Што такое аміячная халадзільная сістэма?

Што такое аміячная халадзільная сістэма?

Аміячная халадзільная сістэма — гэта прамысловая халадзільная сістэма, якая выкарыстоўвае аміяк (NH₃) у якасці холадагенту. Яна выкарыстоўвае прынцып, што аміяк паглынае вялікую колькасць цяпла падчас выпарэння, для забеспячэння астуджэння ў прамысловых вытворчых працэсах, якія патрабуюць нізкіх тэмператур (напрыклад, замарозка прадуктаў харчавання, халадзільнае абсталяванне, хімічная вытворчасць, лядовыя спартыўныя пляцоўкі і г.д.).

Дзякуючы высокай эфектыўнасці, эканамічнасці і таму, што ён не пашкоджвае азонавы пласт (ODP = 0), аміяк з'яўляецца пераважным холадагентам у галіне буйных прамысловых і камерцыйных халадзільных установак.

Асноўны прынцып працы (аднаступенчаты кампрэсійны халадзільны цыкл)

Праца аміячнай сістэмы астуджэння адпавядае базаваму цыклу паракампрэсійнага астуджэння, які ў асноўным складаецца з чатырох працэсаў:

Сцісканне: пары аміяку пры нізкай тэмпературы і нізкім ціску ўсмоктваюцца кампрэсарам і сціскаюцца, ператвараючыся ў перагрэтую пару пры высокай тэмпературы і высокім ціску.

Кандэнсацыя: пары аміяку пры высокай тэмпературы і высокім ціску трапляюць у кандэнсатар, дзе яны астуджаюцца астуджальнай вадой або паветрам, вызваляючы цяпло і кандэнсуючыся ў вадкі аміяк пад высокім ціскам і нармальнай тэмпературай.

Дроселяванне: аміячная вадкасць пад высокім ціскам праходзіць праз дросельны клапан (напрыклад, пашыральны клапан), і ціск рэзка падае. Частка вадкасці выпараецца, ператвараючыся ў сумесь нізкатэмпературнай і нізкаціскавай пары і вадкасці.

Выпарэнне: нізкатэмпературны аміяк паступае ў выпарнік (напрыклад, вентылятар астуджэння або цеплаабменнік), паглынае цяпло з астуджанай прасторы (халоднага сховішча) і цалкам выпараецца ў нізкатэмпературную пару нізкага ціску. Затым гэтая пара зноў паглынаецца кампрэсарам і завяршае цыкл.

Простая аналогія: гэтак жа, як чалавечае цела пацее, каб астудзіцца, калі пот (раствор аміяку) выпараецца, ён паглынае цяпло ад скуры (астуджанай часткі), робячы скуру прахалоднай.

Асноўныя кампаненты

Кампрэсар: «сэрца» сістэмы. Да распаўсюджаных тыпаў адносяцца поршневыя, шрубавыя і цэнтрабежныя. Шрубавыя кампрэсары найбольш шырока выкарыстоўваюцца ў сучасных сярэдніх і буйных сістэмах дзякуючы сваёй высокай эфектыўнасці і гнуткай рэгуляцыі магутнасці.

Кандэнсатар: «цеплаабменнік» сістэмы. Ён адводзіць цяпло ад сціснутага аміячнага газу. Ён падзяляецца на тып з вадзяным астуджэннем (высокая эфектыўнасць, патрабуе градзірні) і тып з выпарным астуджэннем (водазберагальны, шырока выкарыстоўваецца).

Дросельная прылада: напрыклад, пашыральны клапан, паплаўковы клапан. Яна рэгулюе хуткасць патоку і ціск вадкага аміяку, які паступае ў выпарнік.

Выпарнік: «халодны выхадны канец» сістэмы. Усталяваны ў халадзільнай зоне захоўвання або апрацоўкі, аміяк выпараецца і паглынае цяпло ўнутры сябе. Распаўсюджаныя тыпы ўключаюць паветраныя ахаладжальнікі (з прымусовай канвекцыяй) і змеевікі (з натуральнай канвекцыяй).

Рэзервуар для захоўвання вадкасці: захоўвае вадкі аміяк пасля кандэнсацыі, балансуючы падачу і попыт сістэмы.

Алейны сепаратар і алейны зборнік: аддзяляюць і здабываюць змазачны алей, які выводзіцца з выхлапных газаў кампрэсара, забяспечваючы эфектыўную працу сістэмы.

Газава-вадкасны сепаратар: абараняе кампрэсар, прадухіляючы трапленне невыпаренага аміячнага вадкага рэчыва і ўзнікненне "вадкаснага ўдару".

Сістэма кіравання: «мозг» сучасных сістэм. Яна ўключае ў сябе ПЛК, датчыкі, прывады і г.д. і адказвае за аўтаматычнае кіраванне, бяспеку і рэгуляванне энергіі.

Асноўныя тыпы сістэм

Сістэма прамога пашырэння: аміяк непасрэдна выпараецца ў выпарніку для дасягнення астуджэння. Яна мае найвышэйшую эфектыўнасць, але патрабуе надзвычай строгай герметызацыі труб, і яе прымяненне скарацілася.

Ускосная сістэма астуджэння:

Сістэма аміяку/салёнай вады: спачатку аміяк астуджае салёную ваду (напрыклад, раствор хларыду кальцыя), а затым нізкатэмпературная салёная вада накіроўваецца ў кожную кропку астуджэння помпай. Бяспечная адлегласць вялікая, але энергаэфектыўнасць адносна нізкая.

Каскадная сістэма аміяку/вуглякіслага газу: сучасны мэйнстрым і тэндэнцыя. Аміяк працуе на высокатэмпературнай стадыі цыклу, кандэнсуючы вуглякіслы газ; вуглякіслы газ працуе на нізкатэмпературнай стадыі, выпараючыся для астуджэння. Спалучаючы высокую эфектыўнасць аміяку і бяспеку вуглякіслага газу (нетаксічны пры нізкіх тэмпературах і ўмераным ціску), ён з'яўляецца пераважным рашэннем для буйных халадзільных і маразільных устаноўак.

Сістэма падачы вадкасці пад дзеяннем сілы цяжару: яна падае вадкасць у выпарнік, выкарыстоўваючы статычны ціск слупа вадкасці. Яна стабільная і надзейная, але патрабуе вялікай колькасці ўпырсквання аміяку і часта сустракаецца ў старых сістэмах.

Сістэма падачы вадкасці помпай: помпа выкарыстоўваецца для прымусовай падачы аміячнай вадкасці нізкага ціску ў выпарнік. Яна мае высокую эфектыўнасць цеплаабмену і раўнамерную падачу вадкасці і шырока ўжываецца.

Падкрэсліваючы перавагі

Высокая эфектыўнасць і энергазберажэнне: значэнне схаванай цеплыні аміяку высокае, і ён спажывае менш электраэнергіі на адзінку астуджальнай магутнасці, што прыводзіць да нізкіх эксплуатацыйных выдаткаў.

Ахова навакольнага асяроддзя: ODP = 0, GWP = 0 (патэнцыял глабальнага пацяплення), гэта натуральны экалагічна чысты хладагент.

Эканоміка: нізкая цана, лёгка набыць.

Выдатная прадукцыйнасць цеплаперадачы: высокая эфектыўнасць цеплаабмену з металічнай сценкай трубы.

Лёгкае выяўленне ўцечкі: мае моцны рэзкі пах, і нават невялікую колькасць уцечкі можна выявіць.

Праблемы і меркаванні бяспекі (вельмі важна!)

Аміяк таксічны (клас 2) і лёгкаўзгаральны (клас B2L), таму бяспека з'яўляецца асноўным прынцыпам пры праектаванні, мантажы і эксплуатацыі.

Таксічнасць: Уцечка можа выклікаць сур'ёзныя пашкоджанні вачэй і дыхальных шляхоў. Высокія канцэнтрацыі могуць быць смяротнымі.

Узгаральнасць: калі канцэнтрацыя ў паветры дасягае ад 15% да 28%, яно можа выбухнуць пры кантакце з полымем.

Меры бяспекі:

Ізаляцыя камп'ютэрнай залы: асноўнае абсталяванне, такое як кампрэсары і рэзервуары для захоўвання вадкасцей, павінна размяшчацца ў асобнай, добра вентыляванай камп'ютэрнай зале.

Выяўленне ўцечак і сігналізацыя: Неабходна ўсталяваць датчыкі канцэнтрацыі аміяку і падключыць іх да сістэм аварыйнай вентыляцыі і спрынклернага паліву.

Ахоўнае абсталяванне: У камп'ютэрнай зале павінны быць прадугледжаны аварыйныя сродкі, такія як процівагазы, ахоўныя акуляры і ахоўнае адзенне.

Засцерагальны клапан і скід ціску: ёмістасці пад ціскам павінны быць абсталяваны засцерагальнымі клапанамі, а трубы для скіду ціску павінны быць накіраваны ў бяспечную зону на адкрытым паветры.

Строгія правілы: праектаванне і будаўніцтва павінны адпавядаць абавязковым стандартам, такім як «Код праектавання халадзільных складоў» (GB50072) і «Тэхнічныя характарыстыкі будаўніцтва і прыёмкі ўстаноўкі аміячнай халадзільнай сістэмы», выдадзеныя дзяржавай.

Прафесійная эксплуатацыя: Аператары павінны мець адпаведныя сертыфікаты і рэгулярна праходзіць навучанне па тэхніцы бяспекі.

Асноўныя сферы прымянення

Харчовая прамысловасць: замарозка і халадзільнае захоўванне мяса, морапрадуктаў, садавіны і гародніны; перапрацоўка малочных прадуктаў; піваварства.

Хімічная інжынерыя і фармацыя: працэсы астуджэння, нізкатэмпературныя рэакцыі, звадкаванне газаў.

Лагістыка і складское захоўванне: буйныя лагістычныя цэнтры халоднага ланцуга, высокатэмпературныя халадзільныя склады.

Ледавыя і снежныя пляцоўкі: штучны каток, гарналыжны курорт.

Іншыя: цэнтральнае кандыцыянаванне паветра (астуджэнне памяшканняў), ваенныя даследаванні і распрацоўкі і г.д.

Тэндэнцыі развіцця

Скарачэнне і мініятурызацыя аміяку: аптымізацыя канструкцыі (напрыклад, выкарыстанне пласціністых цеплаабменнікаў) і выкарыстанне холадагентаў, такіх як вуглякіслы газ, у каскаднай сістэме дазваляе паменшыць колькасць аміяку ў сістэме, што пашырае яе прымяненне ў такіх памяшканнях, як супермаркеты і крамы самаабслугоўвання.

Аўтаматызацыя і інтэлект: шырокае выкарыстанне тэхналогій ПЛК і Інтэрнэту рэчаў для дыстанцыйнага маніторынгу, дыягностыкі няспраўнасцей, кіравання энергаэфектыўнасцю і прагнастычнага абслугоўвання.

Аптымізацыя інтэграцыі сістэмы: садзейнічанне выкарыстанню эфектыўных шрубавых кампрэсараў і тэхналогій рэкуперацыі цяпла (рэкуперацыя цяпла кандэнсацыі для вытворчасці гарачай вады), павышэнне агульнай энергаэфектыўнасці.

Стандарты бяспекі пастаянна ўдасканальваюцца: правілы і стандарты становяцца ўсё больш строгімі, што спрыяе больш бяспечным і надзейным канструкцыям і тэхналагічным ужыванням.

Кароткі змест

Аміячная халадзільная сістэма з'яўляецца асновай прамысловага халадзільнага абсталявання, якое забяспечвае падтрымку шырокага халадзільнага ланцуга і базавых галін прамысловасці дзякуючы сваёй выдатнай энергаэфектыўнасці і экалагічнасці. Аднак найбольш прыкметнай характарыстыкай з'яўляецца тое, што «эфектыўнасць і рызыкі суіснаваюць». Развіццё сучасных тэхналогій аміячнага халадзільнага абсталявання рухаецца ў напрамку «большай бяспекі, большай экалагічнасці і большай інтэлектуальнасці», і асабліва каскадная сістэма аміяку/CO2 становіцца прызнаным залатым стандартам у галіне.