Безнасосные схемы непосредственного охлаждения неполно отвечают указанным выше требованиям и применяются в холодильниках для фруктов емкостью до 750—1000 т.
При использовании в качестве холодильного агента аммиака безнасосные схемы проектируются с нижней подачей жидкости, при применении фреона — с верхней подачей.
Принципиальная автоматизированная схема безнасосной аммиачной установки для современного фруктового холодильника, в составе которого имеются камеры предварительного охлаждения и камеры хранения. Схема разработана проектным институтом Центросоюза с использованием технических предложений специалистов Венгерской Народной Республики.
Схема выполнена в двух вариантах: с применением кожухотрубных и испарительных конденсаторов. Питание воздухоохладителей жидким аммиаком производится с помощью регуляторов уровня. Пары, образующиеся в каждом из воздухоохладителей, поступают в камерные отделители жидкости. Отделившаяся в них жидкость возвращается снова в батареи соответствующих воздухоохладителей, а освободившиеся от жидкости пары направляются на всасывание в компрессоры.
При неисправности регуляторов уровня система защищается от чрезмерной подачи жидкости термостатом аварийного выключения, чувствительный патрон которого размещен на отделителе жидкости. Термостаты включены в электроцепь управления холодильными компрессорами и соленоидными вентилями на всасывающих и жидкостных трубопроводах.
Паровые линии от камер предварительного охлаждения и камер хранения объединены в две раздельные магистрали, причем на каждой из этих магистралей поставлены бародросселирующие устройства, обеспечивающие необходимое давление и соответствующую температуру кипения аммиака в каждой из этих групп камер.
Бародросселирующие устройства состоят из одного главного, одного вспомогательного клапана и одного соленоидного вентиля. Необходимое давление всасывания обеспечивается соответствующей установкой вспомогательного клапана. Соленоидный вентиль включен в электроцепь компрессора и открывается лишь при работающем компрессоре.
Пары после бародросселирующих устройств объединяются в общий трубопровод, затем поступают в отделительосушитель, установленный в машинном отделении, и далее засасываются в компрессоры.
Осушение паров осуществляется жидким аммиаком от конденсаторов, проходящим через специальный змеевик, вмонтированный в отделитель-осушитель.
Электродвигатели компрессоров приняты с короткозамкнутым ротором и переключателем полюсов, обеспечивающим работу компрессоров на двух скоростях вращения (числах оборотов). Автоматическое включение компрессоров при соответствующей скорости вращения производится с помощью двух прессостатов, поставленных на всасывающей стороне. Прессостаты отрегулированы на различные давления включения. Один из них включает компрессоры на меньшее, другой — на большее число оборотов. Уменьшение скорости вращения выполняется в обратном порядке и остановка компрессора осуществляется первым из указанных прессостатов. Пусковая разгрузка компрессоров производится с помощью соленоидных вентилей (байпасов).
Система водоснабжения принята оборотная. Свежая вода для компенсации потерь поступает из сети в переохладитель жидкого аммиака, затем через соленоидные вентили — в рубашку каждого компрессора и далее сливается через воронки в водосборный бак. Сюда же сливается вода из градирни. Вода из баков засасывается насосами, подается в конденсаторы, и цикл, таким образом, повторяется.
В варианте с кожухотрубными конденсаторами водосборный бак — подземный, засасывание насосами воды производится через приемный клапан, а регулирование подачи воды в каждый из конденсаторов и поддержание, таким образом, стабильной температуры конденсации осуществляется с помощью водорегулирующих вентилей.
Подземное размещение водосборного бака вызвано необходимостью слива воды в него из рубашек компрессоров и осуществления сокращенной циркуляции воды в зимний период года только через бак, помимо градирни. На практике упомянутый приемный клапан надежно не закрывается и поэтому при остановке насосов вода из них, а также из нагнетательных и всасывающих линий выливается в бак. Во избежание этого, особенно при работе в автоматическом режиме, применяются устройства для автоматической заливки насосов водой перед пуском. Эти устройства состоят из небольшого дополнительного бачка, укрепляемого к стене на высоте 2—2,5 м от оси насосов. Бачок снабжен шаровым клапаном для поддержания в нем постоянного уровня воды, поступающей через воронку из сети, и соленоидным вентилем, устанавливаемым на выходе воды из этого бачка.
Автоматический пуск водяных насосов осуществляется от команды на пуск компрессора и производится следующим образом. С помощью реле времени открывается соленоидный вентиль для заливки насоса перед пуском, затем с выдержкой 1 мин этот вентиль закрывается, включается водяной насос и после деблокировки реле протока включается компрессор.
В варианте с испарительными конденсаторами водосборный бак — наземный, насосы размещены внутри этого бака (и всегда, таким образом, находятся под заливом) и используются только в летний период. В зимний период конденсация паров аммиака осуществляется холодным наружным воздухом, продуваемым через трубчатые поверхности с помощью вентиляторов.
Схемой автоматизации предусматривается контроль давления воды в напорных линиях насосов с помощью реле давления. При отсутствии давления или понижении его ниже 1,5 кг/см2 подаются световой и звуковой сигналы и происходит отключение компрессоров.
Компрессоры оборудованы также реле контроля смазки (дифференциальными прессостатами), которые защищают их от перебоев в подаче масла. Регулирование температуры в камерах производится автоматически с помощью терморегуляторов, управляющих соленоидными вентилями на жидкостном и паровом трубопроводах, а также электродвигателями вентиляторов.
Отключение всасывающей стороны воздухоохладителя после достижения заданной температуры в камере необходимо для прекращения дальнейшего холодильного действия и поддержания тем самым стабильной температуры в заданных пределах. Это обстоятельство для фруктовых холодильников особенно важно, так как при этом предотвращается подмораживание и порча фруктов.
При необходимости обогрева камер в зимний период холодильная установка отключается, а терморегуляторы переключаются с управления воздухоохладителями на управление вентиляторами и электроподогревателями.
Снятие снеговой шубы с батарей воздухоохладителей производится горячими парами аммиака в сочетании с орошением их поверхности водой. Оттаивание воздухоохладителей может происходить полуавтоматически или автоматически. В первом случае оно осуществляется путем нажатия кнопки на систему оттаивания соответствующего воздухоохладителя. Импульсом от нажатия кнопки автоматически закрываются соленоидные вентили на жидкостном и всасывающем трубопроводах и открываются соленоидные вентили на трубопроводе горячих паров аммиака, дренажном трубопроводе и трубопроводе для подачи воды. Продолжительность оттаивания определяется экспериментально и задается реле времени.
При оттаивании жидкость из воздухоохладителей, а также жидкость, образующаяся в результате конденсации горячих паров аммиака, сливается по дренажной линии в ресивер, установленный в машинном отделении. Из этого ресивера с помощью горячих паров аммиака она передавливается в распределительный жидкостной коллектор регулирующей станции, а оттуда обратно в воздухоохладители.
В случае автоматического оттаивания команда на проведение этого процесса подается специальным прибором (дифференциальным манометром), реагирующим на возрастание сопротивления движению воздуха при значительном нарастании снеговой шубы на поверхности воздухоохладителей.
Схемой предусматривается комплекс устройств для автоматического регулирования влажности воздуха холодильных камер.
Регулирование относительной влажности воздуха камер осуществляется механическим распыливанием воды с помощью гигростатов (регуляторов влажности), управляющих вентиляторами центробежных распылителей и соленоидными вентилями на водяных трубопроводах перед распределителями воды.
В зимний период, когда относительная влажность в камере чрезмерно возрастает, гигростаты переключаются на управление соленоидными вентилями воздухоохладителей. При включении воздухоохладителей происходит осушка камерного воздуха.
Установка летнего или зимнего режима работы гигростатов и камерных термореле осуществляется с помощью переключателей режимов, установленных на центральном пульте управления в электрощитовой машинного отделения.
На случай повышения давления конденсации за пределы допустимого предусмотрен специальный прессостат, отключающий электродвигатели компрессоров. Повторный запуск компрессоров производится вручную после устранения неисправности. Прессостат сблокирован с автоматическим водорегулирующим вентилем пропорционального действия.
Аварийное отключение холодильной установки осуществляется так же, как и в предыдущей схеме.
Принципиальная схема безнасосной холодильной установки фруктового холодильника с использованием в качестве холодильного агента фреона. Подача жидкого фреона в воздухоохладители производится сверху, отсос паров — снизу. При этом вместе с фреоном в компрессоры возвращается и масло. Одновременно обеспечивается чистота внутренней поверхности воздухоохладителей. Фреон в батареи поступает через терморегулирующий и соленоидный вентили. На выходе паров из воздухоохладителей соленоидные вентили не устанавливаются. Открытие и закрытие соленоидного вентиля на подающей жидкостной линии, а также включение и выключение вентиляторов воздухоохладителя производятся камерным регулятором температуры.