В промышленных холодильниках воздух охлаждается: В промышленных холодильниках воздух охлаждается с помощью труб, по которым течет охлажденная жидкость. Где надо располагать эти трубы: вверху или внизу помещения?

Содержание

Холодильник расход воздуха – Справочник химика 21

    Конденсаторы-холодильники воздушного охлаждения. В конденсаторах-холодильниках воздушного охлаждения имеются распылительные водяные форсунки и жалюзи, служащие для увеличения или уменьшения расхода воздуха. На установках с применением аппаратов воздушного охлаждения (ABO) температура продукта на выходе из конденсатора-холодильника в летний период регулируется вспрыском воды (клапан устанавливается на линии воды к форсункам), а в зимний период изменением расхода воздуха путем воздействия на мембранный привод жалюзи. [c.225]
    Вычисляют расход воздуха из уравнения теплового баланса холодильника. Затем, определив плотность воздуха при его начальной температуре, находят расход воздуха в м /ч. Плотность воздуха (рв, кг/м ) при его начальной температуре з и Pq = = 0,101 МПа может быть определена из Приложения 17 или равенства [c.
80]

    Рассчитать расход воздуха и поверхность конденсатора холодильника воздушного охлаждения, в который при 125 °С поступают из колонны следующие продукты 102 055 кг/ч паров нестабильного бензина ( =0,740), 17 916 кг/ч жирного газа, 9629 кг/ч водяного пара. Конечная температура продуктов 40°С температура воздуха на входе и выходе из аппарата соответственно 20 и 60 С. Согласно заводским данным, коэффициент теплопередачи К=232 Вт/(м -К). Теплоемкость жирного газа при нормальных условиях С=1,91 кДж/(кг-К). [c.83]

    Чем больше вводится в сырье воздуха, тем меньше требуется времени для его окисления. При слишком большой подаче воздуха температура в реакционном пространстве может подняться выше допустимой. Так как реакция окисления экзотермическая, то изменением расхода воздуха можно регулировать температуру процесса. При окислении большой подачей воздуха необходимо выводить тепло из реакционного пространства (например, путем циркуляции части продукта через холодильник).

Для процесса окисления характерны реакции дегидрогенизации, приводящие к образованию водяных паров. На это расходуется значительная часть кислорода, вводимого с воздухом. Общий расход воздуха зависит от химического состава сырья, а также от качества получаемого битума и составляет 50—400 м /т битума. [c.400]

    В реактор загружают 100 г парафинов, включают подачу азота и добавляют 5 г борной кислоты. Начинают поднимать температуру и при 165°С устанавливают расход воздуха и азота по реометрам. Расход окисляющего газа поддерживают на уровне 70 л1ч, азота 45—50 л1ч, воздуха—20—22 л ч. Концентрация кислорода в этом случае будет 5—7%. Азот и воздух смешиваются, проходят осушитель с хлористым кальцием и поступают в реактор из реактора газ через обратный холодильник уходит в атмосферу. Уносимые капельки парафинов воз- 

[c.70]

    Прежде чем приступить к отбору проб, необходимо убедиться, что во время испытаний расход и состав сырья, а также расход воздуха на окисление и другие параметры технологического процесса будут стабильны Поскольку в трубопроводе газов окисления имеется избыточное давление, поток многофазный, гетерогенный, для отбора проб применима схема, показанная на рис. 6.8. При этом отбирают раздельно соляр, воду, сухую часть. Необходимо, по возможности, четко разделять соляр и водную часть, регулируя температуру на первой ступени холодильника. [c.456]


    Продувочные трубы должны располагаться вблизи пучка трубок холодильника, что позволяет производить обдувку труб даже прн небольшом расходе воздуха. [c.245]

    Гудзон из низа вакуумной колонны АВТ с температурой 345 °С забирается насосом и прокачивается через две пары трубчатых теплообменников гудрон-нефть, где, охладившись до 230-245 °С, подается в кубы-окислители. Часть гудрона поступает в среднюю часть (на 1-2 м ниже верхнего уровня жидкой фазы) окислительной колонны через холодильник, где дополнительно охлаждается до 170-180 °С. Расход гудрона стабилизируется с помощью регулятора. В низ колонны через маточник подается сжатый до 0,8-1,2 ати воздух. Расход воздуха регулируется автоматически. Температура окисления поддерживается на уровне 240-260 °С, движение воздух-сырье противоточное.

Уровень продукта в окислительной колонне автоматически поддерживается постоянным с помощью регулятора, воздействующего на откачку товарного битума с низа колонны в емкость. Газообразные продукты окисления из верха окислительной колонны направляются в конденсатор смешения. Часть продукта конденсируется тяжелой масляной фракцией или водой. Не-сконденсированные пары и газы подаются в печь дожига. 
[c.139]

    На действующих НПЗ из перечисленных направлений используется в основном первое. Причем при определении оптимума температуры сырья перед его подачей в печь (для каждой установки в зависимости от качества сырья, объема и качества материальных потоков) исходят из следующих условий при увеличении нагрева сырья сокращается средняя разность температур теплообменивающихся потоков, увеличивается поверхность теплообменников и их стоимость, увеличиваются затраты на ремонт и чистку теплообменников, расход энергии на перекачивание сырья через теплообменники, растет давление на сырьевом насосе и перед трубчатой печью. Одновременно сокращаются поверхность холодильников, расход охлаждающей воды (или воздуха) и расход энергии на перекачивание воды. 

[c.84]

    В последнее время вихревые аппараты все чаще применяют в наземном транспорте. На железнодорожном транспорте, автобусах, троллейбусах, грузовых автомобилях устанавливают тормозные пневмосистемы. Расход воздуха в этих системах недостаточен для кондиционирования, а основные потребители настолько важны для транспортных средств, что компрессоры непрерывно работают независимо от наполнения расходных баллонов. Расход воздуха, бесполезно сбрасываемого в атмосферу, достаточен для питания вихревого генератора холода бытового холодильника. Холодильники для хранения продуктов применяют в первую очередь на локомотивах, где требования по уровню комфорта обслуживающего персонала выше, чем на других видах транспорта. [c.234]

    В состав блока подготовки входят фильтр и холодильник контролируемого продукта ротаметры, измеряющие его расход и расход воздуха соответствующие редукторы, а также бачок с эталонным продуктом.

[c.129]

    Метод тонкопленочной дистилляции, разработанный Гоулде-ном и др. [8], основан на испарении H N и некоторого количества воды подкисленных проб. Вода должна конденсироваться и стекать обратно, а H N поглощаться в абсорбционной колонке. Настоящие исследования обнаружили, что такая технология имеет ряд недостатков. Оказалось, что значительное количество H N возвращается со сконденсированной водой и не определяется. Было также замечено, что чем ниже температура холодильника, тем, меньше обнаруживается цианидов и хуже воспроизводимость результатов. Предлагаемый здесь прибор (см. рис. 20.2) очень прост, а необходимость в холодильнике отпадает. Следует отметить, что аэрация помогает извлечь газообразный H N из раствора. Расход воздуха составляет 20, а скорость подачи подкисленной пробы 2,7 мл/мин. [c.230]

    Температура битума, выходящего из холодильников, регулируется изменением открытия жалюзи воздушных холодильников с помощью специального пневмопривода.

От положения жалюзи зависит расход воздуха, нагнетаемого вентиляторами холодильников. [c.116]

    При температуре в кубе 265 °С начинают проводить циркуляцию гудрона через холодильник для понижения температуры окисления гудрона. При максимальном расходе воздуха температура гудрона в кубе должна быть в пределах 265—275 °С. Если интенсивной циркуляцией содержимого куба не удается достигнуть нужной температуры, то уменьшают подачу воздуха. [c.137]

    Вычисляют расход воздуха из уравнения теплового баланса холодильника. Затем, определив плотность воздуха при его начальной температуре, находят расход воздуха (0 , кг/ч)  [c.77]

    Производительность холодильников воздушного дутья, определяемая расходом воздуха, в основном зависит от температуры воздуха, подверженной значительным изменениям. 

[c.68]

    Холодильник с псевдоожиженным слоем представляет собой прямоугольную камеру (обычно длиной Эми шириной 1,1 м), в которой размещена воздухораспределительная решетка провального типа с живым сечением около 4—6%. Диаметр отверстий 4 мм. Холодный воздух нагнетается в холодильник вентилятором высокого давления расход воздуха для создания рабочих скоростей псевдоожижения (1,8 м/с) составляет 55—70 тыс. м /ч, напор 4900—6080 Па (500—600 мм вод. ст.). В ряде случаев холодильник оборудуется двумя ярусами перфорированных решеток с ячейковыми питателями (решетки располагаются наклонно по ходу материала). [c.164]


    Расход воздуха через влагомаслоотделитель определялся мерным соплом 13. Температуру воздуха после холодильника и перед мерным соплом измеряли ртутными термометрами, давление воздуха перед мерным соплом и перепад давления на сопле, а также 
[c.203]

    Чтобы уменьшить расход воздуха для охлаждения, можно применять исходный сырой материал, который в необходимом количестве подается в холодильник на смешение с сухим продуктом. Благодаря испарению влаги из сырого материала продукт быстро охлаждается. Расход воздуха значительно сокращается также, если в него диспергировать воду из расчета ее полного испарения при прохождении через слой охлаждаемого материала. [c.409]

    Иногда охлаждаемый материал перемещается по наклонному цепному транспортеру, который состоит из отдельных лотков с ситчатым днищем, угол наклона транспортера 10—15°. Такие холодильники по расходу воздуха и габаритам значительно уступают холодильникам с кипящим слоем. [c.411]

    Могут найти широкое применение конвективно-кондуктивные холодильники с кипящим слоем. Воздух в них используется в основном для перевода слоя материала в псевдоожиженное состояние. Основное количество тепла отводится водой путем кондук-тивного теплообмена. Такой теплообменник может быть выполнен в виде труб или пластин, устанавливаемых в слое по направлению движения материала. Кондуктивный отвод тепла может составлять 50—80% его общего количества, что позволяет значительно сократить расход воздуха на охлаждение и упростить очистку его от пыли.

В случае выделения при сушке вредных газов загрязненный воздух после сухой очистки можно подавать в топку сушилки в качестве вторичного дутья, а вредные газы в этом случае будут улавливаться в одном месте — за сушилкой. По требующемуся количеству вторичного дутья в топке можно определить долю тепла, отводимого в холодильнике кондуктивным способом. Такая схема охлаждения продукта позволяет сократить затраты на пылеочистные и абсорбционные аппараты. Кондуктивные поверхности теплообмена такого холодильника можно приближенно рассчитывать по формулам (V-28)—(V-34). [c.412]

    Отличительной особенностью компрессора является закрытый картер 8 с односторонней съемной крышкой, в которой на двух разнесенных роликовых конических подшипниках смонтирован кованый вал с консольным кривошипом 6 и присоединенными к нему шатунами 5, имеющими неразъемные нижние головки с устройствами для разбрызгивания масла. С правой стороны к кривошипу крепится съемный противовес, выполненный совместно с автоматическим регулятором начального давления 7, обеспечивающим разгрузку компрессора в период пуска. На левом конце вала монтируется устройство 1, выполняющее одновременно функции шкива, маховика и вентилятора. Для сокращения затрат мощности и обеспечения заданного расхода воздуха вентилятор имеет профилированные лопатки. Основной поток воздуха направлен на промежуточный холодильник 2, выполненный в виде крльца из оребренных металлических труб, и частично на цилиндры и крышки. Расточки под цилиндры 1-й и П-й ступеней имеют одинаковый диаметр, что позволяет при небольших конечных давлениях повысить производительность компрессора при работе в режиме одноступенчатого сжатия путем замены цилиндра И-й ступени на цилиндр 1-й ступени. Цилиндры выполнены из чугуна с круговым оребрением в зоне камеры сжатия и крепятся к картеру шпильками через нижний фланец. На верхнем фланце цилиндров устанавливается комбинированный клапан 3, который вместе с крышками крепится к цилиндру шпильками. Для обеспечения надежности работы поршневой палец имеет увеличенный диаметр и смазывается маслом, снимаемым с цилиндров маслосъемными кольцами. Очистка газа на входе в компрессор осуществляется с помощью шумопоглощающего комбинированного фильтра, представляющего собой совокупность циклона и сухого фильтрующего элемента, пропитанного силиконом. Компрессоры снабжены системами автоматического управления работой в зависимости от их назначения. [c.316]

    Проверка качества МП из системы показывает, что содержание воды и кислотное число на установке 37/2 в 2 раза ниже, чем на установке 37/1. За время эксплуатации с 1994 г. проблема коррозии на установке не возникла. Расход водяного пара снизился на ЮОО кг/ч за счет замены поршневых насосов Н-Ю, Н-19 на центробежные, а также сокращения подачи пара в отпарные колонны и отключения ряда пароспутников. Расход энергии повысился благодаря замене и установке новых насосов Н-5, Н-9 и ABO. Расход оборотной воды сократился на 200 м /ч и5-за отключения погружных холодильников Т-7, Т-га, Т-2, Т-12. Расход воздуха ЖП увеличился на Ю нм /ч в результате установления дополнителт яых приборов контроля и автоматики. Единовременная загрузка iill на установку аналогична загрузке фенолом с добавлением 20 т для вновь устанавливаемых аппаратов и составляет около 150 т. На восполнение потерь при текущей эксплуатации установки расход МП составляет 25 т/год. [c.11]

    Расход сухого воздуха в ечь, необходимого для полного сгорания серы, расходом воздуха с коррекцией его по температуре и давлении. Температура газоаоздушиой смеси на выходе иэ печи задается регуляторами температуры и расхода воздухе в печь, а также расходом смеси диоксид серы – воздух, проходящей через холодильник после печи. [c.228]

    При температуре газа регенерации 280-300°С на выходе из адсорбера по зонам молекулярных сит в систему циркулирующего газа начинает подаваться воздух. Устанавливается расход воздуха 600 нм /ч, концентрация кислорода на входе перед адсорбером поддерживается на уровне 0,5%об. Затем со скоростью 10°С/ч поднимают температуру перед адсорбером до 320 С в зависимости от температуры в слое молекулярного сита и коксовой нагрузки регулируется расход воздуха и содержание кислорода в газе регенерации. При повышении температуры в слое до 400°С из пор молекулярных сит продуктами сгорания кокса начинает выделяться аммиак, который реагирует с углекислым газом, образуя соль (NHj)2 02, отлагающуюся на поверхности теплообменной аппаратуры (холодильники LK-101, Х-105), что повышает сопротивление в системе циркуляции. Для предотвращения этого на выкид компрессора V-102 в начальный период горения кокса подается перегретый водяной пар, который способствует отмыванию солей с поверхности труб охлаждающих аппаратов. Растворенные соли собираются в емкости В-113 и удаляются из нее в канализацию. [c.253]

    Повышенный расход воздуха, обусловленный спецификой сырья, несколько усложняет работуЧехнологической установки, т. к. вызывает коксование испарителей и воздушных холодильников и требует чистки аппаратов примерно 1 раз в 3 месяца. Однако, даже такая жесткая технология позволяет получать битумы, обладающие рядом положительных свойств по сравнению, с требованиями ГОСТ 11954-66. Это — высокая дуктильндсть, некоторый запас по температуре размягчения по КиШ и по температуре хрупкости по Фраасу (табл. 3). [c.148]

    В убах непрерывного действия при температуре 250-260 °С, расходе воздуха в каждом от 300 до 1000 м /час получают дорожные битумы. Для снятия тепла реакции во время окисления подается на верх кубов вода в количестве 0,3 м час на каждый куб. Базовый битум из последнего куба перекачивается через холодильник в одну из трех емкостей для хранения и слива в бункера. Одновременно с закачкой в емкость в битум подкачивается (1-3% вес) кубовый остаток производства СЖК. [c.149]

    Холодильники и 3 ограничивали размер реакционной зоны. Воздух, поступавший в реактор, подогревался печью Н1. Для компенсации потери тепла в реакторе последний был оборудован электрообогревом, поддерживавшим температуру воздуха на выходе из реактора tz), равную температуре воздуха на входе в реактор tl). Расход воздуха определялся реометрами Рг и Ра, давление воздуха — манометром т. Размер капель оценивался отсчетным микроскопом М. О степени окисления капель и паров топлива, собранных в приемниках 2 ж 3, судили путем определения прямым микрометодом содержания кислорода. Полученные результаты выражались в виде усповного процента окисленных молекул. Если предполонсить, например, что каждая молекула дизельного топлива с молекулярным весом 178 присоединит по 1 атому кислорода, то содержание [c.104]

    Рассчитать расход воздуха и поверхность конденсатора-холодильника воздушного охлаждения, в который при 125 °С поступают из колонны следуюш,ие продукты 10 055 кг1ч паров нестабильного бензина = 0,740), 17 91й кг1ч жирного газа, 9629 кг ч водяного пара. Конечная температура продуктов 40 °С, температура воздуха на входе и выходе из аппарата соответственно [c.82]

    При конструировании крупногабаритных лабораторных и промышленных установок необходимо уменьшить унос паров циклогексана отходящими газами. Этот унос достигает значительных размеров, причем охлаждение газов на выходе не может полностью его устранить. При давлении в 30—50 ат температура плавления циклогексана равна 8° [2], поэтому обратные холодильники не должны иметь температуры ниже этой величины. Упругость же паров циклогексана в этих условиях составляет около 0,06 атм. При расходе воздуха 130 уг/час н. т. д. на 1 кг циклогексана объемная скорость при 30 ат составляет 4,4 л ч кг и унос его достигает при этом примерно 1 г ч СбНи на 1 кг загрузки. Такова величина уноса в том случае, если холодильник работает в условиях, приближающихся к равновесным, когда охлаждающиеся пары СбН12 успевают [c.70]

    Матптшкя эксперимента.Закономерности окисления ТМБ воздухом изучались на барботажной колонке с рубашкой. соединенной с термостатом, обратным холодильником и системой контроля и регулирования температуры и расхода воздуха. В колонку загружа- [c.31]

    Окисление изопропЕ лбензола кислородом воздуха проводили в реакторе е.мкостью 800 снабженном быстроходной мешалкой, устройством, для подачи воздуха, пробоотборником и обратным холодильником. Те.мпература процесса поддерживалась в заданном режиме съемным электронагревательным элемен-ТО.М. Контроль за температурой реакционной массы осуществляли с по.мощью тар.мопа ры. Расход воздуха определяли ротаметром окончание реакции определяли по содержанию кислорода на выходе из реактора, которое за1меряли авто.матическим газоанализаторо м МН-5127. [c.24]

    Для охлаждения зернистых и пылеобразных материалов можно использовать пневмотрубы и аппараты с кипящим слоем. В пнев-мотрубах материал и воздух движутся параллельно, поэтому для них характерны повышенный расход воздуха и недостаточно глубокое охлаждение продукта. Однако холодильник этого типа одновременно выполняет функцию транспортера, перемещающего продукт, например, от сушилки в бункер-хранилище. Расчет таких холодильников производится по аналогии с расчетом трубчатых пневмосушилок. [c.408]

    Конвективно-кондуктивный холодильник Рис- VIII-27. Труба с пневмотранспортом материала показан на рис. VII1-27. Материал вдувается холодным воздухом в пневмотрубу, стенки которой охлаждаются водой. Трубы разделены на секции, каждая из них имеет самостоятельные вывод и ввод воды в рубашку. Обычно воду подают снизу, а отводят сверху. В нижней части трубы находится клапан для удаления крупных комков материала, которые выпадают из потока при пневмотранспорте. Такая установка обеспечивает охлаждение продукта при минимальном расходе воздуха. Перемещаемая пневмотранспортом смесь газа и материала может иметь большую концентрацию взвешенной твердой фазы, зависящую от напора, создаваемого тяго-дутьевыми устройствами. [c.411]


Теплообменная аппаратура холодильного агрегата – конденсатор и испаритель

Теплообменная аппаратура холодильного агрегата – конденсатор и испаритель

Если компрессор обеспечивает движение хладагента по холодильному циклу, то конденсатор и испаритель служат для обмена теплом между хладагентом и окружающей средой.

Испаритель

Пластинчатый испаритель Трубчатый испаритель Ребристо-трубный испаритель

Испаритель находится внутри холодильника и представляет собой охлаждающую систему трубок  (катушку) с хладагентом, которая забирает тепло холодильной камеры, нагревая хладагент. Когда жидкий хладагент выходит из терморегулирующего вентиля или (в небольших холодильниках) небольшой капиллярной трубки, он попадает в более широкую трубку испарителя, что вызывает падение давления. Это падение давления хладагента заставляет его перейти обратно в газообразное состояние. Хладагент вскипает, и это изменение его агрегатного состояния приводит к поглощению тепла. Газообразный хладагент проходит через трубки катушки испарителя по камере охлаждения, и, отбирая тепло у ее среды, возвращается в компрессор, где начинается новый холодильный цикл.

По своей конструкции испарители бывают пленочными, панельными, трубчатыми, кожухотрубными, листотрубными, ребристотрубными, змеевиковыми и пластинчатыми. Листотрубные испарители используют в бытовых холодильниках, охлаждаемых прилавках и льдогенераторах. Ребристотрубные испарители применяют в холодильных камерах. Для усиления теплообмена с воздухом поверхность их трубок оребряют. В охладителях напитков используют змеевиковые испарители, в которых напиток и хладагент протекают по отдельным змеевикам.

Испарители с принудительной циркуляцией воздуха называются воздухоохладителями. В них теплообменный блок, через который течет хладагент, обдувается одним или несколькими вентиляторами. Воздух растекается по всему объему охлаждаемой камеры, что позволяет добиться равномерности температуры внутри нее.

Испарители классифицируют также по способу движения хладагента. В сухих испарителях хладагент подается сверху и по мере продвижения по трубам превращается в пар. В затопленных испарителях хладагент подается снизу и кипит, испаряясь с поверхности. Затопленные испарители эффективнее, но расходуют больше хладагента. Сухие проще и дешевле, поэтому обычно используются в небольших и средних холодильных системах.

Рис. Кожухотрубный испаритель

Оттаивание испарителя

Поскольку испаритель поглощает тепло, температура его поверхности очень низка. Поэтому на ней в виде инея выпадает влага, содержащаяся в воздухе. Со временем испаритель обрастает «снеговой шубой». Процесс ее образования идет тем быстрее, чем выше влажность снаружи холодильной камеры и чем чаще открывается ее дверь. «Шуба» мешает теплообмену и ухудшает замораживание продуктов, поэтому от нее надо периодически избавляться, проводя оттаивание испарителя.

Для этого в промышленном холодильном оборудовании предусмотрено автоматическое оттаивание через заданные интервалы времени. Для ускорения оттаивания во многих моделях испаритель нагревается трубчатыми электронагревателями (ТЭНами) у его поверхности. Но более эффективно оттаивание горячими парами хладагента (система hot gas).

(Об оттайке и обслуживани см. также Советы по выбору холодильного оборудования)

 

Конденсатор

Конденсатор в

холодильном агрегате

После компрессора сжатый холодильный агент поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется. При этом тепло, полученное хладагентом в холодильной камере, выделяется. Поверхность конденсатора нагревается, ее тепло передается в окружающую среду.

Теплообмен с помощью естественного движения воздуха малоэффективен и обычно применяется в бытовых холодильниках и фригобарах (мини-барах).

 

Конденсаторы коммерческих холодильных систем часто снабжены вентилятором для интенсификации теплообмена. Если от холодильного оборудования требуется бесшумность, то в нем используются конденсаторы с водяным охлаждением.

 Холодильный агент, охладившись и превратившийся в конденсаторе в жидкость, выйдя из него, проходит через терморегулирующий вентиль и подаётся в испаритель.

 

(C) “Компания “Система 4”, 2012

Системы охлаждения при хранении овощей

В отечественных холодильниках наиболее часто встречаются батарейная, батарейно-воздушная, воздушная и панельная системы охлаждения.

Общими для всех систем охлаждения являются наличие холодильных установок, среди которых самыми рас-пространенными являются компрессорные. Они состоят из компрессора, конденсатора, испарителя и регулирующего вентиля, а также соединяющих их трубопроводов.

Компрессоры и конденсаторы устанавливаются в машинном зале, который может находиться в том же или отдельно стоящем здании, если они подают холод в несколько хранилищ.

Испарители, отличающиеся при разных системах охлаждения, находятся либо в холодильных камерах (батареи-испарители, воздухоохладители) , либо вне их пределов — в коридоре или вентиляционных камерах.

Компрессорная установка — это замкнутая система, в которой циркулирует хладагент: аммиак, фреон-12, фреон-22 или охлаждающий рассол. В первом случае охлаждение будет непосредственным, во втором — рассольным.

Наиболее экономична, проста, легко управляема непосредственная система, но недостатком ее является попадание паров хладагента в холодильные камеры при разгерметизации системы. Хладагент опасен для плодоовощной продукции, так как вызывает ожоги хранящейся продукции, а также для людей, работающих при погрузке и выгрузке камер. Поэтому в промышленных холодильниках наиболее часто применяют рассольную систему охлаждения, в которой используют промежуточный хладоноситель — водный раствор поваренной соли, хлористого кальция или этиленгликоль. Хладоноситель охлаждается и насосом подается в испарители.

Для сохраняемости плодоовощной продукции имеет значение температура подаваемого в испарители хладагента или хладоносителя. По исследованиям НИИХП, большие перепады температуры хладагента или рассола вызывают интенсивное выпадение конденсата и образование на испарителях «снеговой шубы», осушают воздух камер, способствуют усиленному влаговыделению из продукции, а, следовательно, повышают убыль массы.

Оптимально допустимым градиентом температур являются 5—8° С. При меньшем значении снижается эффективность охлаждения холодильных камер.

Разные системы охлаждения отличаются также способом понижения температуры. При батарейном, смешанном и панельном способах охлаждение достигается путем непосредственного контакта воздуха камер с охлаждающей поверхностью батарей, панелей, при воздушном — путем подачи холодного воздуха в камеру. В последнем случае воздухоохладители выносятся за пределы камеры и в них может охлаждаться как забираемый из камеры через заборное окно воздух, так и подаваемый наружный воздух. Для лучшего вентилирования камер заборное окно устанавливают таким образом, чтобы подаваемый из воздуховодов воздух не попадал в заборное окно.

Батареи-испарители батарейного охлаждения состоят из оребренных труб, увеличивающих охлажденную поверхность, и крепятся на одной или двух стенах камеры, Охлаждающие панели крепятся на потолке камер, а воздухоохладители устанавливают на полу (напольные) или подвешивают к потолку (потолочные).

Под батареями-испарителями вдоль стен устраивают желобки, в которые собираются талые воды при удалении «снеговой шубы» с батарей-испарителей. Желобки имеют стоки в канализацию для выведения излишней воды из камеры.

При отсутствии желобка и стока талых вод нарушается влажностный режим камеры. Талые воды попадают на пол камеры, увлажняя воздух в ней, тару и продукцию. В результате скорость нарастания «снеговой шубы» на батареях-испарителях увеличивается, снижается их охлаждающий эффект, возникает необходимость более частого оттаивания, а это в свою очередь приводит к колебаниям температурно-влажностного режима в камерах.

Воздухоохладители напольные с системой воздуховодов в верхней части камеры позволяют обеспечить более равномерный температурный режим в камере, чем только одни батареи-испарители, поэтому чаще всего их применяют в комплексе. Недостатком напольных воздухоохладителей является то, что они снижают полезную площадь холодильников и требуют довольно большого расхода электроэнергии для нагнетания воздуха в верхнюю часть камер.

Более экономичны потолочные воздухоохладители, монтируемые под потолком камер. При правильном монтаже сливных труб, предназначенных для удаления талых вод, потолочные воздухоохладители не снижают коэффициента загрузки камер и обеспечивают равномерный температурный режим.

Однако при неправильном монтаже сливных труб, когда наклон их не обеспечивает быстрого удаления талых вод, происходит застаивание воды, образование ледяных пробок. При последующей оттайке воздухоохладителя талые воды переполняют поддон и попадают на расположенную под ними продукцию и пол.

Удаление талой воды при этом затруднено, так как слива в канализацию с пола не предусмотрено. Из опасения намокания продукции материально ответственные лица вынуждены оставлять под воздухоохладителями свободное от груза пространство, что снизит коэффициент загрузки камер.

При панельном охлаждении испарители монтируют на потолке камер. Панели представляют собой листотрубные батареи, объединенные между собой по контуру наружных ограждений таким образом, что между стороной батареи и стенкой образуется воздушная прослойка — продух. Ширина пристенного продуха составляет 50— 100 мм, потолочного — 50—600 мм.

Каждый из способов охлаждения имеет свои преимущества и недостатки.

Способы отвода теплоты к окружающей среде | Холод-проект

Теплота конденсации хладагента холодильной установки (также как и теплота абсорбции в абсорбционной установке) должна быть передана окружающей среде. В качестве теплоотводящей среды могут быть выбраны вода или атмосферный воздух – самые доступные теплоприемники. Ранее считалось более целесообразным охлаждать конденсаторы промышленных холодильных установок, а также абсорберы абсорбционных установок водой, так как из-за более интенсивной (примерно в 1000 раз по сравнению с воздухом) теплоотдачи к воде и более значительной (почти в 3000 раз) объемной теплоемкости воды обеспечиваются компактность теплообменных аппаратов и относительно низкая их металлоемкость. Кроме того, температура воды в летнее время, как правило, ниже температуры воздуха в данной местности, и поэтому холодильная установка, имеющая конденсатор с водяным охлаждением, работает летом при более низкой температуре конденсации хладагента. Конденсаторы с воздушным охлаждением обычно применяли только в малых торговых и транспортных холодильных установках, то есть там, где по ряду причин применение воды исключалось.

При использовании воды в качестве теплоотводящей среды возможны два вида водоснабжения: проточное (разомкнутая система подачи воды) и оборотное (замкнутая система подачи воды). В разомкнутой системе (рис. 1) вода, взятая из источника водоснабжения 1 при температуре tw1 насосом 2, используется однократно для отвода теплоты в конденсаторе и затем сбрасывается, будучи нагретой до температуры tw2. Система проточного водоснабжения может быть применена, прежде всего, благодаря своей простоте, однако ее использование не всегда экономически оправдано, а часто и невозможно из-за вероятности загрязнения окружающей среды.

Рис. 1. Схема проточного водоснабжения: 1 – открытый водоем; 2 – насос; 3 – конденсатор.

Целесообразность использования той или иной системы водоснабжения в большой степени зависит от источника водоснабжения, количества и качества воды в нем. Иногда для водоснабжения холодильных установок воду берут из различных естественных водоемов: рек, озер, морей. Если предприятие находится вблизи таких источников, то стоимость воды оказывается низкой и ее повторное использование нецелесообразно. В некоторых случаях вода естественных водоемов может содержать большое количество растворенных солей, что приводит к образованию отложений на теплопередающей поверхности и коррозии аппаратов, охлаждаемых такой водой. В других случаях вода оказывается сильно загрязненной, что требует ее предварительной обработки или частой очистки аппаратов и, следовательно, усложняет эксплуатацию установки. Часто приходится, например, при водоснабжении химических предприятий, отказываться от разомкнутой системы с забором воды из реки, так как в теплообменных аппаратах вода может загрязняться рабочими веществами при их утечке, а санитарные требования запрещают возвращать загрязненную воду в реку.

Другим целесообразным источником водоснабжения для холодильных установок вследствие низкой температуры воды (tw1 = 9…12 °C) являются артезианские скважины (колодцы). Но артезианская вода часто жесткая, химически агрессивная, что также приводит к образованию отложений и коррозии. В крупных населенных пунктах холодильные установки нередко снабжаются из городской водопроводной сети. Применение в таких случаях проточного водоснабжения приводит к значительным расходам. Из-за сравнительно высокой стоимости водопроводной воды иногда получается, что за воду приходится платить существенно больше, чем за электроэнергию на привод холодильного оборудования (в частности, компрессора). В некоторых случаях недостаточное поступление воды из источника (недостаточный дебит), не обеспечивающее нужд холодильной установки, лишает возможности применять проточное водоснабжение даже при хорошем качестве воды и низкой ее стоимости.

В замкнутой системе (рис. 2) вода используется многократно, так как циркулирует по замкнутому контуру и перед очередным использованием охлаждается в атмосферном охладителе 1, отдавая окружающему воздуху теплоту Qк, полученную в конденсаторе 2 (или других аппаратах). Таким образом, в замкнутой системе вода, циркулирующая при помощи насоса 3, является промежуточным теплоносителем между хладагентом, от которого отводится теплота в аппарате, и наружным воздухом.

Рис. 2. Схема оборотного водоснабжения: 1 – атмосферный охладитель; 2 – конденсатор; 3 – насос; 4 – вентилятор; 5 – бак.

В таких охладителях вода непосредственно контактирует с окружающим воздухом и охлаждается благодаря передаче теплоты воздуху при одновременном действии конвективного теплообмена и поверхностного испарения воды в воздух. Потери воды за счет испарения (до 4 % от общего количества циркулирующей воды) компенсируются добавкой из внешнего источника. Роль лучистого теплообмена в общем количестве переданной теплоты сравнительно невелика, и поэтому влиянием этого процесса обычно пренебрегают. Однако в некоторых конструкциях охладителей лучистый теплообмен может оказывать и нежелательное действие, когда открытая поверхность воды подвергается нагреванию солнечными лучами. Таким образом, охлаждение воды происходит путем совместного действия теплообмена и массообмена при соприкосновении воды с влажным атмосферным воздухом.

Оборотное водоснабжение используют при следующих условиях:

1) высокая стоимость воды;

2) загрязненность воды в источнике водоснабжения;

3) загрязнение воды в теплообменных аппаратах установки;

4) недостаточный дебит источника водоснабжения;

5) высокая жесткость воды.

Обычно температура воды tw1, поступающей в конденсатор после охлаждения в атмосферном охладителе, несколько выше температуры воды, забираемой из естественных источников в данной местности, в связи с чем и расчетное давление конденсации, принимаемое при проектировании установки, также должно быть выше, что повышает энергетические затраты на производство холода.

Если все же приходится использовать загрязненную или жесткую воду, то применяют двухконтурную систему подачи воды (рис. 3). В первом, замкнутом контуре с помощью насоса 3 циркулирует чистая вода, охлаждающая конденсатор 1, которая, в свою очередь, охлаждается в теплообменнике 2 посредством разомкнутой или замкнутой систем охлаждения воды.

Рис. 3. Схема двухконтурной системы: 1- конденсатор; 2 – теплообменник; 3 – насос; 4 – открытый водоем.

Некоторое усложнение схем оборотного водоснабжения возникает при применении вертикальных кожухотрубных конденсаторов, поскольку и сами охладители являются аппаратами открытого типа с явно выраженным уровнем воды в них. По этой причине для работы установки имеет значение взаимное расположение атмосферного охладителя и конденсатора.

При расположении конденсатора 1 и охладителя 4 на одном уровне потребуются два насоса 3 и 6 (рис. 4, а). Чтобы избежать этого, приходится располагать один аппарат над другим. Так как в большинстве конструкций охладителей для разбрызгивания воды необходимо некоторое давление, то целесообразнее располагать охладитель воды 4 над конденсатором 1 (рис. 4, б).

                  а                                           б

Рис. 4. Схема оборотного водоснабжения с конденсатором открытого типа и атмосферным охладителем, расположенными: а – на одном уровне; б – на разных уровнях: 1 – вертикальный кожухотрубный конденсатор; 2, 5 – поддоны; 3, 6 – насосы; 4 – атмосферный охладитель воды.

Сейчас многие регионы (и даже государства) испытывают недостаток чистой пресной воды, и она постоянно дорожает. Кроме того, постоянно увеличиваются сбросы загрязненной воды и других промышленных отходов в водоемы. Поэтому конденсаторы с воздушным охлаждением начали применять на многих крупных промышленных холодильных установках. Схема отвода теплоты к воздуху в аппарате с воздушным охлаждением показана на рис. 5.

Рис. 5. Схема воздушного охлаждения конденсатора.

Наружный воздух с температурой tв1, подаваемый в аппарат вентилятором, отводит теплоту от ребристой поверхности конденсатора и выходит из аппарата нагретым до температуры tв2. Структура системы отвода теплоты при этом существенно упрощается. Кроме того, использование конденсаторов воздушного охлаждения позволяет значительно уменьшить расход производственной воды, устраняет необходимость в сооружении охладителей воды, насосной станции, в прокладке водяных трубопроводов. Исключение расхода металла на эти нужды делает холодильную установку с аппаратами с воздушным охлаждением сопоставимой по этому важному показателю с установкой, в которой применено оборотное водоснабжение. Конденсаторы воздушного охлаждения, несмотря на их большие габаритные размеры, требуют меньшей площади на территории предприятия, чем аппараты водяного охлаждения и насосные станции. Использование конденсаторов воздушного охлаждения: устраняет сброс загрязненных сточных вод в водоемы, что существенно для защиты окружающей среды; исключает необходимость очистки теплопередающей поверхности от минеральных и органических отложений; обеспечивает стабильность коэффициентов теплоотдачи благодаря отсутствию загрязнений на теплопередающей поверхности. Перспективны конденсаторы воздушного охлаждения для безводных районов, районов с влажным климатом, поскольку здесь атмосферные охладители воды малоэффективны.

Для районов с сухим климатом эффективными являются испарительные конденсаторы, представляющие собой по существу комбинацию конденсатора и вентиляторной градирни, которые позволяют получать относительно низкую температуру конденсации хладагента при сравнительно высокой температуре атмосферного воздуха и значительно сократить расход воды. Вода, как и при оборотном водоснабжении, насосом 3 подается в испарительный конденсатор 1, где, орошая теплопередающую поверхность, отводит теплоту конденсации и стекает в поддон 2 (рис. 6). В противоток воде, пленкой стекающей по теплопередающей поверхности, движется воздух (подаваемый вентилятором 4), который отводит теплоту от воды. В результате теплообмена испаряется часть воды и нагревается воздух. Смесь водяного пара и воздуха удаляется из аппарата. Температуры воды и воздуха изменяются по мере движения в аппарате, но температура воды изменяется незначительно (в пределах 2 °С), поэтому при тепловом расчете ее принимают постоянной.

Рис. 6. Схема испарительного охлаждения конденсатора: 1 – испарительный конденсатор; 2 – поддон; 3 – насос; 4 – вентилятор.

Испарительные конденсаторы компактны, содержат небольшое количество воды в системе и требуют малого расхода воды. Например, с учетом испарения и уноса расход воды составляет не более 8 % от расхода воды в установке с конденсаторами водяного охлаждения такой же производительности. При температуре воздуха ниже 0 °C испарительный конденсатор может работать как воздушный без подачи воды.

Использование испарительных конденсаторов позволяет экономить воду по сравнению с конденсаторами водяного охлаждения, получать относительно низкую температуру конденсации при сравнительно высокой температуре атмосферного воздуха. По экономическим показателям испарительные конденсаторы имеют преимущество по отношению к конденсаторам другого вида охлаждения во всех климатических зонах, но особенно в зоне с жарким и сухим климатом.

При проектировании холодильной установки температура конденсации определяется в зависимости от выбранного типа конденсатора. В отличие от температуры охлаждаемых объектов, не зависящей обычно от времени года, температура теплоотводящей среды в большинстве случаев претерпевает сезонные изменения, вызывающие соответственно изменения температуры конденсации хладагента. Сведения о температуре воды в естественных источниках могут быть найдены в климатологических справочниках, а при их отсутствии ее можно принимать равной среднемесячной температуре воздуха в данной местности.

Температуру же воздуха, поступающего на охлаждение конденсаторов, следует принимать равной расчетной температуре наружного воздуха, согласно уравнению:

tн.р = a·tср.мес + b·tабс.max,

где tн.р – температура наружная расчетная; tср.мес – среднемесячная температура самого жаркого месяца; tабс.max – температура абсолютного максимума, т.е. наивысшая температура воздуха, наблюдавшаяся в данном районе; a и b – коэффициенты.

Значение нагрева воды Δtw или воздуха Δtв в конденсаторах водяного и воздушного охлаждения, разность температур Δtк = tк – t’ (t’ – температура мокрого термометра) конденсатора испарительного охлаждения, а также среднюю логарифмическую разность температур Θк между хладагентом в конденсаторе и охлаждающей средой выбирают на основе технико-экономического анализа, поскольку увеличение первой из этих величин позволяет уменьшить расход среды, охлаждающей конденсатор, а увеличение второй – уменьшить расход металла на изготовление конденсатора. Однако повышение обоих температурных перепадов влечет за собой рост расхода энергии на производство холода.

Принято определять температуру конденсации при водяном охлаждении конденсаторов по выражению tк = tw2 + (4…6) °C ; значение же нагрева воды в конденсаторе Δtw = tw2 – tw1 приходится выбирать в зависимости от стоимости воды. Если при проточной системе водоснабжения используется дешевая имеющаяся в достаточном количестве вода, то ее можно нагревать в конденсаторе на 2…5 °C. Такой же перепад температур воды принимают и при оборотном водоснабжении. Если же вода дорогая или дебит ее ограничен, то воду следует нагревать в конденсаторе на 6…10 °C.

Для испарительных конденсаторов температуру конденсации принимают как tк = t’ + (10…20) °C. В воздушных конденсаторах воздух обычно нагревается на Δtв = tв2 – tв1 = 4…6 °C. Чтобы компенсировать меньшую интенсивность теплопередачи в конденсаторах воздушного охлаждения, приходится предусматривать повышенную разность температур Θк между конденсирующимся хладагентом и воздухом. В этом случае температуру конденсации принимают tк = tв2 + (10…15) °C. Поэтому расчетная температура конденсации хладагента оказывается довольно высокой и может превысить предельно допустимое значение.

Для холодильных установок температура конденсации при воздушном охлаждении не должна превышать критическую температуру хладагента. Следует иметь в виду, что и при высоких расчетных значениях температуры конденсации при воздушном охлаждении годовой расход электроэнергии может оказаться по сравнению с вариантами, в которых используют испарительные конденсаторы и конденсаторы водяного охлаждения, во всех климатических зонах, кроме зоны с сухим и жарким климатом, так как средняя годовая температура воздуха существенно ниже, чем среднегодовая температура воды, тем более при оборотном водоснабжении.

Поделитесь с друзьями

Промежуточное охлаждение воздуха в компрессорах

Промежуточное охлаждение воздуха в компрессорах 174 Прямоточная система водоснабжения 196 Прямоточный котлоагрегат Рамзина 136  [c.342]

Заслуживает специального рассмотрения вопрос о применении промежуточного охлаждения воздуха в парогазовых установках. Не имея возможности за недостатком места подробно остановиться на этом обстоятельстве, отметим только два основных положения. При однократном подводе тепла в газовой части парогазового цикла промежуточное охлаждение обычно дает лишь ничтожное увеличение, а подчас даже снижение к, п. д. При многократном подводе тепла промежуточное охлаждение может оказаться выгодным, но поскольку целесообразно устанавливать лишь один промежуточный холодильник, конечная оптимальная температура воздуха за ним обычно все же существенно превышает температуру воздуха, засасываемого компрессором.  [c.39]


Другой путь повышения эффективности и мощности ГТУ — перегрев газов в процессе последовательного сжигания топлива. Оптимальные условия приближения цикла к циклу Карно при этом достигаются с использованием регенерации теплоты и охлаждения в нескольких промежуточных охладителях воздуха в компрессоре (рис. 1.19). Подобные сложные ГТУ были построены как по открытому, так и по закрытому циклу, часть из них находится в работе или в рабочем состоянии уже несколько десятков лет.  [c.38]

Промежуточное охлаждение воздуха в холодильнике 2 снижает количество затрачиваемой энергии на сжатие воздуха во второй ступени по сравнению с расходом ее на сжатие без промежуточного охлаждения. Экономия энергии показана на фиг. 41 заштрихованной площадью 2—3—4—4 —2. Многоступенчатое сжатие обеспечивает получение сжатого воздуха высокого давления без снижения производительности компрессора, а температура не доходит до величины, нарушающей условия, при которых возможна нормальная смазка цилиндров.  [c.120]

Промежуточное охлаждение воздуха в газотурбинных установках (ГТУ) вызывает уменьшение работы компрессоров и ведет к увеличению полезно выработанной электроэнергии, при том л е расходе топлива. Вместе с тем нет прямой связи между падением эксергии при промежуточном охлаждении и увеличением экономичности ГТУ.  [c.139]

Чтобы снизить среднюю температуру воздуха при сжатии и мощность, потребляемую компрессором, и повысить таким путем эффективность ГТУ, применяется промежуточное охлаждение воздуха в воздухоохладителе, расположенном между компрессорами низкого и высокого давления. С этой же цел(>ю применяется промежуточный подогрев газов при расширении за счет сжигания дополнительного топлива в камере сгорания, расположенной между турбинами высокого и низкого давления.  [c.163]

Определить теоретическую мощность каждой ступени и количество теплоты, которое должно быть отведено от обеих ступеней компрессора и промежуточного холодильника, если известно, что отношение конечного давления к начальному одинаково для обеих ступеней и сжатие происходит политропно с показателем т = 1,3. Изобразить процесс сжатия и охлаждения воздуха в диаграммах рц и Т .[c.166]

На практике ни изотермическое сжатие воздуха в компрессоре, ни изотермический подвод теплоты осуществить в полной мере невозможно. В 16.3 было указано, что для приближения действительного процесса сжатия к изотермическому в компрессорах употребляется многоступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением, а для приближения действительного процесса подвода теплоты к изотермическому — ступенчатое сгорание с последовательным расширением продуктов сгорания в отдельных ступенях турбины. На рис. 17.21 изображен цикл газотурбинной установки со ступенчатым сгоранием и многоступенчатым сжатием воздуха.  [c.558]


Определить теоретическую работу, затрачиваемую на идеальный компрессор в случаях а) одноступенчатого б) двухступенчатого в) трехступенчатого сжатия воздуха от начального состояния pi = 0,1 МПа, — 20 °С до давления р = 2,5 МПа, если сжатие во всех ступенях компрессора происходит по политропе п = 1,25. В случаях (б) и (в) подразумевается, что происходит промежуточное охлаждение воздуха до первоначальной температуры, при этом степень повышения давления в различных ступенях компрессора одна и та же. Определить также предельно допустимое давление в конце сжатия воздуха в трехступенчатом компрессоре, если предельно допустимое значение температуры в конце сжатия равно 120 °С.  [c.120]

Определить экономию (%), получаемую от введения в двухступенчатом компрессоре промежуточного охлаждения воздуха до первоначальной температуры. Начальные давление и температура воздуха == 0,1 МПа ti = = О С, степени повышения давления в ступенях в первой Xi = 4, во второй Я-п = 3, показатель политропы сжатия п = 1,18 в обеих ступенях. Решить задачу аналитически и графически по sT-диаграмме.  [c.120]

С и давление pi = 0,1 МПа. Давление конца сжатия в трехступенчатом компрессоре равно 6,4 МПа. Сжатие воздуха во всех ступенях компрессора происходит политропно, п 1,15. Для всех ступеней одинаковы температуры начала сжатия и одинаковы темпера . уры конца сжатия. Определить теоретическую работу трехступенчатого компрессора с промежуточным охлаждением воздуха и выигрыш  [c. 121]

Задача 6.21. Двухступенчатый пластинчатый ротационный компрессор с подачей F=l,67 м /с сжимает воздух от давления Pi=riO Па до / 2 —9 10 Па. Определить эффективную мощность привода компрессора, если степень повышения давления в обеих ступенях одинаковая при полном промежуточном охлаждении воздуха. Эффективный изотермический кпд компрессора  [c.189]

На практике ни изотермическое сжатие воздуха в компрессоре, ни изотермический подвод тепла осуществить в полной мере невозможно. В 10-3 было указано, что для приближения действительного процесса сжатия к изотермическому в компрессорах употребляется многоступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением. Точно так же в газовых турбинах для приближения действительного процесса подвода тепла к изотермическому можно применить ступенчатое сгорание с последовательным расширением продуктов сгорания в отдельных ступенях турбины. На рис. 12-20 изображен цикл газотурбинной установки со ступенчатым сгоранием и многоступенчатым сжатием воздуха, который в идеальном случае представляет собой цикл с многоступенчатым расширением, сжатием и с промежуточным подводом и отводом тепла.[c.403]

На vp- и 5Т-диаграммах (см. рис. 1.28) показан процесс сжатия газа в пятиступенчатом компрессоре. Вследствие охлаждения воздуха в четырех промежуточных холодильниках общий процесс сжатия 12, 34, 56 и т. д. приближается к изотермному сжатию 1357 (рис. 1.28), что дает дополнительную экономию в работе.  [c.55]

Удельный расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха Б большой мере зависит от степени его охлаждения в промежуточных холодильниках перед цилиндрами высокого давления. Оптимальная себестоимость сжатого воздуха в этом случае определяется снижением затрат электроэнергии и увеличением расхода воды. Себестоимость сжатого воздуха должна рассчитываться в зависимости от конкретных условий себестоимости воды, идущей на охлаждение воздуха в промежуточном холодильнике, и затрат на электроэнергию, потребляемую компрессором на выработку сжатого воздуха.  [c.257]

Сжатие воздуха в компрессоре с многократным промежуточным охлаждением.[c.110]

Стремление к дальнейшему повышению термического к. п. д. цикла путем снижения работы сжатия приводит к циклам с промежуточным охлаждением воздуха. Обычно промежуточный охладитель ставится между компрессорами низкого и высокого давлений, создавая таким образом необходимость вместо одного компрессора (как то имеет место в простейшем цикле) иметь два, работающих последовательно. Применение двух компрессоров взамен одного позволяет увеличить общую степень сжатия воздуха в цикле, получить более высокое давление за компрессорами и тем самым повысить мощность турбины, увеличив соответственно степень расширения рабочего агента.  [c.156]


Каждый зубец в нижней части цикла представляет собой процесс политропического сжатия воздуха в компрессоре с последующим охлаждением до первоначальной температуры в промежуточном охладителе.  [c.542]

Промежуточное охлаждение воздуха Многоступенчатое сжатие воздуха с промежуточным охлаждением и многократный подвод тепла позволяют в 1,5—2 раза увеличить мощность газовой ступени ПГУ. Охлаждение воздуха в цикле ГТУ уменьшает потребляемую компрессором мощность, что увеличивает полезную мощность установки. Однако промежуточное охлаждение воздуха при сжатии приводит и к отрицательным явлениям — потерям тепла с охлаждающей водой и увеличению гидравлического сопротивления воздушного тракта ГТУ за счет промежуточных охладителей.  [c.41]

Схема ГТУ с двумя-тремя компрессорами и охладителями воздуха, рассчитанная на оптимальные параметры с учетом регенератора, при применении в ПГУ без регенератора практически не увеличивает к. п. д. по сравнению с одновальной ГТУ простого цикла без регенератора, рассчитанной на свои оптимальные параметры. В условиях ПГУ применение промежуточного охлаждения воздуха может вызвать даже снижение к. п. д. установки.  [c.41]

Введение промежуточного охлаждения воздуха позволяет получить высокие значения к. п. д. компрессоров при многократном подводе тепла в газовой ступени ПГУ. Число промежуточных охлаждений должно быть минимальным, а степень повышения давления воздуха перед промежуточными охладителями следует выбирать оптимальной на основании формул (22)—(24). При рациональной степени повышения давления в компрессоре низкого давления промежуточное охлаждение воздуха незначительно уменьшает к. и. д. ПГУ с промежуточным нагревом газов, но позволяет повысить его величину по сравнению с вариантом без промежуточного нагрева газов и охлаждения воздуха. Величина приращения к. п. д. особенно значительна при повышении начальной температуры газов до 800—900° С.  [c.43]

Установка выполнена двухвальной, по открытому циклу, без регенерации, с двухступенчатым сгоранием и одной ступенью промежуточного охлаждения воздуха. Воздух, засасываемый из. атмосферы, при температуре 15° С сжимается в компрессоре низкого давления до 3,2 кГ/см и проходит через промежуточный охладитель в компрессор высокого давления, в котором он сжимается до 15 Далее воздух поступает  [c.177]

Цикл со ступенчатым сжатием. Применяя компрессор с промежуточным охлаждением воздуха, можно приблизить процесс сжатия к изотермическому. Но изотермическое сжатие в компрессоре практически неосуществимо. Поэтому приходится ограничиваться применением одного или нескольких промежуточных холодильников, в которых воздух охлаждается после частичного сжатия в отдельных ступенях компрессора.  [c.333]

После сжатия в ней направляется в промежуточный холодильник, откуда поступает во вторую группу ступеней компрессора, в которых происходит дальнейшее повышение давления. Охлаждение воздуха в промежуточном холодильнике способствует уменьшению потребной мощности на привод компрессора.  [c.333]

Установка состоит из двух компрессоров с промежуточным охлаждением воздуха и двух турбин с промежуточным подогревом газов в дополнительной камере сгорания. Данную установку целесообразно выполнять двухвальной, что приводит к улучшению к.п.д. при частичных нагрузках, так как в этом случае турбина, служащая для привода компрессора, может работать с переменным числом оборотов, каждый раз оптимальным для соответствующей нагрузки.  [c.334]

Технологическая схема газотурбинной установки показана нарис. 6-2. В отличие от паротурбинных установок (ПТУ) газотурбинный двигатель является агрегатом, непосредственно потребляющим теплоту топлива и выдающим электрическую (механическую) энергию, поэтому технологические схемы ГТУ значительно проще, чем ПТУ. Требующийся в больших количествах воздух [15—30 кг/(кВт-ч)] поступает в ГТД через специальное воздухозаборное устройство, в котором устанавливаются фильтры для очистки воздуха от пыли и устройства для снижения шума. После очистки воздух всасывается компрессором ГТД. При сложных схемах ГТД компрессоры имеют промежуточное охлаждение воздуха водой в специальных воздухоохладителях. Из компрессора ГТД воздух поступает в подогреватель — камеру сгорания (КС), в которой сжигается топливо. При замкнутых схемах ГТД применяют поверхностные подогреватели.  [c.101]

Конструктивная кинематическая схема ГТУ зависит от параметров термодинамического цикла Брайтона, наличия промежуточного охлаждения воздуха, ступенчатого сжигания топлива, применения регенеративного подогрева циклового воздуха и др. На рис. 4.3 приведены варианты таких схем ряда современных энергетических ГТУ. Простое техническое решение (рис. 4.3, а) основано на наличии общего ротора у компрессора и ГТ (см. также рис. 2.1 2.3). Конструкторы таких установок по возможности отказываются от промежуточного подщипника и разделения валов компрессора и ГТ для упрощения конструкции ГТУ. Использование отработанной конструктивной схемы компрессора и обеспечение соответствующих параметров сжимаемого в нем воздуха связаны в определенных случаях с применением силовых агрегатов с высокой частотой вращения (и = 5000—10 ООО об/мин) и установкой редуктора для подключения электрогенератора (рис. 4.3, б).  [c.87]


Трехступенчатый компрессор производительностью 500 м /ч сжимает азот от 0,086 МПа до 5,5 МПа. За счет охлаждения газа после первой и второй ступеней сжатия температура начала сжатия во всех трех ступенях поддерживается одинаковой. Определить уменьшение мощности привода компрессора за счет охлаждения воздуха в промежуточных холодильниках, считая степень повышения давления в ступенях одинаковой и адиабатный эффективный к. п. Д. равным 0,72.  [c.116]

Вследствие охлаждения кожуха компрессора процесс сжатия воздуха ведется по политропе 4 с показателем п = 1,25- 1,3 (фиг. 7-1, а). При наличии промежуточного охлаждения много-ступенчатых компрессоров процесс сжатия воздуха ведется по политропе, имеющей ступенчатый вид например, для двухступенчатого компрессора (фиг. 7-1, а) по политропе 5, для которой точка а соответствует объему горячего воздуха (Уг), подаваемого первой ступенью в охладитель, точка Ь — объему охлажденного воздуха У ), поступающего из охладителя во вторую ступень компрессора. Заштрихованная площадь рУ-диаграммы показывает уменьшение работы на сжатие воздуха вследствие его промежуточного охлаждения.  [c.174]

Но, как известно, обобщенный цикл Карно является идеальным циклом -и практически неосуществим. Сжатие воздуха в компрессоре по изотерме и расши(рение газов в турбине по изотерме осуществить невозможно. Следовательно, нужно стремиться максимально приблизить действительный цикл к обобщенному циклу, чтобы получить наибольший T)t. Для осуществления этого прибегают к многоступенчатому сжатию -воздуха в компрессоре с промежуточным охлаждением его и многоступенчатому расширению газов в турбине с промежуточным подводом им тепла. На фиг. 8. 22 представлен такой цикл газотурбинной установки с тремя сту-  [c.185]

Пример 2. В двухступенчатом идеальном компрессоре с промежуточным охлаждением воздух сжимается адиабатно от pi = 1 ama, = 20° С до р4 = = 9 ата.  [c.166]

Воздушный компрессор КТ6-ЭЛ — поршневая трехцилиндровая машина с двухступенчатым сжатием и промежуточным охлаждением воздуха. На чугунном корпусе (рис. 22) установлены два цилиндра низкого давления (I ступень) и один цилиндр высокого давления (II ступень). Коленчатый вал уложен в корпусе на шариковых подшипниках, с поршнями соединен шатунами. Подшипники шатунов скользящие, состоят из двух вкладышей. Затягивают их крышкой, которую крепят на четырех шпильках гайками.  [c.41]

Таким образом, задавшись начальным pi и конечным рг давлениями воздуха, сжимаемого в компрессоре, по фор. мулам (438) или (439) можно определить х и подсчитать давления сжатия в каждой ступени, с тем чтобы общая работа, расходуемая на сжатие воздуха при заданных условиях, оказывалась минимальной. По мере увеличения конечного давления газа количество ступеней в многоступенчатых компрессорах возрастает. На v.-p (см. рис. 69, а) и s-T (рис. 69, б) — диаграммах показан процесс сжатия газа в пятиступенчатом компрессоре. Вследствие охлаждения воздуха в четырех промежуточных холодильниках общий процесс сжатия 1-2, 3-4, 5-6 и т. д. приближается к изотермному сжатию I-3-5-7 (см. рис. 69, а), что дает дополнительную экономию в работе.  [c.198]

Компрессорные лопатки в существующих ГТУ работают при те.мпературе, не превышающей 300° С. В установках с повышенными степенями сжатия обычно вводится промежуточное охлаждение воздуха. Поэтому, как правило, для лоиаток компрессоров могут применяться стали 1X13 и 2X13 (табл. 8). Они обладают высоким декрементом затухания колебаний, удовлетворителы-юй коррозионной стойкостью, достаточно высоки чи характеристиками механической прочности.[c.162]

Установка четырехвальная, с промежуточным охлаждением воздуха и без регенератора. Воздух после выхода из компрессора (рис. 2-18) делится на два потока и сжимается в двух компрессорах высокого давления, которые приво-  [c.31]

Установка представляет собой двухвальный агрегат, работающий по открытому циклу с промежуточным охлаждением воздуха. Атмосферный воздух в количестве 568 т/ч (расчетная температура 15° С) засасывается в 14-ступенча-тый компрессор низкого давления, где сжимается до 4 ama, затем проходит холодильник из ореб-ренных трубок, в котором температура воздуха понижается со 180 до 30° С, в компрессоре высокого давления воздух снова сжимается до 18 ama. Расход охлаждающей воды составляет около 1500 м ч. Расчетная температура рабочего газа перед газовой турбиной 650° С.Температура уходящих газов 330° С.  [c.73]

Наддувная компрессорная группа возмещает утечку воздуха из системы циркуляции, которая составляет не более 1%, и наполняет резервуары, из которых воздух под давлением берется для регулирования. Давление в этих резервуарах достигает 40 ama. Компрессорная группа состоит из двухкорпусного ротационного компрессора типа Лисхольм с промежуточным охлаждением и поршневого компрессора типа Линде . Компрессорная группа подает воздух, полностью очищенный от масла.  [c.99]

Двухзальная, с промежуточным охлаждением воздуха и регенератором установка имеет мощность 5000 кет при температуре наружного воздуха 26,6° С. Турбина высокого давления приводит компрессор высокого давления и электрогенератор, турбина низкого давления приводиг компрессор низкого давления. Максимальная температура газа перед турбиной 815° С, степень-повышения давления 9, степень регенерации 75%. В компрессоре низкого давления воздух сжимается до 3 ama, нагреваясь при этом до 158° С. В промежуточном охладителе темпера-  [c.129]

Газотурбинная установка с регенерацией теплоты (рис 4.1, б и 4.2, б) имеет поверхностный теплообменник (регенератор), в котором осуществляется утилизация теплоты уходящих газов путем подогрева воздуха перед его подачей в КС. Газотурбинные установки по сложному циклу имеют промежуточное охлаждение воздуха при сжатии в компрессоре, которое осуществляется в одном или нескольких воздухоохладителях (ВО), и ступенчатый подогрев газа в камерах сгорания высокого давления (КСВД) и низкого давления (КСНД) (рис. 4.1, в и 4.2, в).  [c.367]

Газотурбинные установки могут быть использованы с высокой экономичностью в тепловых схемах воздушно-аккумулирующих газотурбинных ТЭС (ВАГТЭС). Группы компрессоров низкого, среднего и высокого давления (рис. 3.3) с теплообменниками промежуточного охлаждения воздуха повышают его давление до высоких значений и закачивают этот воздух в подземный резервуар. Компрессоры приводятся в действие электродвигателем с использованием дешевой ночной электроэнергии системы. В часы пика потребления энергии сжатый воздух из хранилища поступает в КС газовой турбины, где организовано двухступенчатое сжатие топлива.  [c.544]

Охлаждение воздуха в порнаневых компрессорах производится с помощью водяной рубашки и в промежуточных холодильниках. При больших отношениях давлений (е > 5 — 7) применяют оба способа. Охлаждающей средой служит вода, проходящая по трубкам холодильников, или воздух, подаваемый специальным вентилятором.  [c.317]

Полагая, что в простейшем случае воздух в компрессор СПГГ всасывается из атмосферы, а промежуточное охлаждение и перепуск части воздуха, сжимаемого в ком>прессоре, отсутствуют, найдем связь адиабатного к. п. д. с рабочими параметрами СПГГ. Для этого в правую часть уравнения (30) подставим выражение (31) (для На и выразим произведение дтНи из  [c.33]


Пример. Определить расход воды на охлаждение воздуха в рубашке двухступенчатого компрессора производительностью 1/б Л сек, в промежуточном и концевом холодильниках, если в холодильниках воздух охлаждается до начальной температуры, а вода нагревается на 15° С. Воздух перед ко.мпрес-сором имеет давление — 0,981 бар и температуру 283° К и сжимается  [c.132]

Коммерческий морозильник с воздушным охлаждением — тренд на коммерческих кухнях.

Вообще говоря, “ холодильники с воздушным охлаждением ” и “холодильники с непосредственным охлаждением” классифицируются в соответствии с различными методами охлаждения холодильников. В прошлом холодильники, используемые на каждой коммерческой кухне, имели прямое охлаждение. Структура была простой, а энергопотребление было небольшим, но возникали проблемы с необходимостью регулярного ручного размораживания. В настоящее время, с развитием технологий, технология воздушного охлаждения становится все более и более зрелой.Благодаря многим преимуществам, таким как отсутствие замерзания и быстрое охлаждение, холодильники с воздушным охлаждением становятся все более и более популярными на коммерческих кухнях, в пекарнях, кафе, сетевых ресторанах и так далее.

В холодильниках с воздушным охлаждением для охлаждения используется воздух. Когда высокотемпературный воздух проходит через встроенный испаритель (отделенный от внутренней стенки холодильника), температура воздуха постепенно снижается из-за высокой температуры воздуха и низкой температуры испарителя. В то же время в холодильник подается холодный воздух, чтобы понизить температуру холодильника.

Система воздушного охлаждения

4 Преимущества коммерческих холодильников с воздушным охлаждением:

1. Холодильник с воздушным охлаждением не образует инея на внутренней стенке холодильника, что позволяет избежать проблем с размораживанием вручную пользователем, и пользователь получает облегчение. , и экономия труда, поэтому коммерческое охлаждение с системой воздушного охлаждения становится все более популярным.

Тип с воздушным охлаждением не требует ручного размораживания:

Холодильник с воздушным охлаждением не вызывает образования инея, но иней почти конденсируется на верхней части испарителя и не конденсируется на внутренней стенке холодильника, в то время как испаритель холодильника с воздушным охлаждением находится в холодильнике.Внутренняя часть (отдельно от внутренней стенки холодильника) поэтому называется незамерзающей. Иней, сконденсировавшийся на испарителе, удаляется путем термического испарения, т. е. после того, как холодильник некоторое время работал, охлаждение приостанавливается и включается система обогрева оттаивания. Конденсированный иней после нагревания превращается в воду, а затем выводится через специальный трубопровод (или непосредственно испаряется в водяной пар). Эта работа выполняется холодильником автоматически и не требует ручной обработки пользователем.

2. Циркуляция охлаждающего воздуха вентилятора активна, скорость охлаждения холодильника выше, а распределение кондиционирования более сбалансировано.

3. В термостате используется электронный контроллер, который относительно прост и имеет более точную температуру. Температура холодильника с воздушным охлаждением более однородна, а разница температур между температурой термостата и других мест в холодильнике невелика, поэтому контроль температуры более точный.

4. Испаритель и отделение продуктов питания, а также постоянный поток охлаждающего газа вентилятора, благодаря чему внутренняя влажность холодильника невелика, продукты не смерзаются и не выглядят влажными. Циркуляция холодного воздуха также делает запах в холодильнике относительно свежим.

Для технического обслуживания и технического обслуживания в коммерческом холодильном оборудовании lvni используются новейшие технологии, съемная пылезащитная сетка, съемный блок, удобный для очистки и обслуживания, что облегчает клиентам использование и экономит время.Чтобы получить больше информации.

Коммерческое холодильное оборудование – обзор

4.4 Двуокись углерода в качестве хладагента

Несмотря на то, что CO 2 является одним из шести основных парниковых газов Киотского протокола, он представляет собой встречающееся в природе вещество, которое не имеет проблем с воспламеняемостью или токсичностью и, в частности, обладает минимальный потенциал глобального потепления, для которого рассчитывается ПГП других охлаждающих веществ относительно ПГП CO 2 . Он также характеризуется хорошими транспортными свойствами и теплофизическими свойствами [52], как обсуждалось в предыдущих разделах. Но из-за критической температуры, близкой к температуре окружающей среды (31,1°C), и повышенного критического давления (7,5 МПа) охлаждение на основе рассматриваемого кандидата работает в транскритическом цикле. Диапазон рабочих давлений, лежащий на более высокой стороне, приводит к большей потере необратимости дросселирования и, следовательно, к значительно более низкому КПД [24]. Чтобы компенсировать эти потери, исследователи ввели в операционные системы R744 расширители, эжекторы, дроссельные клапаны и т. д., которые в конечном итоге внедрили внутренние теплообменники (IHX), механическое переохлаждение (MS) и термоэлектрическое переохлаждение (TE).

R744, хладагент на основе CO 2 уже нашел широкое применение, из которых лишь немногие используются в коммерческих целях. От водяных тепловых насосов для гостиниц, больниц и пищевой промышленности до коммерческого охлаждения в льдогенераторах, охладителях/нагревателях для бутылок и торговых автоматах в супермаркетах, бытовых и мобильных кондиционерах — холодильные системы на хладагенте R744 востребованы везде. Усвоение таких систем способно одновременно производить заморозку при -50°С, кондиционирование воздуха, обогрев помещений и стерильную горячую воду [46].Различные исследователи доказали, что пара хладагентов R717/R744 является эффективным вариантом [120]. Основными потребителями хладагентов в мире являются мобильные кондиционеры (31%) и коммерческие холодильные установки (28%). мировой проблемы выбросов.

Хафнер и Некса [44] подтвердили превосходство холодильной системы, работающей на R744, над системами на ГФУ. Европейские страны постепенно признают компетентность мобильных кондиционеров R744 для экономичных гибридных или электрических транспортных средств, которые будут потреблять больше энергии только для вождения автомобиля [78].Высокая температура отвода тепла систем на хладагенте R744 может быть повторно использована для обеспечения комфорта человека и основных частей автомобиля, таких как моторная жидкость в технологически продвинутых автомобилях. В отличие от обычной системы, эта система требует опыта в обслуживании. Некоторые мелкие экономические вопросы и проблема образования инея на испарителе еще не решены до полного охвата системы. Концепция транскритического/подкритического цикла или каскадной системы должна была появиться, чтобы привлечь внимание к R744 для коммерческого применения.Перспектива рекуперации тепла для нагрева воды или обогрева помещений и меньшее потребление энергии при компактности привели новую систему к коммерческому применению в торговых точках и супермаркетах, когда все другие внешние факторы, такие как ограничения и налогообложение систем ГФУ и соображения безопасности, поддерживаются. Для жилых помещений кондиционирование воздуха является вторым потребителем энергии после водяного отопления. Компактный, гибкий и экономичный односторонний холодильный контур, использующий R744, имеет многообещающую панораму для бытовых стационарных кондиционеров.Некоторые недавние работы, связанные с рассматриваемым хладагентом, приведены в Таблице 9. Некоторые модификации рассматриваемой системы, такие как введение эжекторов в качестве расширительного устройства, внутреннего теплообменника и внешнего переохладителя, установка параллельных компрессоров, могут оказаться полезными. выгодно для транскритической операции [45,121,122].

Таблица 9. Двуокись углерода как альтернатива.

Хладагент
Замена Вывод Официальные R70048
R404A R744 R744 в системе прямого расширения (DX) с использованием R404AGAVE низкого энергопотребления энергии при более высоких температурах окружающей среды, тогда как система транкКрестата с R744 имел самое низкое энергопотребление в холодном климате. [129]
HFO R744 Транскритические тепловые насосы и холодильные циклы окажутся гораздо более подходящими кандидатами, чем системы, работающие на HFO. [130]
R404A и R22 R404A/R744 Относительная экологичность, компактность сборки и сниженное энергопотребление дополняют каскадную систему по сравнению с системами прямого испарения. [131]

В нескольких исследованиях сообщается об увеличении COP в одноступенчатом холодильном цикле за счет установки внутреннего теплообменника в транскритическом холодильнике с приводом от CO 2 .Повышает КД на 10 % [8], 12 % [101], 13 % [91] и 20–30 % [89]. Несмотря на такую ​​прогрессивную производительность, наблюдается снижение эффективности работы компрессора из-за повышения температуры всасывания и нагнетания. Аналогично, при заглядывании в обсуждаемую систему термоэлектрических переохладителей для снижения температуры СО 2 , выходящего из газоохладителя, наблюдался подъем энергетических показателей. Ядзава и соавт. [113] исследовали работу переохладителя TE в парокомпрессионной холодильной системе, управляемой CO 2 для охлаждения центров обработки данных, и было зафиксировано улучшение COP на 12–13%.Теоретический анализ, относящийся к подключению дополнительных переохладителей вместе с детандером [25] и ТЭ-генераторами [60] к транскритическому циклу CO 2 , показал улучшенную производительность, компрометирующую большую степень переохлаждения [68]. Расход обычной рабочей жидкости для использования в качестве испарителя в дополнение к основному холодильному циклу, контролируемому CO 2 , называется механическим переохлаждением. Производительность и годовое энергопотребление в этой схеме были оценены по сравнению с каскадной системой и параллельной системой сжатия, и в конечном итоге Gullo et al. установили, что они наименьшие.[43] с учетом его использования даже в регионах с теплым климатом. Он достаточно мощный, чтобы сэкономить около 16% энергопотребления по сравнению с системой, использующей R404A [46]. Были проведены исследования в системе механического переохлаждения с использованием дополнительно R1234yf, и было зарегистрировано улучшение COP примерно на 30,3% [77] и максимальной производительности на 55,7% [69]. Использование R600a в такой системе также показало хорошие результаты с улучшением охлаждающей способности и холодопроизводительности [92]. Несмотря на такие успешные результаты, даже эта система сталкивается с серьезными проблемами, связанными с качеством CO 2 , поступающего в испаритель.

Еще одним новым подходом к целенаправленному использованию CO 2 является охлаждение переменным давлением. В основном это включает повторяющуюся адсорбцию и десорбцию газообразного адсорбата (например, CO 2 ) на подходящем адсорбирующем материале путем повышения давления и последующего удаления холода, образующегося во время адиабатического сброса давления. При использовании активированного угля-двуокиси углерода в качестве рабочей пары адсорбент-адсорбат в холодильной системе PSA было достигнуто падение температуры до 4 °C и ниже, а КПД – 3.014 [4] и 4.315 [90] сообщалось о незначительном улучшении качества адсорбирующего материала в одноступенчатой ​​холодильной системе PSA, которая не уступает обычным системам. Та же система также была исследована с использованием азота в качестве адсорбента вместо двуокиси углерода для эффективного производства холода, и было замечено, что совместимость активированного угля с двуокисью углерода лучше, чем с азотом. Простота конструкции и доступность пары адсорбат-адсорбент в системе с экономической ценностью выводят систему на более высокий уровень. Непрерывное холодное производство с более высокой производительностью все еще находится под наблюдением.

Хотя мы помечаем R744 как безопасный хладагент, его допустимо использовать только до определенного предела концентрации. Согласно литературным данным [123], R744 комфортен для человека только в концентрации 0,1%. При повышении концентрации R744 до 0,5–5 % частота дыхания человека начинает увеличиваться с 50 % до 300 %, и быстрое бегство с места становится необходимостью во избежание необратимых нарушений здоровья. Концентрация от 8% до 18%, сильные головные боли, неустойчивость, укачивание, судороги и потеря сознания наблюдаются только через несколько минут контакта.Концентрация воздействия от 18 до 30% может оказаться фатальной. Из-за того, что он не имеет цвета и запаха, установка соответствующих детекторов на уровне пола должна обеспечиваться соответствующей вентиляцией рядом с оборудованием. Взрывы в результате рабочего давления или взрыва расширяющихся паров кипящей жидкости (BLEVE) в оборудовании, работающем на хладагенте R744, также требуют бдительности. Особое внимание необходимо уделить перекрестной проверке наличия предохранительного клапана сброса избыточного давления как на стороне высокого, так и на стороне низкого давления с проверкой на максимальное давление и температуру каждого компонента системы, включая рассмотрение других факторов, таких как истощение из-за циклов давления. , вибрации, коррозии в присутствии воды и ползучести, чтобы выдерживать эксплуатационные ограничения.

Стоимость хладагента является важным аспектом. После проверки со стороны экспертов из нескольких известных отраслей, таких как Godrej, Daikin India, Whirlpool India, Subros India, Tata Motors и некоторых других материалов от UNEP/TEAP, ISHRAE и т. д., Purohit et al. [87] сообщил о ценах на некоторые традиционные и альтернативные хладагенты (таблица 10). В настоящее время секторы бытового кондиционирования воздуха в Индии и Китае в основном перешли на R290, который является более безопасным для климата, но более дорогим по сравнению с R134a.Исследования также показывают, что в секторах мобильного кондиционирования воздуха, даже исходя из рыночных цен на хладагенты, мы считаем R744 наиболее экономичным выбором. В настоящее время несколько супермаркетов в Германии используют системы кондиционирования воздуха CO 2 , и правительство Германии также поощряет такие системы, предоставляя субсидии. Миллионы тепловых насосов Eco cute, работающих на хладагенте R744, продаются в Японии по субсидированным ценам. Даже европейские страны получают гранты и налоговые льготы при инвестировании в системы охлаждения и кондиционирования воздуха, работающие на природном хладагенте.Она и соавт. [79] сообщили о растущем спросе на CO 2 для больших холодильных мощностей и промышленного охлаждения, а количество систем, используемых в европейских странах, по прогнозам, подскочит примерно с 9000 в 2017 году до 55 000 к 2050 году. сотрудники, которые знают, как обращаться с CO 2 внутри организации, имеют решающее значение для его распространения по всей планете.

Таблица 10. Стоимость обычных хладагентов и их замены [87].

0 0
хладагента Стоимость за кг (INR) *
R744 128
Аммиак 128
R 134a 416
R 290, R600a 480
R 32, R 410A, R 404A 568
R 1234ZE
R 1234ZE R 1234ZE R 1234YF R 1234YF 3336

Коммерческое холодильничество – Флуорокарбоны

Конденсационные единицы

Конденсатор как минимум состоит из компрессора, конденсатора и вентилятора и располагается снаружи или там, где возможно несколько агрегатов, в небольшом машинном зале с канальным наружным воздухом и вентиляторным охлаждением. При подключении к витрине с испарителями образует холодильный контур. Как правило, компрессорно-конденсаторные агрегаты используются для помещений с небольшой потребностью в холодопроизводительности, таких как магазины шаговой доступности, мини-супермаркеты и рестораны.

Невоспламеняющиеся ГФУ и смеси ГФУ/ГФО с более низким ПГП могут использоваться для модернизации или замены R-134a или R-404A в существующем оборудовании с учетом конкретных характеристик хладагента, одобрения производителя оборудования и для замены R-404A, температуры нагнетания. достижимо при замене хладагентов.В то время как R-134a имеет предел GWP менее 2500, можно использовать альтернативы с более низким GWP, включая R-450A (GWP 605) и R-513A (GWP 631). Варианты замены R-404A включают R-407A, R-407F, R-407H, R-448A, R-449A и R-452A с ПГП в диапазоне от 1387 до 2140.

Использование легковоспламеняющихся хладагентов A2L на основе фторуглеродов с более низким ПГП требует, чтобы при проектировании, расположении и заправке конденсатора учитывались особые требования к легковоспламеняющимся хладагентам. Для среднетемпературных применений ГФО R-1234yf, R-1234ze(E) или R-516A обеспечивают аналогичную энергоэффективность R-134a.Для R-404A возможные хладагенты A2L включают R-454A, R-454C, R-455A и R-457A, некоторые из которых имеют ПГП ниже 150.

Компрессорно-конденсаторный блок может иметь несколько компрессоров, рассчитан на несколько мощностей и является стандартизированным оборудованием. С июля 2018 года новые блоки должны соответствовать требованиям энергоэффективности к эко-дизайну Регламента (ЕС) 2015/1095. Наиболее распространенными хладагентами были R-134a для средних температур (обычно 0°C и 10°C) и R-404A для средних и/или низких температур (<-18°C) для хранения пищевых продуктов.

Как работает коммерческое холодильное оборудование?

20 июля 2015 г.

Появление холодильного оборудования позволило предприятиям и домовладельцам хранить продукты и напитки в течение длительного периода времени без порчи. Коммерческое холодильное оборудование сохраняет как готовые продукты, так и их ингредиенты холодными, отводя тепло в целях удобства и безопасности. Отвод тепла на протяжении многих лет осуществлялся различными способами; продолжайте читать, чтобы узнать, как работают современные коммерческие холодильные системы.

Процесс охлаждения

Все системы охлаждения работают по принципу, называемому вторым законом термодинамики. Этот принцип гласит, что когда два объекта с разной температурой сближены, тепло всегда будет передаваться от более теплого объекта к более холодному. Используя этот принцип, коммерческие холодильные системы используют раствор хладагента для передачи тепла от пищи внутри холодильной установки к хладагенту. Растворы хладагентов подчиняются второму физическому принципу, согласно которому газы охлаждаются при расширении и нагреваются при сжатии.При циклическом прохождении через систему охлаждения хладагент подвергается серии изменений давления, чтобы повысить эффективность и скорость, с которой он отводит тепло из охлаждаемого пространства, чтобы поддерживать его холодным.

Хладагент

Хладагент является ключом к успеху современных коммерческих холодильных систем. В прошлом фреон был наиболее распространенным хладагентом как в кондиционерах, так и в холодильниках. Однако было обнаружено, что фреон повреждает озоновый слой Земли, вызывая увеличение солнечной радиации, достигающей поверхности планеты, и изменения глобального климата.В настоящее время использование фреона в Соединенных Штатах постепенно прекращается, в то время как его место занимают другие хладагенты, такие как тетрафторэтан, для постоянного повышения эффективности и экологичности современных холодильных систем.

Компания B & J Refrigeration специализируется на коммерческом охлаждении. Мы можем помочь вам со всеми вашими потребностями в охлаждении и кондиционировании воздуха для большего комфорта, удобства и экономии энергии в Тусоне. Вы можете связаться с нами сегодня, позвонив по телефону (520) 308-6722 или зайдя на наш веб-сайт, чтобы ознакомиться с нашими услугами и онлайн-блогом.

Коммерческое холодильное оборудование и оборудование для кондиционирования воздуха: часто задаваемые вопросы

Следующая информация может помочь компаниям, которые используют или обслуживают коммерческие системы кондиционирования воздуха и охлаждения, понять свои обязанности во время поэтапного отказа от озоноразрушающих веществ (ОРВ ОРВ Соединение, которое способствует разрушению стратосферного озона. ОРВ включают хлорфторуглероды (ХФУ), гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), галоны, бромистый метил, четыреххлористый углерод, гидробромфторуглероды, хлорбромметан и метилхлороформ.ОРВ, как правило, очень стабильны в тропосфере и разлагаются только под воздействием интенсивного ультрафиолетового света в стратосфере. Когда они распадаются, они выделяют атомы хлора или брома, которые затем разрушают озон. Доступен подробный список (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) веществ класса I и класса II с их ODP, GWP и номерами CAS.

В. Могу ли я продолжать использовать оборудование, содержащее гидрохлорфторуглерод ГХФУ-22 (также известный как R-22)?

А.да.

В. Если я расширим существующую систему с ГХФУ-22, смогу ли я продолжать использовать первичный ГХФУ-22?

A. Нет. Первичный ГХФУ-22 нельзя использовать в системе, которая расширяется для увеличения ее охлаждающей способности. EPA предполагает, что расширенные системы являются новыми системами, а в новых системах может не использоваться чистый ГХФУ-22 (или R-22). Можно использовать только регенерированный или восстановленный ГХФУ-22 или альтернативный хладагент.

Подробнее об этой концепции рассказывается в разделе «Вопросы и ответы», разработанном для супермаркетов.

В.Как я могу гарантировать, что поставок ГХФУ-22 будет достаточно для удовлетворения моих будущих потребностей?

A. Разработайте план для вашей компании по ремонту или замене оборудования с утечками, а также по сбору и повторному использованию хладагента из оборудования, которое было утилизировано. Ваша компания может хранить извлеченный ГХФУ-22 для обслуживания любого принадлежащего вам оборудования.

Восстановленный хладагент также доступен и может продолжать использоваться после поэтапного отказа от производства и импорта в 2020 году. Однако как новый, так и восстановленный ГХФУ-22, вероятно, вырастут в цене, поскольку существующие запасы будут израсходованы.

В. Когда мне следует перевести оборудование моей компании на альтернативный хладагент?

A. Многие предприятия уже перешли на альтернативные хладагенты.

Несмотря на то, что срочной необходимости в замене нет, предложение ГХФУ-22 сократится, а цены могут вырасти. При переходе у вас есть три варианта: (1) преобразовать существующую систему, (2) купить новую или (3) продолжить эксплуатацию существующей системы. Если вы решите переоборудовать систему, подтвердите у поставщика оборудования, что система модернизирована для использования безвредного для озона хладагента, одобренного SNAP, и что все компоненты системы совместимы с новым хладагентом.Покупка новой, более эффективной системы может потребовать больше денег на начальном этапе, но может сократить ваши счета за электроэнергию и сэкономить деньги с течением времени. Если вы решите продолжить эксплуатацию существующей системы, обязательно быстро определите и устраните утечки.

Другие часто задаваемые вопросы о поэтапном отказе от ГХФУ-22

В чем разница между коммерческими системами кондиционирования воздуха, ОВКВ и холодильными системами

При поиске коммерческих систем охлаждения бизнес-профессионалы сталкиваются со специфическими терминами, такими как «AC», «HVAC» и холодильные системы. Хотя эти системы кажутся функционально идентичными, поскольку они используют практически один и тот же процесс для поддержания требуемых уровней температуры, существуют некоторые существенные различия, которые следует учитывать при выборе правильных систем для коммерческого объекта, а также любых необходимых запасных частей компрессора.

В этом сообщении блога мы рассмотрим некоторые основные различия между системами кондиционирования воздуха, ОВКВ и холодильными системами.

Основная функция

Во-первых, аббревиатура «AC» означает «кондиционирование воздуха» и относится к системам, которые обычно используются для охлаждения зданий в летнюю жару.«HVAC» расшифровывается как «отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» и указывает на системы, которые также обеспечивают тепло. Поскольку система HVAC включает в себя блок центрального отопления в дополнение к центральной системе охлаждения, она более сложна, чем система переменного тока. Помимо обеспечения теплового комфорта, системы кондиционирования и вентиляции контролируют уровень влажности и качество воздуха в помещении посредством вентиляции.

Холодильные системы предназначены для поддержания надлежащей температуры в закрытых помещениях, чтобы охлажденные товары оставались должным образом охлажденными и, следовательно, свежими в течение более длительного периода времени и безопасными для потребления.В коммерческих и промышленных целях процессы охлаждения отводят тепло от морозильных камер, холодильных витрин, холодильных витрин, промышленных льдогенераторов и других помещений без контроля влажности.

Принцип работы

Чтобы продукты оставались свежими, в холодильниках поддерживается низкая температура, часто ниже температуры окружающей среды, чтобы предотвратить или замедлить размножение вредных бактерий. Для поддержания температуры на необходимом уровне в холодильнике используются специальные компоненты, такие как компрессор, конденсатор, испаритель, капиллярная трубка и термостат.Компрессор, конденсатор и испаритель работают вместе, чтобы изменить состояние хладагента, циркулирующего внутри них, из пара в жидкость, а затем обратно, из жидкости в пар. Этот процесс позволяет холодильнику поглощать и отводить тепло из закрытых помещений, создавая желаемый охлаждающий эффект.

Принцип работы систем кондиционирования воздуха идентичен принципу работы холодильных систем. Однако кондиционирование воздуха не всегда предполагает охлаждение помещений до температуры ниже температуры окружающей среды.Кондиционирование в основном означает обеспечение комфортной среды в помещении путем поддержания уровня температуры и влажности на заданных значениях.

Циркуляция воздуха

За исключением бесканальных блоков кондиционирования, в системах кондиционирования и ОВКВ используются приточные и возвратные воздуховоды и вентиляционные отверстия для отвода тепла и влаги из помещений и равномерного и эффективного распределения холодного и теплого воздуха по всему зданию. Коммерческое холодильное и морозильное оборудование не использует воздуховоды для циркуляции воздуха.Вместо этого некоторые холодильные установки оснащены вентиляторами для циркуляции воздуха.

Тип компрессора

В зависимости от имеющегося у вас оборудования HVAC/R компоненты и запасные части следует выбирать по определенным характеристикам. Например, выбор компрессора должен производиться в соответствии с конкретными критериями, например:

.
  • Температура испарения и конденсации – Температуры испарения и конденсации указывают температурные диапазоны, в которых компрессор рассчитан на работу.Например, для систем низкого давления (низких температур), таких как морозильные камеры, требуются компрессоры, способные выдерживать температуру испарителя и конденсации ниже -4ºF; системы среднего давления (средняя температура), такие как холодильники для пищевых продуктов и диспенсеры для напитков, могут работать с компрессорами, работающими при температурах выше -4ºF; для систем высокого давления (высоких температур), таких как кондиционеры и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, требуются компрессоры, предназначенные для работы при температурах выше 23ºF.
  • Холодопроизводительность – Чтобы правильно выбрать компрессор для системы охлаждения, кондиционирования воздуха или ОВКВ, необходимо учитывать холодопроизводительность компрессора при нормальных условиях работы.Холодопроизводительность определяется массовым расходом хладагента через систему и рассчитывается в соответствии с температурами испарения и конденсации. Массовый расход зависит от рабочего объема и объемного КПД компрессора.
  • Температура окружающей среды — Перед заказом компрессора следует также принять во внимание максимальную ожидаемую температуру окружающей среды, чтобы убедиться, что компрессор может работать в определенных условиях.
  • Хладагент — Выбор компрессора должен основываться не только на доступности, производительности и эффективности, но и на экологических соображениях, включая разрушение озонового слоя и потенциал глобального потепления хладагента.

Как владелец или управляющий коммерческим предприятием, вы, вероятно, осознаете важность наличия полнофункциональных коммерческих систем охлаждения и кондиционирования воздуха. Если пришло время заменить компрессор вашего оборудования, Compressors Unlimited предлагает полный ассортимент заводских и восстановленных компрессоров, которые работают с различной производительностью и уровнями мощности, чтобы удовлетворить любые потребности бизнеса.

Вода Справочник по системам кондиционирования воздуха и охлаждения

Уже более века промышленные кондиционеры используются для осушения, контроля влажности и борьбы с пылью и дымом.Его наиболее привычная функция — обеспечение комфортной рабочей среды, повышение комфорта и производительности труда персонала в офисах, коммерческих зданиях и промышленных предприятиях.

Кондиционирование воздуха — это процесс обработки и распределения воздуха для контроля температуры, влажности и качества воздуха в выбранных зонах. Для контроля температуры и влажности воздух перемещается по охлажденным или нагретым змеевикам и/или распыляется вода при контролируемой температуре. Прямые струи воды также удаляют пыль и запахи. Другие системы очистки воздуха могут включать в себя механическое разделение, склеивание, просеивание, фильтрацию или статическое притяжение, в зависимости от типа встречающихся загрязнителей воздуха и требуемого качества воздуха (Рисунок 34-1).

Охлаждение — это процесс понижения температуры вещества ниже температуры его окружающей среды, который включает производство охлажденной воды для кондиционирования воздуха или технологических процессов. Охлажденная вода для использования в таких процессах, как литье под давлением, может иметь тот же температурный диапазон, что и охлажденная вода, используемая для кондиционирования воздуха.Холодильные системы также используются для подачи охлажденных антифризных растворов (рассолов) при температурах ниже точки замерзания воды. Рассолы используются в производстве льда и холодильных камерах, а также в различных химических процессах.

Охлажденная вода может использоваться в воздухоочистителях либо в закрытых змеевиках, либо в качестве распыляемой воды. Охлажденную воду также можно использовать для закрытых систем и для индивидуальных систем распыления воды.

Для производства и распределения охлажденного воздуха используется множество методов.В центральных системах кондиционирования воздух проходит через змеевики, охлаждаемые водой, рассолом или непосредственным испарением летучего хладагента. Затем охлажденный воздух распределяется по воздуховодам.

Водяные системы, связанные с кондиционированием воздуха, можно разделить на три основные категории: открытое рециркуляционное охлаждение, воздухоочистители и закрытые или открытые системы охлажденной воды. При очистке воды открытые рециркуляционные системы охлаждения аналогичны открытым системам охлажденной воды.

Основными механическими компонентами системы кондиционирования воздуха являются системы распределения воздуха и воды, холодильная машина и система отвода тепла. Охлаждение для кондиционирования воздуха обычно обеспечивается циклами абсорбции или сжатия.

Абсорбционное охлаждение использует пар низкого давления или горячую воду высокой температуры в качестве источника энергии, воду в качестве хладагента и бромид лития или хлорид лития в качестве абсорбента.

Компрессионные холодильные системы обычно используют в качестве хладагента галогенуглеродное соединение или аммиак.Двигатель внутреннего сгорания, турбина или электродвигатель обеспечивают мощность для привода центробежного или объемного компрессора.

Охлаждение или охлаждение происходит, когда жидкий хладагент поглощает тепло путем испарения, как правило, при низкой температуре и давлении. Когда хладагент конденсируется, он отдает тепло любой доступной охлаждающей среде, обычно воде или воздуху.

ОДНОСТУПЕНЧАТЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ ЦИКЛ

Базовый холодильный цикл, используемый для одноступенчатого сжатия пара, состоит из четырех компонентов в системе.Это компрессор, конденсатор, дозирующее устройство и испаритель. Жидкий хладагент низкого давления в испарителе отбирает тепло у охлаждаемой жидкости и испаряется. Затем пар низкого давления сжимается до давления, при котором пары хладагента могут конденсироваться доступной охлаждающей средой. Затем пар поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется. Жидкий хладагент поступает из конденсатора в дозирующее устройство, где его давление снижается до давления в испарителе.Таким образом, цикл завершается.

В промышленных или коммерческих системах кондиционирования воздуха тепло обычно отводится воде. Можно использовать прямоточное охлаждение, но муниципальные ограничения и стоимость воды обычно диктуют процессы рециркуляции и испарительного охлаждения.

Испарительные конденсаторы или градирни обычно используются для испарительного охлаждения. В качестве альтернативы можно использовать пульверизатор. Рециркуляция воды в системе охлаждения снижает потребность в подпиточной воде до уровня менее 3% от количества воды, необходимого для прямоточного охлаждения.

Холодопроизводительность измеряется в тоннах холода. Тонна холода определяется как способность отводить тепло со скоростью 12 000 БТЕ/час в испарителе или чиллере.

Абсорбционная холодильная система, удаляющая 12 000 БТЕ/ч (выполняет кондиционирование 1 тонны воздуха), требует подводимой тепловой энергии примерно 18 000 БТЕ/ч для запуска процесса абсорбции. Это означает, что отвод тепла в градирне составляет приблизительно 30 000 БТЕ/ч на тонну холода.При перепаде температуры в градирне на 15°F (8°C) для отвода тепла абсорбционной системой требуется циркуляция приблизительно 4 галлонов воды в минуту на тонну кондиционера. Испарение оборотной воды происходит со скоростью приблизительно 3,7 галлона в час на тонну.

Кроме насосов раствора и хладагента, в абсорбционной системе нет движущихся частей. Хотя это экономическое конструктивное преимущество, необходимо также учитывать стоимость производства необходимого пара низкого давления или горячей воды высокой температуры (HTHW).

Компрессионные системы также создают дополнительную тепловую нагрузку. Это происходит из-за энергии, необходимой для сжатия газообразного хладагента низкого давления и низкой температуры из испарителя и доставки его в конденсатор при более высоком давлении. Энергопотребление компрессора составляет приблизительно 3000 БТЕ/ч на тонну холода. Соответственно, нормальный отвод тепла в компрессорной системе составляет приблизительно 15 000 БТЕ/ч на тонну холода, что требует испарения около 2 галлонов/ч охлаждающей воды.

Компрессионные холодильные системы требуют скорости циркуляции охлаждающей воды примерно 3 галлона в минуту на тонну холода при перепаде температуры в градирне на 10°F.

Основным потребителем энергии в компрессорной холодильной системе является компрессор, который предназначен для работы при определенном напоре при заданной нагрузке. Это давление равно давлению хладагента в конденсаторе. Термин «высокий напор» относится к давлению в конденсаторе, которое выше, чем оно должно быть при определенных условиях нагрузки.

Высокое давление напора может быть дорогостоящим по двум причинам. Во-первых, это представляет опасность отключения системы; система безопасности остановит двигатель компрессора, когда в компрессоре будет превышено безопасное максимальное давление напора. Во-вторых, увеличение потребляемой мощности происходит, когда компрессор работает с напором выше расчетного.

Загрязнение трубок конденсатора является частой причиной высокого давления напора. Загрязнение увеличивает сопротивление передаче тепла от хладагента к охлаждающей воде. Для поддержания той же скорости теплопередачи необходимо повысить температуру хладагента. Компрессор выполняет эту потребность, увеличивая давление, при котором хладагент конденсируется. В центробежном чиллере увеличение температуры конденсации на 1°F увеличивает энергопотребление компрессора примерно на 1.7%.

Загрязнение и образование накипи в абсорбционных системах также снижают эффективность работы. Поскольку самые высокие температуры воды существуют в конденсаторе, отложение происходит в первую очередь в этом блоке. В экстремальных условиях в абсорбере также может образовываться накипь.

Отложения в конденсаторе создают более высокое противодавление в генераторе, поэтому для высвобождения хладагента из абсорбента требуется повышенное количество пара или HTHW. В результате повышается давление паров хладагента и увеличивается разница температур между конденсирующимся водяным паром и охлаждающей водой.Хотя это компенсирует сопротивление тепловому потоку, для обеспечения повышенного подводимого тепла требуется больше энергии.

Если водные условия настолько суровы, что вызывают отложения в абсорбере, абсорбер удаляет меньше хладагента, и охлаждающая способность снижается. Сокращение циркуляции хладагента снижает способность оборудования удовлетворять потребности в охлаждении.

Если скорость абсорбции в абсорбере снижается, когда абсорбент нагревается выше нормальной температуры в генераторе, также существует опасность чрезмерной концентрации соляного раствора.Такая чрезмерная концентрация может вызвать кристаллизацию рассола, что приведет к отключению системы.

Загрязнение и образование накипи тратят энергию впустую и в конечном итоге могут привести к незапланированному отключению системы. Эффективная очистка воды может свести к минимуму вероятность высокого напора и избыточного потребления пара, вызванных отложениями в конденсаторе.

Коррозия может вызвать проблемы как в открытых контурах рециркуляции, так и в контурах охлажденной воды. Когда коррозия не контролируется должным образом, образующиеся продукты коррозии препятствуют теплопередаче, увеличивая потребление энергии таким же образом, как и образование отложений и накипи.Неконтролируемая коррозия может привести к протечкам теплообменника и катастрофическим отказам системы.

При любом охлаждении важно уделять внимание работе градирни. Надлежащее техническое обслуживание градирни максимизирует эффективность охлаждения или способность отводить тепло. Это очень важно для непрерывно работающего холодильного оборудования в условиях полной нагрузки.

Для достижения наилучших результатов заполнение градирни следует содержать в чистоте и защищать от порчи. Система водораспределения должна обеспечивать равномерное смачивание насыпи для оптимального воздушно-водяного контакта.

Другие компоненты, такие как каплеуловители, опоры для наполнения, регулирующие клапаны, распределительные платформы и вентиляторы градирни, должны содержаться в чистоте для обеспечения эффективного отвода тепла. Неэффективное охлаждение или отвод тепла повышают температуру воды в отстойнике градирни и, следовательно, воды, подаваемой в конденсатор. Это приводит к необходимости конденсировать хладагент при более высокой температуре (абсорбция) или более высокой температуре и давлении (сжатие), чтобы отводить тепло с той же скоростью в более теплую воду.Это увеличивает количество энергии (пар, горячая вода, электричество), необходимой для работы системы.

ПРОБЛЕМЫ С ОТКРЫТОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ

Вода в открытых системах охлаждения подвержена проблемам образования накипи, коррозии, слизи и водорослей.

Весы

При испарении воды в градирне или испарительном конденсаторе чистый пар теряется, а растворенные твердые вещества концентрируются в оставшейся воде. Если позволить этому циклу концентрации продолжаться, растворимость различных твердых веществ в конечном итоге будет превышена.Затем твердые частицы будут откладываться в виде накипи на более горячих поверхностях, таких как трубки конденсатора. Отложение обычно представляет собой карбонат кальция. Также могут возникать отложения сульфата кальция, кремния и железа, в зависимости от минералов, содержащихся в воде. Осаждение препятствует теплопередаче и снижает эффективность использования энергии.

Осаждение предотвращается пороговыми ингибиторами, которые увеличивают кажущуюся растворимость растворенных минералов. Поэтому они не осаждаются и удаляются продувкой.Продувка автоматически заменяется свежей водой.

Отношение растворенных твердых веществ в циркуляционной воде к их содержанию в подпиточной воде называется «циклами концентрирования». При правильной обработке количество циклов концентрирования можно увеличить, так что потребуется меньше подпиточной воды и, следовательно, меньше химикатов (таблица 34-1).

  Суточная потребность в воде (гал) Годовые расходы на воду
Размер башни
тонны охлаждения
2 цикла 5 циклов 2 цикла 5 циклов
250 10 800 6 750 972 $ 608 $
600 25 920 16 200 2333 $ $1458
3000 129 600 81 000 $11 664 $7290

Охлаждающая способность градирни зависит от того, насколько мелко распыляется вода на капли. Капли меньшего размера теряют больше тепла в атмосферу; однако большее количество более мелких капель уносится воздухом, проходящим через градирню. Эта «потеря парусности» или «потеря сноса» становится частью общей продувки системы. Потери на ветер составляют примерно от 0,1 до 0,3% скорости циркуляции воды.

Парусность может иметь нежелательные последствия, такие как окрашивание зданий, появление пятен и ухудшение отделки автомобилей. Эти проблемы вызваны растворенными твердыми частицами в циркулирующей воде, которые испаряются досуха, когда капли воды падают на поверхности.Поскольку химикаты для обработки воды вызывают лишь незначительное увеличение содержания растворенных твердых частиц в воде, они обычно не вносят существенного вклада в проблемы с пятнами.

Непрерывная продувка или выпуск воздуха достаточны для контроля накипи в некоторых системах охлаждения. Важность непрерывной продувки, в отличие от периодического полного слива, невозможно переоценить. Объем воды в большинстве систем охлаждения невелик по сравнению с количеством испаряемой воды. Поэтому за короткий период времени могут образоваться избыточные концентрации твердых веществ.Непрерывная продувка предотвращает образование чрезмерных концентраций твердых частиц в воде градирни.

Чтобы поддерживать твердые вещества в растворе, вода с высоким содержанием щелочи и жесткости может потребовать подачи серной кислоты или кислой соли в дополнение к продувке. Кислотная подача требует осторожного обращения и контроля и должна использоваться только там, где в противном случае скорость продувки была бы чрезмерной.

Умягчение подпиточной воды с помощью цеолита натрия также является эффективным способом борьбы с накипью.Однако этот процесс не снижает щелочность градирной воды. Поскольку получающаяся в результате вода с низкой жесткостью, высокой щелочностью и высоким pH особенно агрессивна по отношению к медным сплавам, в дополнение к умягчению может потребоваться подача кислоты. Кроме того, контроль коррозии углеродистой стали в умягченной воде сложнее, чем в жесткой.

Полифосфаты имеют определенное значение для борьбы с накипью, но их следует применять с осторожностью, поскольку гидролиз полифосфата приводит к образованию ионов ортофосфата.Если этот процесс не контролируется должным образом, могут возникнуть отложения фосфата кальция. В настоящее время доступны химические вещества, которые препятствуют образованию накипи без этого нежелательного побочного эффекта. Поэтому полифосфаты в настоящее время используются главным образом для замедления коррозии.

Обработка, контролирующая рост частиц карбоната кальция и предотвращающая их отложение, может обеспечить приемлемую скорость продувки и устранить необходимость снижения pH с помощью кислоты. Фосфонаты особенно полезны в качестве пороговых ингибиторов образования накипи и диспергаторов оксида железа.Некоторые низкомолекулярные полимеры также обладают способностью контролировать образование отложений карбоната кальция.

Взвешенные твердые частицы (воздушная пыль и мусор из воздуха, проходящего через градирню) способствуют общему загрязнению и могут усугубить образование накипи. Отложения могут также вызывать локальную коррозию под отложениями.

Загрязнение поверхностей теплообмена имеет изолирующий эффект, снижающий энергоэффективность процесса. Неспособность контролировать образование накипи также снижает скорость теплопередачи.Соответственно, правильно разработанная программа очистки должна включать полимерные диспергаторы и агенты для контроля образования накипи, чтобы свести к минимуму общее загрязнение и предотвратить образование накипи.

Коррозия

Вода в открытой рециркуляционной системе охлаждения вызывает коррозию, поскольку насыщена кислородом. Системы в городских районах часто улавливают кислые газы из воздуха, что может способствовать уменьшению накипи. Однако чрезмерное поглощение газа может привести к сильному коррозионному воздействию воды.

Ингибиторы коррозии на основе хромата очень эффективны, но в настоящее время их использование в комфортных градирнях запрещено.Наиболее часто используемыми ингибиторами коррозии являются фосфаты, молибдаты, цинк, полифосфаты, силикаты и средства на органической основе. Эти ингибиторы можно применять в диапазоне обработки с низким или щелочным pH.

При низком pH высокий уровень фосфатов используется для обеспечения пассивации стали. При высоком pH используется комбинация различных ингибиторов коррозии и агентов для контроля отложений. В этих программах используются органические ингибиторы в сочетании с цинком, фосфатом или молибдатом. Там, где это неприемлемо для окружающей среды, силикаты могут использоваться при щелочном pH.Этот тип программы ингибиторов также включает агенты контроля отложений. Однако концентрацию кремнезема необходимо контролировать, чтобы предотвратить отложение силиката, который образует твердую и стойкую накипь.

Азолы, действующие как ингибиторы коррозии меди, используются в большинстве программ для улучшения защиты меди от коррозии и сведения к минимуму точечной коррозии черных металлов.

Поскольку тепловая нагрузка на многие системы градирен меняется в зависимости от погодных условий, скорость испарения воды имеет тенденцию быть неравномерной. В результате защита системы охлаждения может быть ниже желаемой или ожидаемой в условиях больших колебаний нагрузки. Автоматизированное оборудование управления очисткой воды существенно улучшает результаты очистки в системах, работающих в этих условиях.

Слизь и водоросли

Многие типы противомикробных препаратов доступны для борьбы с водорослями и биологической слизью в открытых системах охлаждения. Часто используются неокисляющие органические материалы (такие как соли четвертичного аммония, другие органические соединения азота и сероорганические соединения).Некоторые противомикробные препараты могут быть обезврежены перед выбросом в окружающую среду. Микробиологические программы часто используют комбинацию неокисляющих и окисляющих химических веществ. К окислителям относятся хлор, гипохлориты, органические доноры хлора и соединения брома. Для газообразного хлора требуется оборудование для хлорирования и средства управления, которые нецелесообразны для большинства систем кондиционирования воздуха. Хлор и гипохлориты следует применять с осторожностью, поскольку избыток хлора усилит коррозию и может способствовать ухудшению состояния древесины градирни и снижению эффективности теплопередачи.Для получения дополнительной информации о микробиологических проблемах и использовании противомикробных препаратов в системах охлаждения см. главу 26.

ПРОМЫВКИ ВОЗДУХА

Воздухоочистители представляют собой распылительные камеры, в которых воздух кондиционируется за счет прямого контакта с водой. Охлажденная вода содержится в открытой системе или циркулирует из закрытой системы.

Воздухоочистители удаляют из воздуха пыль, дым и запахи. Кроме того, воздух, возвращаемый производственным процессом, может содержать уникальные загрязнители, которые необходимо удалять.Технологические загрязнители включают волокно и масло на текстильных предприятиях, табачную пыль на табачных предприятиях и проклеивающий материал на ткацких предприятиях.

Фильтры

удаляют твердые частицы из воздуха до того, как он пройдет через секцию распыления. Лопасти сепаратора предотвращают попадание тумана или капель воды из устройства вместе с воздухом. Помимо очистки, мойки воздуха обычно выполняют и другие функции. Температуру и влажность воздуха можно контролировать, регулируя температуру распыляемой воды.

Зимой при увлажнении воздуха часть воды испаряется.Это увеличивает концентрацию твердых веществ в оставшейся жидкости. Как правило, накипь не образуется, поскольку температура воды относительно низкая. Если температура распыляемой воды ниже точки росы входящего воздуха, воздух осушается. Летом осушение включает конденсацию водяного пара из воздуха, растворение твердых частиц в рециркуляционной воде и перелив воды из нижнего поддона или поддона воздухоочистителя.

Коррозия может развиваться в воздухоочистителях, как и в системах рециркуляции охлаждающей воды.Оросительная вода насыщена атмосферным кислородом, а содержащиеся в воздухе кислотные загрязняющие вещества снижают pH и способствуют ее коррозионной активности. Соответственно, использование ингибитора коррозии важно при очистке воздухоочистителей.

Чистота очистителя воздуха помогает предотвратить появление неприятных запахов в воздухе. Объем воздуха по отношению к скорости циркуляции воды в воздухоочистителях намного больше, чем в градирнях. Поэтому склонность к накоплению шлама гораздо больше.Шлам может вызвать локальную коррозию или способствовать биологической активности, вызывающей запахи. Таким образом, диспергаторы и/или поверхностно-активные вещества являются неотъемлемой частью программы очистки воды для воздухоочистителей.

Омываемый воздух также содержит многочисленные микроорганизмы и материалы, которые будут питать бактерии. Таким образом, биологическая слизь представляет собой серьезную проблему для моек воздуха. Неокисляющие химикаты используются для микробиологического контроля. Однако в результате такой обработки могут появиться нежелательные запахи.

Если воздухоочиститель необходимо стерилизовать, поток воздуха останавливают и раствор окисляющего или неокисляющего противомикробного средства циркулирует через моечный аппарат. Затем устройство необходимо промывать из шланга до тех пор, пока материал, разрыхленный в результате обработки, не будет тщательно смыт со дна воздухоочистителя.

ЗАКРЫТЫЕ ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ

Закрытые системы не подвержены образованию накипи, за исключением случаев, когда необходимо использовать жесткую подпиточную воду. Многие закрытые системы используют умягченную цеолитом воду или конденсат в качестве подпитки для предотвращения образования накипи.

В закрытых системах концентрация кислорода ниже, чем в аэрируемых системах. Следовательно, вероятность коррозии намного ниже.Однако существует некоторая коррозия, и незакрепленные продукты коррозии могут вызвать загрязнение трубопроводов, автоматических клапанов и вентиляционных отверстий.

Теоретически, закрытые водные системы не должны требовать применения ингибиторов коррозии. Любой кислород, введенный с исходной подпиточной водой, должен вскоре истощаться за счет окисления металлов системы, после чего коррозия больше не должна возникать. Однако закрытые системы обычно теряют достаточно воды и пропускают достаточно воздуха, чтобы требовать защиты от коррозии.

Чаще всего используются ингибиторы на основе молибдатов, силикатов или нитритов.Использование хроматов может быть ограничено из-за правил, которые классифицируют их как канцерогены. Необходимое количество ингибитора зависит от температуры воды в системе и ее металлургии. Закрытые системы обычно требуют незначительной дополнительной обработки после первоначальной загрузки. Следовательно, относительно высокие уровни обработки могут быть использованы для обеспечения большего запаса прочности при относительно низких затратах.

Программы

на основе сульфита также используются для контроля коррозии. В отличие от других ингибиторов пленка ингибитора коррозии не образуется; сульфит предотвращает кислородную коррозию, реагируя с растворенным кислородом и удаляя его.Щелочной рН поддерживается для предотвращения кислотной коррозии. В случае утечек воздуха потребность в сульфитах не пропорциональна потерям воды и может быть очень высокой. Высокое потребление сульфита увеличивает содержание растворенных твердых частиц в оборотной воде и увеличивает стоимость очистки. Поэтому утечка воздуха должна быть сведена к минимуму.

Изолирующие муфты используются в закрытых системах для контроля гальванической коррозии. Эти соединения в основном представляют собой фенольные смолы, которые могут разрушаться при высоком pH.

КОНТРОЛЬ ЗА ВОДНЫМИ БАЛАНСАМИ

Изменения погоды вызывают изменения концентрации твердых частиц в открытых системах водяного охлаждения и, в частности, в воздухоочистителях. Конструкция системы кондиционирования воздуха не всегда должным образом удовлетворяет потребности в очистке воды. Часто в конструкциях градирен уменьшают объемы водосборника, чтобы минимизировать вес системы. Это приводит к более низкому соотношению между объемом и скоростью циркуляции, что вызывает более быстрое изменение концентрации твердых частиц в воде при изменении нагрузки.Кроме того, водяные поддоны малой емкости используются в испарительных конденсаторах и воздухоочистителях, чтобы уменьшить пространство и вес.

Программа очистки воды может быть осложнена любым из следующих факторов:

  • градирни рядом с дымовыми трубами могут улавливать содержащиеся в воздухе загрязнения и кислые газы
  • Градирни
  • часто устанавливаются и эксплуатируются таким образом, что значительное количество воды выходит из системы при отключении
  • в жаркую погоду может потребоваться дополнительная подпиточная вода для снижения температуры воды

Для открытых систем эффективная и действенная программа обработки включает непрерывную продувку, непрерывную подачу ингибитора коррозии и диспергатора, а также ежедневный анализ воды.Системы не должны обрабатываться и контролироваться исключительно на основе еженедельных тестов. Для обеспечения адекватной защиты может потребоваться дополнительная химическая обработка.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Невозможно переоценить важность своевременного начала химической обработки. Новые установки будут иметь прокатную окалину на металлических поверхностях и будут содержать масло, состав для труб, окалину при пайке и сварке, а также строительный мусор. Системы, ранее эксплуатировавшиеся без водоподготовки (или с неэффективной водоподготовкой), содержат продукты коррозии, которые могут отслаиваться при начале защитной обработки.Такие материалы могут препятствовать потоку воды, вызывать загрязнение и повышать потенциал гальванической коррозии. Взвешенные твердые частицы могут вызвать неисправность автоматических клапанов и органов управления, а также сократить срок службы механических уплотнений насосов.

Такие системы должны быть тщательно очищены (механически и химически), осушены и промыты. Обычно используемые чистящие средства представляют собой органические фосфаты, полифосфаты, синтетические моющие средства, диспергаторы и комбинации этих материалов. Постоянную защитную обработку следует начинать сразу же после очистки, так как чистые металлические поверхности в системе особенно подвержены коррозии.

Системы кондиционирования воздуха, которые не работают круглый год, должны быть должным образом защищены в периоды простоя. Открытые системы охлаждающей воды должны быть полностью опорожнены. Конденсаторы следует открывать и проверять в конце каждого сезона кондиционирования воздуха. Бассейны градирен или воздухоочистителей должны быть тщательно очищены и промыты.

Если система хранится в сухом состоянии, конденсатор следует плотно закрыть после того, как он полностью высохнет. В идеале он должен быть затем заполнен азотом и герметизирован.Если вода не удаляется из простаивающей системы, требуется дополнительная защита, чтобы компенсировать повышенный потенциал коррозии. Следует использовать более высокую концентрацию ингибитора коррозии, подходящую для длительного хранения.

Если температура воды в закрытой системе будет равна или ниже точки замерзания, для защиты необходимо добавить антифриз. При использовании антифриза на основе этиленгликоля необходимо слить из системы воду, обработанную хроматами, поскольку эти материалы несовместимы. Однако хромат совместим с растворами метанола, хлорида кальция и хлорида натрия. Ингибиторы на основе молибдатов, нитритов и силикатов можно использовать с любым из этих растворов антифриза.

Секции сепараторов градирен могут собирать солевые отложения в результате частичного или прерывистого увлажнения. Поскольку достаточное количество обработанной воды не достигает секций водоотделителя во время работы, нельзя ожидать, что химические вещества, добавляемые в воду, обеспечат защиту. Соли, грязь и мусор также скапливаются на каплеотделителях и экранах воздухоочистителей и испарительных конденсаторах.Такие участки следует регулярно промывать из шланга.

При скоплении значительного количества грязи необходима механическая очистка. В условиях промышленных предприятий механическая очистка может потребоваться несколько раз в течение сезона кондиционирования воздуха.

Рисунок 34-1. Надлежащая практика очистки воды и плановое техническое обслуживание могут помочь предотвратить неожиданное отключение оборудования для кондиционирования воздуха.

Икс

Рисунок 34-2. Абсорбционная холодильная система.

Икс

Рисунок 34-3.Компрессионная холодильная установка.

Икс

Рисунок 34-4. Загрязненный конденсатор может привести к увеличению напора и потере энергии.

Икс

Рис. 34-5. Неспособность контролировать биологический шлам снижает теплопередачу.

Икс

Рис. 34-6 Воздухоочиститель с открытой системой водяного охлаждения.

Икс

Рис. 34-7 Воздухоочиститель с закрытой системой охлажденной воды.

Икс

.