Холодильное оборудование на судах

Микроклимат в судовых помещениях обеспечивается с помощью систем комфортного кондиционирования воздуха и соответствующей изоляции помещений, температура внутренней поверхности которых не должна существенно (более чем на 2° С) отличаться от температуры воздуха в этих помещениях. Системы комфортного кондиционирования предназначены для очистки и тепловлажностной обработки воздуха, подаваемого в помещения. При этом в помещении должны быть обеспечены определенные, наперед заданные кондиции, т. е. параметры состава и состояния воздуха: его чистота, достаточный процент содержания кислорода, температура, относительная влажность и подвижность (скорость перемещения). Эти заданные кондиции воздуха и определяют так называемые комфортные условия для людей.

В различных районах плавания судов в разное время года температура наружного (атмосферного) воздуха может достигать самых больших (до 40—45°С) и самых низких (до —50°С) значений. Температура забортной воды при этом может изменяться в широких пределах: от +35°С до —2°С, а содержание влаги в 1 кг воздуха —от 24—26 до 0,1—0,5 г. В таких условиях плавания судна существенно изменяется и интенсивность солнечной радиации. Если учесть, что суда представляют собой большие металлические сооружения с высоким коэффициентом теплопроводности, то становится ясно, насколько велико влияние внешних условий на формирование микроклимата в судовых помещениях. К тому же, на судне достаточно много внутренних объектов тепло- и влаго-выделений.

Все это требует от судовой системы комфортного кондиционирования воздуха большой гибкости (маневренности) в работе. В теплых районах (или в летнее время) она должна обеспечивать отвод из помещений соответствующих тепло- и влагоизбытков, а в холодных районах (или в зимнее время) —компенсировать тепло-потери и отводить избыточную влагу, выделяемую в основном людьми, а также некоторым оборудованием. В летнее время года наружный воздух перед подачей в помещения обычно требуется охлаждать и осушать, а в зимнее — подогревать и увлажнять (хотя наружный воздух в зимнее время и имеет высокую относительную влажность — до 80—90%, он содержит очень небольшое количество влаги, не более 1—3 г на 1 кг воздуха).

Подогрев и увлажнение воздуха осуществляют, как правило, водяным паром или водой, а его охлаждение и осушение — с помощью холодильных машин. Таким образом, холодильные машины являются неотъемлемой частью судовых установок комфортного кондиционирования воздуха (в дальнейшем для краткости будем опускать слово «комфортное»).

Кроме того, холодильные машины используются почти на всех судах морского и речного флота для сохранения запаса провизии, а также на промысловых, производственных и транспортных рефрижераторных судах для обработки и хранения скоропортящихся грузов (такую функцию холодильных машин принято называть рефрижерацией). В посление годы холодильные машины стали применять для осушения воздуха в трюмах сухогрузных и танках нефтеналивных судов. Это предотвращает порчу гигроскопических грузов (муки, зерна, хлопка, табака и пр.), повреждение перевозимого на судах оборудования, механизмов и значительно уменьшает коррозию внутренних металлических частей корпуса и оборудования судов. Такая обработка воздуха трюмов и танков обычно называется техническим кондиционированием.

Первый опыт применения на судах «машинного» охлаждения относится к 70—80-м годам прошлого столетия, когда почти одновременно были созданы и начали распространяться парокомпрес-сорные аммиачные, углекислотные и сернистоангидридные, воздушные и абсорбционные холодильные машины. Так, в 1876 г. французским инженером-изобретателем Шарлем Телье впервые успешно был применен «машинный» холод на пароходе «Фригори-фик» для перевозки охлажденного мяса из Буэнос-Айреса в Руан. В 1877 г. пароход «Парагвай», оборудованный абсорбционной холодильной установкой, доставил мороженое мясо из Южной Америки в Гавр, причем мясо было заморожено на этом же судне в специальных камерах. Вслед за этим были осуществлены удачные рейсы с мясом из Австралии в Англию, в частности на пароходе «Стратлевен», оборудованном воздушной холодильной машиной. К 1930 г. мировой морской рефрижераторный флот состоял уже из 1100 судов общей грузовместимостью 1,5 млн. условных тонн.