­ках достаточной вместимости, размещаемых на берегу около борта судна или на открытой палубе судна. Рассол для попол­нения системы, находящейся в эксплуатации, готовится в баках для приготовления рассола или баках-концентраторах, а при отсутствии их в составе установки — в отдельных баках, боч­ках.

            Приготовление рассола производится в следующей после­довательности:

1) определить необходимую массу соли и воды, исходя из потребной массы рассола (с учетом имеющейся емкости для приготовления рассола) и требуемой его массовой концентра­ции

2) Залить в бак для приготовления рассола необходимое ко­личество чистой пресной воды и засыпать соль (перед загруз­кой в бак хлористый кальций при необходимости разбивается на мелкие куски);

3) тщательно перемешивая раствор, добиться полного рас­творения соли;

4) взять пробу рассола, довести его до температуры 15°С и замерить плотность ареометром (в случае отличия массовой концентрации от заданной добавить в раствор соль или воду);

5) определить рН рассола

6) добавляя ингибиторы, довести рН рассола до 7—8

7) дать рассолу отстояться не менее 5—6 ч, снять всплыв­шие загрязнения и пену, спустить отстой.

                Заполнение систем рассолом

Перед наполнением системы готовят в баках водный раствор солей хлористого натрия или хлористого кальция, перемешивая его путем барботирования воздуха при давлении 0,2 — 0,3 МПа (~2 — 3 кгс/см²), поступающего от воздушного компрессора, или с помощью циркуляционного рассольного насоса. Концентрацию рассола проверяют ареометром. Для замедления корродирующего действия рассола добавляют на 1 м³ рассола 30 кг каустической соды и 20 кг двуххромовокислого калия или 160 г гексаметафосфата. Объем рассола, необходимого для заполнения системы, определяют по сумме объемов испарителей, трубопроводов и охлаждающих устройств. Приготовленный и очищенный рассол требуемой концентрации подают с помощью рассольного насоса в систему, из которой по мере наполнения удаляется воздух через воздухоспускные краники. Концентрация рассола должна быть такой, чтобы его температура замерзания была на 8°С ниже рабочей температуры кипения хладагента.

  Наполнение системы рассолом производится в следу­ющей последовательности:

·           удалить воду из трубопроводов и аппаратов, оставшуюся в них после испытания и промывки системы (присутствие воды в системе создает возможность понижения массовой концент­рации рассола и образования ледяных пробок);

·           подать приготовленный рассол в систему при помощи штатного рассольного насоса с обязательным использованием предусмотренных в системе для пополнения рассола фильтров;

·           в случае приготовления рассола в отдельных (не входя­щих в состав рассольной системы судна) емкостях, рассол из них через временные (технологические) фильтры подается пре­дусмотренным для этой цели насосом (или самотеком, если это возможно) в судовой бак для приготовления рассола (бак-кон­центратор) или непосредственно в расширительный бак. Из бака для приготовления рассола или бака-концентратора рассол закачивается в систему штатным рассольным насосом. В качестве фильтрующего материала для штатных и техно­логических фильтров при наполнении системы рассолом можно применять древесные стружки или кокс, размещаемые между двумя слоями хлопчатобумажной ткани;

·           обеспечить выход воздуха из системы, поочередно откры­вая воздушные краны и пробки на батареях, трубопроводах и аппаратах. Для полного удаления воздуха из Системы выпуск его следует продолжить также в период первоначальной работы установки;

·           сделать контрольную проверку массовой концентрации рассола в системе. Пробу для измерения плотности рассола бе­рут после предварительного перемешивания его в системе.

·           По окончании наполнения системы рассолом состав­ляется акт с указанием массы израсходованной соли, ее марки и сорта, общей массы приготовленного рассола и его плотно­сти. При пополнении рассолом системы холодильной установ­ки, находящейся в эксплуатации, те же данные фиксируются в вахтенном журнале холодильной установки.

·           При выполнении работ с рассолом необходимо на­девать головной убор, рукавицы, а также фартук (брезентовый или прорезиненный) и защитные очки. При приготовлении рас­сола необходима также защита органов дыхания. Курить на рабочем месте запрещается.

Контрольные вопросы:

1.       Что такое рассол? Для чего он используется?

2.       Что понимают под массовой концентрацией рассола?

3.       Как зависит температура замерзания рассола от концентрации соли?

4.       Каким прибором измеряют плотность рассола?  Опишите его принцип работы.

5.       Как зависит концентрация рассола от его теплоемкости?

6.       Какие вещества называются ингибиторами? Для чего их добавляют в растворы солей?

7.       Как можно классифицировать рассолы в зависимости от рН среды?

8.       Составьте алгоритм действий при приготовлении рассола

9.       Составьте алгоритм действия при наполнении системы рассолом

10.   Техника безопасности при приготовлении рассола и наполнении им системы

Рекомендуемые источники информации

Захаров Г.В. Судовые холодильные установки и кондиционирование воздуха. – М.: МОРРЕЧЦЕНТР. 2014. https://zdamsam.ru/b1766.html

Моряк. Приготовление рассола и заполнение систем в холодильных установках

 https://seaspirit.ru/sudomexaniki/prigotovlenie-rassola-i-zapolnenie-sistem-v-xolodilnyx-ustanovkax.html

Приготовление рассола и заполнение систем в холодильных установках https://carmen62.ru/chto-takoe-rassol-v-holodilnoy-ustanovke/

Форма отчетности и контроля: письменные ответы на вопросы