Статьи

  • Chiller in the snow

    Консервация чиллера на зиму — перечень работ

    Единственной проблемой больших холодильных машин, работающих по принципу Карно, является их сложное своевременное обслуживание. Чиллеры, применяемые в централизованных бытовых и промышленных сетях кондиционирования, эффективно охлаждают теплоноситель, что провоцирует отток температуры из нужной зоны. Тепло переносится при помощи воды или этиленгликоля. В связке с фанкойлом они образуют систему с высоким коэффициентом отдачи тепла. Водные модификации требуют особой ревизии перед началом периода зимней эксплуатации. Наличие антифриза не освобождает от сезонной профилактики.

    Фанкойлом называют устройство, отвечающее за нагрев или охлаждение воздуха в помещении. Название сформировано из двух английских слов fan и coil, означающих вентилятор и спиральный трубчатый теплообменник соответственно. Разветвленная сеть этих агрегатов управляется пультом управления в каждой точке.

    Возможен ли отказ от воды

    Конструктивные особенности разветвленных климатических сетей позволяют использовать огромную удельную теплоёмкость воды для переноса требуемой температуры. Сравнительно слабые тепловые потери позволяют снабжать удаленные объекты, а единственным ограничивающим фактором может стать мощность насоса. Известные случаи, когда расстояние между чиллером и фанкойлом измеряется сотнями метров. Вода является экологически чистым агентом, она имеет малую стоимость, а нарушение герметичности легко устранимо без последствий для здоровья и жизни человека. Консервация чиллера на зиму является единственным недостатком. Но затраты на процедуру значительно меньше стоимости фреона для заполнения огромных объемов.

    Основные варианты обслуживания

    Консервационные меры спровоцированы аномально большим объёмом кристаллической воды по отношению к жидкому агрегатному состоянию. Расширяясь, она может разрывать очень толстые трубы, радиаторы отопления, стальные бочки. Отрицательной температуры немного ниже нуля хватит для полной непригодности всех коммуникаций. Совокупный ремонт может обойтись значительно дороже установки новой системы с нуля. Переход на сезонные режимы должны выполнять только профессионалы. Понятие консервации может сильно отличаться, в зависимости от поставленной задачи:

    • Полное прекращение работы с последующим сливом и просушиванием всех коммуникаций. Установка будет простаивать до весны.
    • Добавление части антифриза, обычно не более 10%, позволяющее добиться защиты от промерзания при наличии незначительного количества открытых участков. Проходящие по улице отрезки коммуникаций требуется защищать внешней теплоизоляцией или обеспечивать подогрев при помощи специальной нити.
    • Вода полностью сменяется антифризом. Это гарантия защиты от промерзания. Дорогая мера, позволяющая сохранить оборудование в целости при любых перепадах температур. Незамерзающая жидкость подлежит сливу и дополнительной очистке.

    Находящиеся полностью в здании системы не требуют проведения данных процедур. Решение о консервации должны принимать профильные специалисты на базе совокупных характеристик. Это делается после оценки взаимного размещения чиллеров и фанкойлов, интенсивности работы, необходимость использования охлаждаемых объёмов в зимнее время. Также должна быть выведена оптимальная концентрация антифриза для снижения расходов. Время проведения обслуживания необходимо фиксировать в специальном журнале или техническом паспорте, где будут также указаны ключевые параметры зимнего режима. Со временем можно вычислить лучшие показатели.

    Некоторые модели чиллеров не рассчитаны на зимнюю эксплуатацию. Они останавливаются при понижении температуры или работают со сбоями.

    Базовые этапы консервации чиллера на зиму

    Производители оборудования обычно дают базовые рекомендации в сопровождающих документах. Они указывают порядок сборки и разборки, слабые места, точки, требующие повышенного внимания или специальных навыков от обслуживающих мастеров. Порядок также строго предопределён для всех ключевых узлов, агрегатов и коммуникаций. Если инструкция не поставляется, то необходимо придерживаться следующих этапов:

    • Чиллер, фанкойлы и насосы подлежат полному обесточиванию. Предварительно необходимо отключить электричество на объекте или выделенной линии, а затем приступать к выполнению работ. Напряжение с цепи требуется сбрасывать через специальное заземление. Это связано с чрезмерно высоким остаточным напряжением или накоплением на ёмкости трубопровода. Заряд может возникать не только от сети электроснабжения, но также от трения воды об стенки. Это обыкновенное статическое электричество, но дающее в момент разрядки тысячи вольт, опасные для жизни и здоровья человека.
    • На контактной группе централизованного щитка или отдельно взятом узле, агрегате, распределители, обязательно имеются плавкие предохранители. Нужно извлечь их, а затем провести ревизию. Оплавленные, подгоревшие или источающие запах жженой пластмассы экземпляры требуется сменить при повторном подключении. Обычно используются типовые модели, что даёт возможность подобрать лучшую защиту, чем поставляемая производителем.
    • В компрессоре необходимо прикрыть все входящие и исходящие вентили, по возможности можно установить резиновые грибовидные заглушки, предотвращающие попадание мусора в период зимнего простоя. Если запорная арматура вышла из строя или заедает, требуется починить или заменить её полностью.
    • В гидромодуле и испарительном блоке требуется открыть все вентили, слить воду, продуть каналы горячим воздухом в течение 3-4 часов. Это удалит остатки влаги. Перед установкой заглушки рекомендуется разбрызгать внутри антибактериальный аэрозоль. При наличии запаха плесени выполняется промывка насыщенным раствором медного купороса с последующей просушкой.
    • Сжатый воздух компрессором закачивается во все коммуникационные трубопроводы, фитинги и фильтры. Фильтрационные элементы при необходимости требуется заменить или провести частичную ревизию. Некоторые разъёмные части можно отключить на период простоя, сложив в ящики с поглотителем влажности. Это обеспечит в открытых частях трубопровода естественную аэрацию.
    • Насосы гидромодуля необходимо полностью или частично разобрать. Все поврежденные детали подлежат обязательной замене. Можно использовать консервацию для установки более мощных моделей. С движущихся частей удаляются магниевые и кальциевые отложения, меняются резиновые уплотнения и герметизирующая смазка.
    • Отсечные краны необходимо полностью закрыть. Оставлять их в открытом несмазанном состоянии строго запрещено. Это позволит запечатать систему. Оставшиеся края необходимо закрыть тряпками ли поролоном, плотно набив всё пространство.
    • Подготовка антифриза выполняется на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении при наличии средств индивидуальной защиты. Производители должны прописать на таре необходимые меры. Некоторые модификации требуют наличия герметичного костюма и противогаза. При особо больших объёмах целесообразно готовить всё на предприятии, а затем транспортировать до места заливки в герметичной таре. Если имеется способность к расслоению или отстаиванию, то перед заполнением системы нужно всё тщательно перемешать.
    • Подбор антифриза рационально осуществлять по абсолютному минимуму температуры, типичному для данной местности. Данные можно взять из истории метеорологических наблюдений. Вероятность повторения подобных событий крайне мала, что даст 100% гарантию защиты от промерзания и даже частичной кристаллизации.
    • После заливки необходимо провести удаление воздуха. Большое количество воздушных пробок приводит к снижению давления в системе, снижает суммарную теплоёмкость используемого теплоносителя.
    • При опустошении и просушке можно закачать в трубопроводы азот, препятствующий образованию окислов. Особенно это касается меди и сплавов.
    • Все вентили при сливе подлежат перекрытию, даже точки, отвечающие за аварийный сброс. После окончания процедуры рекомендуется выполнить повторную проверку положения. Это разобьёт протяженные участки на малые фрагменты, препятствуя ненужной циркуляции среды.
    • Специалисты заполняют специализированный журнал, составляя полный список проведенных работ в порядке следования. По требованию заказчика может быть описан подробный порядок запуска. Эта документация необходима на случай, если обслуживающая компания по ряду определенных причин откажется от дальнейшего сопровождения или прекратит своё существование. Тогда другая фирма сможет выполнить сезонный запуск и наладку.
  • Beverage Elements Plate Wort Chiller Heat Exchanger

    Все виды теплообменников в чиллере

    Теплообменником называют конструкцию, сбрасывающую избыток отводимого хладагентом тепла в окружающую среду и способствующую её эффективному рассеиванию. Это устройство используется с момента изобретения классических холодильных машин Карно, а изменения касаются лишь увеличения полезной площади отдачи и теплопроводных свойств материалов поверхности. В чиллерах и прочих промышленных холодильных машинах возможно применение различных конструкций данных узлов. Все они обладают определенными преимуществами и недостатками, но наличие на рынке и прочные позиции доказывают эффективность каждой схемы и её право на существование в рамках определенной технической парадигмы.

    Роль теплоносителя играет дистиллированная вода (при температурах выше точки замерзания), а при необходимости достижения отрицательных показателей применяются газообразные комплексные хладагенты на основе хладона и фреона.

    Базовые разновидности теплообменников

    Специалисты в области холодильных машин в данный момент различают три основных типа теплообменных структур:

    — Пластинчатый паяный теплообменник. Данный тип применяется в большинстве холодильных машин. Наличие определенного количества рёберных элементов существенно повышает площадь отдачи. Наибольшей эффективностью применения в данном типе обладает чистая медь. Детали соединяются между собой методом пайки. Равномерная структура способствует эффективному рассеиванию. Наибольшим КПД обладают рядные протяженные структуры, но с целью экономии полезного места возможно использование многорядных систем.

    — Коаксиальные конструкции. Они представляют собой трубу, наполненную другими трубчатым элементами с меньшим сечением. Одни каналы подводят тепло, а другие используют его для нагрева воды. Получается своеобразная двойная польза. В качестве примера можно привести систему незамерзающей проточной канализации, где энергия теплового обмена позволяет прогревать стоки. Это особенно актуально в сельском хозяйстве. Охлаждение применяется в овощехранилищах, а вода подогревается для нужд фермы.

    — Кожухотрубные обменные структуры представляют собой большую трубу, объединяющую пакет более сечений. Отдача происходит с поверхности образуемого кожуха, что дало название данному типу. Их широко применяют даже в атомных реакторах, в черной и цветной металлургии, для охлаждения ферментируемых больших объёмов при производстве пива, кваса и прочих жидких продуктов. Их достаточно сложно монтировать из-за необходимости точного соединения большого количества стыков, но эффективность и сравнительная компактность, а также простота ухода за поверхностью, обеспечили им место на рынке.

    Также существует множество частных случаев, являющихся производными от данных трёх типов. Это собственные запатентованные разработки передовых компаний, стремящихся охватить новые сегменты рынка. Их высокая стоимость оправдывается применением инновационных материалов и сложными технологиями изготовления. Повышение эффективности возможно при помощи расширения базовых мощностей.

    Какой вариант лучше?

    КПД данного устройства измеряется полезной площадью теплоотдачи с поверхности. Поэтому наибольшей эффективностью обладают модели радиаторного типа с множественными рёберными конструкциями. При относительно небольших размерах, суммарная площадь пластин может доходить до десятков и сотен квадратных метров. Пластинчатый тип является оптимальным выбором.

    Далее по эффективности идут битермические или коаксиальные модели, обладающие достаточно большой теплоотдачей, но при ещё более компактных габаритах. Их недостатком является сравнительно высокая цена, но зато они могут работать попеременно с различными температурами, включая нагрев по необходимости.

    Кожухотрубные конструкции чрезвычайно устойчивы к гидроударом и легко проходят масштабирование, что позволяет их выгодно использовать на наиболее крупных охлаждаемых и нагреваемых объектах.

    Стоит сделать вывод, что каждому роду задач оптимально подходит определенная разновидность теплообменника. Требуется вести учёт взаимной совместимости деталей после расчёта теплотехнических параметров.

  • Plate heat exchanger in chiller

    Сравнение пластинчатых и кожухотрубных теплообменников

    Перед тем, как купить чиллер, важно понимать его комплектующие для подбора оптимального режима работы. Одним из таких важных характеристик является то, какой теплообменник будет использоваться в чиллере. В статье рассмотрены особенности пластинчатых и кожухотрубных теплообменных аппаратов, их плюсы и минусы, современные инженерные решения, даны рекомендации по выбору.

     

    Теплообменник в чиллере

     

    Чиллер – холодильная машина, применяемая для охлаждения воды. Процесс происходит в двухконтурном радиаторе. Через один – холодный — контур прокачивается кипящий фреон, через другой – горячий — охлаждаемая среда. Снижение температуры происходит в результате теплообмена между теплоносителем и хладагентом через металлическую стенку, разделяющую их потоки.

    Интенсивность теплопередачи определяется:

    * физическими характеристиками жидкости – плотность вязкость, теплоёмкость. Они учитываются при расчётах основных теплофизических критериев Прандтля и Нуссельта (Pr, Nu)

    * характером течения – ламинарным или турбулентным. Оно описывается числом Рейнольдса (Re)

    * площадью стенок, через которые реализуется обмен теплом.

    Последний параметр в наибольшей степени сказывается на эффективности использования теплообменного аппарата. Это влияет на выбор его конструктива.

    Разнообразные теплообменные устройства используются не только в составе холодильных машин. Они также являются частью тепловых систем, где требуется водо-водяной теплообмен. Т. е. нагрев или охлаждение одного потока другим в различных технологических процессах.

     

    Конструктивные схемы

     

    Наиболее распространённые конструкции теплопередающих приборов — пластинчатые и кожухотрубные.

    Оба типа широко распространены. Каждый из них имеет преимущества и недостатки, на которых необходимо остановиться более подробно.

     

    Пластинчатые теплообменники (ПТО)

    Plate heat exchanger

     

    Как следует из названия, в этой разновидности переход тепла происходит через пластины, разделяющие холодную и горячую жидкости. В состав изделия входит пакет из нескольких прямоугольных плоских деталей, имеющих по 4 круглых отверстия в углах. Они образуют каналы для входа и выхода охлаждающего и охлаждаемого (или нагревающего и нагреваемого) течений.

    Для предотвращения утечек между плоскостями устанавливаются гидроизолирующие прокладки. Они сформированы таким образом, что охлаждённый и нагретый ток проходят, чередуясь между собой.

    Маленькая ширина зазора способствует максимальному контакту теплоносителя и теплопередающей поверхности. Дополнительно для усиления эффекта на плоскостях выдавливаются рифления, направляющее ходы зигзагом и создающие турбулентность, т. е. перемешивание слоев воды.

    Подобно другим конструктивным схемам у ПТО них есть сильные и слабые стороны.

    Преимущества и недостатки пластинчатых теплообменников

    Как уже говорилось, они состоят из набора пластин. Они стягиваются в единое целое проходящими через весь пакет стержнями с гайками на концах. Их всегда можно разобрать и собрать для осмотра чистки. Увеличение или уменьшение тепловой мощности легко достигается изменением количества элементов.

    Большой теплопоток через единицу площади поверхности обуславливает высокое соотношение теплопередачи к весу (кВт/кг) и служит показателем рационального использования конструкционных материалов.

    Данные параметры достигаются благодаря малым зазорам между пластинами. Это создаёт значительное сопротивление току теплоносителя. Для его ускорения требуется повышенное гидравлическое давление на входе в систему и более мощный насос.

    Уменьшенная величина зазоров имеет оборотную сторону. Для снижения трудоёмкости обслуживания и ремонта при длительной эксплуатации необходимо использование специально подготовленной воды с минимальным содержанием растворённых солей. Пренебрежение этим требованием приводит к образованию накипи, удалить которую можно только чисткой с полной разборкой.

    Прокладки, разделяющие пластины, направляющие жидкостные потоки и препятствующие утечкам, имеют сложную форму. Из-за этого они дороги, замена при выходе из строя обходится в круглую сумму.

    Преимущества ПТО:

    * высокая теплопередача при малом весе

    * возможность увеличивать и уменьшать мощность, добавляя и убирая элементы

    * хорошая ремонтопригодность

    * лёгкость полной разборки для чистки и замены элементов

    Недостатки:

    * требовательность к качеству воды

    * высокое гидравлическое сопротивление

    * дорогие запасные части

    * невозможность очистки промывкой, необходимость полной разборки.

    Кожухотрубные теплообменники (КТТО)

    shell tube heat exchanger

    В этой конструкции теплообменного аппарата один поток воды проходит через пучок трубок, заключённый в цилиндрический кожух. Другой — протекает внутри в межтрубном пространстве и омывает их снаружи. Это конструктивное отличие и дало название типу устройств. Горячим или холодным может быть как один, так и второй.

    Наружный кожух с торцов закрыт так называемыми трубными решётками. Они представляют собой пластину с отверстиями. В них вставлены и герметично развальцованы внутренние трубки. К ним крепятся объёмные крышки. При необходимости их полость может разделяться перегородками на несколько частей. Тогда водяной поток из них протекает через пучок больше, чем за один проход.

    Межтрубное пространство внутри обечайки также может разделяться перегородками. Они направляют жидкость, омывающую пучок, перпендикулярно ему. Входя в корпус у одного торца и выходя у другого, течения неоднократно пересекаются. Это увеличивает время их соприкосновения и количество переданного тепла.

    Трубные решётки обычно крепятся к фланцу кожуха болтами. Если немного усложнить конструкцию, устройство можно сделать частично разборным. Появится возможность извлечь пучок труб и провести его внешний осмотр.

    Ремонтные варианты КТТО ограничены. Можно заменить уплотнительные прокладки между крышкой и фланцем, заварить трещины в наружном корпусе, в случае их появления. Но такие ситуации довольно редки. Элементы кожухотрубных аппаратов хорошо сопротивляются вибрационным нагрузкам.

    В случае нарушения целостности одной из трубок, её заглушают с обеих сторон. Замена невозможна или чрезмерно затруднена. При этом падает тепловая мощность, но ввиду их большого количества, узел не теряет работоспособности. По действовавшим ранее нормам допускалась выбраковка до 30 % от общего числа или менее, если не обеспечивались требуемые параметры процесса.

    Вследствие относительно больших диаметров каналов, по которым протекают жидкости, КТТО обладают довольно низким по сравнению с ПТО коэффициентом теплопередачи. При гораздо большей массе соотношение кВт/кг получается очень низким.

    Кожухотрубные изделия меньше, чем пластинчатые страдают от накипи на стенках трубок. Избавиться от неё солей можно промывкой составом растворяющим отложения солей.

    Увеличить или уменьшить теплопередачу, добавлением деталей КТТО невозможно.

     

    Преимущества и недостатки кожухотрубных теплообменников

     

    Подводя итог описанию, можно выделить положительные и отрицательные стороны.

    Достоинства:

    * простота конструкции

    * стойкость против вибраций

    * Возможность избавиться от накипи промывкой без разборки

    * меньшая, чем у ПТО стоимость.

    Недостатки:

    * малый показатель тепловой мощности

    * большой вес и габариты

    * ограниченная ремонтопригодность.

     

    Современные кожухотрубные теплообменники

     

    Приведённое сравнение должно бы показать подавляющее преимущество ПТО над КТТО. Но инженерная мысль не стоит на месте. Найдены решения, позволившие значительно улучшить удельные показатели кожухотрубных узлов.

    Поверхностное оребрение трубок значительно повышает эксплуатационный коэффициент. Ещё больший эффект достигается нанесением металлического пористого покрытия.

    Ещё один путь – делать их не круглыми, а прямоугольными или более сложной формы. При этом увеличится отношение площади поверхности к поперечному сечению, что тоже улучшает эксплуатационные характеристики.

    Применение современных материалов позволяет существенно уменьшить вес конструкции.

    В конечном итоге разница между двумя типами приборов если не нивелирована, то в значительной мере сглажена.

     

    Какой теплообменник выбрать

     

    Для окончательного решения следует собрать большой объём исходных данных. В их числе начальные и конечные температуры теплоносителей, требуемый их расход, доступные энергетические ресурсы, площадь помещения, в котором будет размещёна установка, несущая способность перекрытия, если оно находится не на первом этаже, планируемых бюджет и многое другое.

    В случае затруднений со сбором параметров, проведением необходимых расчётов рекомендуется обратиться в ООО «КРЕАТИВНЫЕ МАШИНЫ И ОСНАСТКА» — представителю производителя холодильного и теплопередающего оборудования компании AYTEK. Производитель чиллеров AYTEK поставляет чиллера как с кожухотрубным, так и с пластинчатым теплообменником. Со всеми моделями вы можете ознакомиться в нашем каталоге.

    Инженеры «КМО» ответят на вопросы и сделают требуемые расчёты. После консультации вы найдёте оптимальный состав теплообменного оборудования.

  • Ecotech1

    Градирня или чиллер. Что выбрать?

    Прежде, чем говорить о том, что лучше купить — сухую градирню (драйкулер) или чиллер, следует рассмотреть особенности обоих видов водоохлаждающего оборудования.

    Градирня

    Это устройство предназначено для охлаждения жидкости путём передачи тепла окружающему воздуху. Различают два типа подобных аппаратов – сухой (драйкулер) и мокрый. Пример сухого драйкулера есть на нашей странице каталога серии Freetech.

    В первом теплоноситель изолирован от окружающей среды. Водоохлаждение происходит исключительно за счёт теплопередачи. Её величина прямо зависит от разницы температур охлаждаемой среды и атмосферы.

    При теплоотдаче по мокрому типу. Жидкость распыляется в воздушном потоке. К теплообмену добавляется тепло, расходуемое на частичное выпаривание рабочего тела. Соответственно, приходится постоянно восполнять его потери.

    Возможность применения градирен определяется градусами воды и окружающего воздуха.

    Чиллер

    Холодильный агрегат классического типа, в котором охлаждение происходит за счёт поглощения тепла при испарении хладагента.  Состоит из компрессора, испарителя, конденсатора и прочих узлов, обеспечивающих работу. Пример такого классического чиллера вы можете посмотреть на странице каталога серии Novatech.

    В отличие от привычных холодильников, тепло для парообразования отбирается от охлаждаемой жидкости. В зависимости от температуры кипения рефрижераторного агента, теплоноситель можно охладить до нуля по Цельсию и значительно ниже. Правда, в последнем случае необходимо использовать не просто H2O, а рассол или другой антифриз с соответствующим значением Т замерзания.

    Различия градирни и чиллера

    Исходя из сказанного, можно отметить коренное различие рассматриваемых водоохладителей.

    Первый из них – это, теплообменник, в котором вода охлаждается путём теплообмена с окружающим воздухом.

    Второй же – холодильная машина, в которой тепло охлаждаемой жидкости передаётся кипящему фреону.

    Эти характерные отличия определяют область применения видов оборудования.

    Диапазон: – 25… — 10 С

    При этих параметрах может применяться только рассол или иная разновидность антифриза.  Поддержания заданного температурного значения в сухой градирне можно добиться только в зимний период времени или же за полярным кругом. Учитывая большую зависимость теплосодержания теплоносителя от погодных условий, для данного диапазона рекомендовано применение только чиллера.

    Обычно параметрическая величина кипения хладагента на 5…15 градусов ниже, чем у хладоносителя. Поэтому для получения указанных чисел должны применяться низкотемпературные рефрижераторные агрегаты.

    Диапазон: – 10… + 20 С

    Температурный разбег пересекает нулевую отметку. Поэтому имеет смысл разбить его на два отрезка – ниже нуля и выше.

    В минусовой части в качестве теплоносителя возможен только антифриз (рассол).  Градирня, причём только сухая, может использоваться при постоянном морозе, т. е. зимой или в заполярной области.

    В остальных регионах круглый год неизменное тепловое состояние можно получить с помощью чиллера.

    Плюсовая часть. Здесь допускается использование простой воды. Так же, как и в предыдущих пунктах, применение теплообменника ограничено климатическими особенностями местности. Стабильный результат достигается с чиллером.

    Во всём интервале применяются среднетемпературные холодильные агрегаты. Разумеется, в каждом конкретном случае характеристики подбираются или рассчитываются, учитывая существующие условия.

    Диапазон: + 20… + 35 С

    В весенний и осенний период такие температурные величины можно получать на выходе из градирни. В драйкулере значения будут выше, в мокром варианте, с учётом потери тепла на испарение – немного ниже. В летнюю жару – а сегодня даже в средней полосе в июле не редкость + 30 и больше – достижимым может стать только самый верх промежутка.

    Чем это чревато? Если drycooler используется, как водоохладитель водяного конденсатора с рабочими градусами + 35 С, очевидно, что в предельном режиме возможностей естественного охлаждения может оказаться недостаточно. В результате давление конденсации превысит расчётное и работа рефрижераторного оборудования может нарушиться.

    Возможно использовать для водоохлаждение чиллер с высокотемпературной холодильной машиной или же компоновать тот и другой вид охладителей.

    Диапазон значений + 40… + 80 С

    Этот интервал наиболее подходит для использования в качестве водоохладителей градирни. На большей части территории страны погодная функция редко поднимаются до нижней границы промежутка. Это значит, правильно подобрав характеристики и регулируя их в расчётных пределах можно получать стабильность охлаждённой воды (хотя применительно к этим цифрам слово «охлаждение» звучит достаточно условно).

    В этом отрезке можно использовать, как сухие, так и противоположные варианты. Выбор конкретного типа зависит от обстоятельств, вида охлаждаемой жидкости, допустимости её контакта с атмосферным воздухом.

    Часто ошибочно полагают, что при повышенной влажности эффект дополнительного охлаждения за счёт испарения в аппаратах мокрого типа будет весьма незначительным, если не нулевым. Однако даже при стопроцентной величине вода на входе в радиатор будет теплее окружающей среды. Соответственно на границе жидкость-воздух рассматриваемая величина будет более низкой, появятся условия для фазового перехода, а вместе с ними и снижение температуры.

    Совместное применение чиллера и градирни

    Как было отмечено в предыдущих разделах, зачастую оба вида водоохладителей по отдельности не всегда могут обеспечить работоспособность оборудования при всех возможных нюансах. Особенно это касается драйкулера, как более зависимого от параметров воздушной среды.

    Он более уязвим при морозах, когда в качестве рабочего тела используется aqua, а также при средних положительных, если в существенных пределах меняются погодные значения.

    В ряде случаев успешного стабильного результата можно достичь, применяя чиллер и градирню совместно. Это, несмотря на определённое удорожание, позволит совместить достоинства каждого из рассматриваемых водоохладителей и сгладить их недостатки.

    В жаркую погоду, когда вода на входе в радиатор холоднее, чем окружающий воздух или же разница между ними не велика, аппарат может оказаться малоэффективным. В этих условиях помощь холодильной машины просто необходима. В то же время энергозатраты драйкулера значительно ниже, чем у чиллера. Поэтому при снижении температуры, например, в ночное время, выгоднее включать в работу её.

    Выгодным совместное функционирование будет также при большой перепаде температурных значений на входе и выходе в каскаде охлаждения. Дело в том, что чрезмерное поступление тепла в испаритель может вызвать остановку системы по высокому давлению. Чтобы избежать этого момента, необходим избыточный объём аппарата, что очень повышает стоимость системы.

    Но можно пойти и по другому пути, разбив процесс на два этапа. Первое, предварительное водоохлаждение производить с помощью радиаторе, а второе, окончательное – в чиллере. Или, например, при литье пластмасс или алюминия, для термопластавтомата можно использовать сразу 2 установки: драйкуллер (градирню) на охлаждение гидравлического масла, а чиллер использовать на охлаждение пресс-формы, где требуется более точное поддержание температуры.

    Выводы

    Рассмотренные варианты применения водоохладительного оборудования описывают общие принципы их работы и подходы к их выбору. В каждом конкретном случае требуется тщательное изучение производственных потребностей, технических требований к размещению механизмов. После этого производятся калорические расчёты, рассматриваются несколько разновидностей. Разумеется, необходимо учитывать накопленный в данном направлении опыт.

    Куда обратиться, чтобы купить сухую градирню (драйкулер) или чиллер

    Компания «КМО» более 10 лет присутствует на рынке холодильного оборудования. С использованием практических знаний её инженеров были разработаны и доведены до внедрения образцы продукции бренда AYTEK.

    Их отличает кропотливая проработанность конструктивных элементов. Высокая надёжность при работе в любых климатических реалиях.

    В качестве теплообменных аппаратов, запорной арматуры, средств автоматики используются комплектующие зарекомендовавших себя производителей Danfoss, Karyer и т. д.

    Специалисты фирмы всесторонне изучат ваши потребности, просчитают различные возможности комплектации и предложат вам несколько вариантов, наиболее приближенных к существующим условиям.

    Чтобы заказать расчёт и в дальнейшем купить сухую градирню (драйкулер) и/или чиллер, позвоните по телефону +7(800)505-81-50 или заполните форму обращения на сайте.

    Мы ждём ваших заявок!

  • Freony

    Фреон R22, R-407 или R-410A. В чем разница между хладагентами? Что выбрать?

    Фреоны – вещества, физические характеристики которых позволяют использовать их в качестве рабочих тел (хладагентов) в холодильных машинах, чиллерах. В чём заключается сходство и различие различных марок, представленных на рынке?

     

     

    Принцип работы рефрижератора

    Цикл работы холодильника состоит сжатия и нагрева хладона, конденсации с рассеянием полученного тепла. Далее жидкость проходит через жиклер, попадает в зону пониженного давления, кипит при низкой температуре с поглощением тепла извне. При кипении происходит основной процесс холодильного цикла – охлаждение. Затем образовавшийся пар снова сжимается и круг повторяется.

    В качестве хладагента подбираются химические соединения, подходящие по теплофизическим характеристикам. Т. е. имеющие температуру кипения -20…-50 С при нормальных условиях (t= 0С и давлении 1 атм.).

    Этим требованиям очень хорошо соответствует представитель предельных углеводородов (парафинов) – пропан, состоящий из 3 атомов углерода и 8 водорода. Тот самый, который используется в качестве горючего газа в кухонных плитах.  Но у него есть существенный недостаток – он горюч, что создаёт опасность пожара или взрыва при утечке в системе чиллере.

    Избежать опасности удалось при использовании производных парафинов, в которых один или несколько атомов водорода заменены галогенами – F или Cl, имеющие торговое название «Фреоны».

     

    Фреон R22 (запрещен к использованию)

    22-й — производный метана СН4. В нём два атома водорода заменены фтором и один — хлором. Химическое наименование – дифторхлорметан. Теплофизические параметры — близкие с пропаном. Теплота испарения 1 кг 22-го хладона приблизительно вдвое ниже, чем у пропана, но и плотность пара вдвое выше. Так, что при небольшой перенастройке системы получается паритет.

    Он не горюч, не ядовит, не способен поддерживать дыхание. Тяжелее воздуха, поэтому при больших объёмах утечки может заполнить помещение компрессорной и вызвать удушье из-за недостаточного количества кислорода. Опасность ликвидируется простым проветриванием.

    Недостаток у нашего хладона заключается в наличии в составе Cl. Он, как оказалось, способствует разрушению озонового слоя в атмосфере Земли. В связи с вновь открывшимся обстоятельством эксплуатация хлорсодержащих хладагентов была запрещена или ограничена. Так 22-й фреон должен быть полностью исключён состава рабочих тел холодильников, чиллеров после 2020 года.

    В связи с этими запретами пришлось разрабатывать новые хладагенты, не содержащие хлора и не оказывающие разрушительного воздействия на окружающую среду. Но наряду с очередными разработками необходимо было учитывать огромный парк действующего оборудования. Поэтому, ещё одним требованием, предъявляемым к новым хладонам, была возможность использования в существующих холодильных агрегатах.

    Подобрать адекватную однокомпонентную замену 22 фреону не удалось. Решение возникшей задачи было найдено с применением смеси хладагентов.

     

    Фреон R407 (пример чиллера: Aytek Protech)

    Хладон 407 состоит из R32, R125 и R134а, смешанных в соотношении 23, 25 и 52 %% соответственно. По теплофизическим параметрам полученный вариант очень близок к R22. У него выше температура кипения при нормальных условиях, больше теплота испарения. Другими словами, для получения нужного уровня холода компрессор должен работать при более низком давлении, т. е. более нагруженным. Но производительность замораживания будет на более высоком уровне.

    Разница величин составляет около 10 %. Это укладывается в расчётную погрешность с учётом потерь тепла на диффузию, но, тем не менее, стоит различия учитывать при проектных расчётах.

    Существенный недостаток 407-го хладагента заключается в его многокомпонентности. При наличии утечек, составляющие улетучиваются неравномерно, что создаёт значительные сложности при дозаправке. При больших потерях приходится выпускать из системы оставшийся газ и заправлять её заново, что при гораздо более высокой цене составляет значительную сумму затрат.

    К тому же, использование R407 требует более дорогого синтетического масла, в то время, как 22-й позволяет обходиться минеральным.

     

    Фреон R410A (пример чиллера: Aytek Novatech)

    Ещё один хладагент, призванный заменить вредный для верхних слоёв атмосферы дифторхлорметан.

    Так же, как и предыдущий, он состоит их нескольких компонентов – R32 и R125 в равных количествах.

    И аналогично ему имеет набор достоинств и недостатков.

    Преимущества 410А:

    — более низкая температура кипения при нормальных условиях

    — выше теплота парообразования

    — возможность частичной дозаправки при утечке

    Но наряду с положительными свойствами хладон обладает и рядом отрицательных.

    Недостатки 410А:

    — Большее, чем у R22 давление

    — Высокая стоимость

    — Необходимость заправки объёмов синтетическим маслом

     

    Выбрав чиллер, работающий на хладагенте 410А можно получить более низкие температуры и большую холодопроизводительность при равных характеристиках компрессора.

    В случае появления негерметичности в нет необходимости выпускать всю массу рабочего тела подобно 407-му и производить дорогостоящую заправку заново. Можно просто добавить потерянный объём, несмотря на двухкомпонентность.

    Синтетическое масло, требуемое для работы чиллеров, обладает высокой гигроскопичностью, поэтому при заправке следует соблюдать меры предосторожности. В противном случае влага, попавшая внутрь, может замерзнуть и привести к необходимости выпуска фреоны и новой герметизации и осушения системы.

    Большое рабочее давление делает невозможной работы на 410 хладагенте хладоагрегатов, спроектированных для 22-го.

     

    Дополнение о вреде R22

    Хладоны 12, 22 были разработаны компанией DuPont. Это были недорогие и эффективные хладагенты, быстро завоевавшие широкое признание в «рефрижераторных» кругах.

    Оборотная стороны дешевизны и популярности заключается в том, что производить подобную продукцию под другим названием («Фреон» – это торговая марка, принадлежащая Дюпон), создав конкуренцию изобретателям.

    Заметив снижение продаж и падение доходов, DuPont вынуждена была принимать некоторые меры для выживания на конкурентном рынке.

    Спустя время появились сведения, что хлор, содержащийся в доступных и простых в производстве холодильных агентах, способствует разрушению озонового слоя, защищающего Землю о вредоносного космического излучения. Последовали запретительные меры, а сообществу холодильщиков были предложены более дорогие и сложные составы. Но они не содержали вредного галогена.

    Сложно понять, правда это или нет, но есть сведения, что информация о вреде R22 и ему подобных вместе с инициацией запрета производства и использования исходила от той же DuPont.

     

    Выводы:

    Сопоставив все приведённые сведение, взвесив за и против, можно дать следующие рекомендации:

    — Если оборудование рассчитано на 22 фреон следует пользоваться именно им до тех пор, пока есть возможность его приобретения за разумную цену, и нет окончательного запрета на применение.

    — При приобретении новых рефрижераторных агрегатов, проектировании холодильного производства или хранилища надо произвести тщательный технико-экономический расчёт. Учесть требуемые режимы и холодопроизводительность, стоимость оборудования и его эксплуатации. Также учесть близость 2020 года с полным запретом хлорсодержащих хладонов.

    И только после полного анализа всех факторов делать вывод о применении оборудование, предназначенного для того или иного фреона.

  • NTC 175

    Что такое чиллер? Устройство, виды и применение

    Что такое чиллер? Виды и применение

     

    Чиллер – это современное оборудование, широко используемое в промышленности, бытовой сфере и других отраслях экономики. Основная функция этого оборудования – охлаждать жидкости и газы, используя свойства хладагента.

    Чиллеры – это обширная группа промышленного оборудования, предназначенного для охлаждения различных сред. Чиллеры широко используются в условиях производств, а также применяются для поддержания комфортного микроклимата в жилых, офисных и торговых зданиях. Принцип их работы заключается в испарение и конденсации хладагента, циркулирующего в устройстве, за счет чего происходит генерация тепловой энергии или холода. Данный вид оборудования представляет собой энергосберегающую систему и отличается высокой производительностью. Что такое чиллер, в чем состоит принцип его функционирования, и в чем его преимущества – узнаете в этой статье.

     

    Устройство чиллеров

     

    Обязательные рабочие элементы оборудования — это компрессор, конденсатор, испаритель и теплообменник. Принцип работы чиллера основывается на способности некоторых газов принимать жидкое состояние, и выделять при этом большое количество тепловой энергии. В качестве теплоносителя может выступать вода, гликоль, различные растворы. Фреон используется как хладагент: компрессор сжимает фреон, переводя его из газообразного в жидкое состояние. После того, как газ полностью перейдет в жидкое состояние, он подается на дроссель – приспособление, необходимое для понижения давления. Температура жидкого фреона существенно повышается, а попадая в конденсатор, он отдает тепловую энергию воздушной смеси или воде. Охлажденный фреон попадает в испаритель, где он расширяется и вновь переходит в газообразное состояние, а температура его падает. В испарителе, который представляет собой герметичный резервуар, объем хладагента регулирует специальный вентиль. Далее фреон поступает в теплообменник и там охлаждает воду в магистрали. Такая последовательность циклов используется для охлаждения воздуха и жидкостей, обратная циркуляция сопровождается нагреванием воздушных и водных сред. Схема работы данного оборудования одинакова, независимо от модели и типа холодильной машины, ее эксплуатационных характеристик.

    Устройства, представленные на рынке, различаются модификацией, производительностью, коэффициентом полезного действия, емкостью резервуара, типом охлаждения конденсатора, типом конструкции и вентилятора.

    Принцип работы чиллера наглядно покан на видео модели Aytek Protech:

    Виды чиллеров для охлаждения воды

     

    Чиллеры с водяным охлаждением отличаются тем, что их конденсатор постоянно погружен в воду, этот вид оборудования отличается наибольшей эффективностью. Установка для охлаждения различного рода жидкостей является обязательным оборудованием для многих производств.

    По типу конструкции холодильные машины делятся на:

    — Абсорбционные;

    — Со встроенным конденсатором;

    — С выносным конденсатором.

    Самой популярной и распространенной разновидностью этого типа оборудования является традиционный чиллер-моноблок. Данный тип устройств позволяет существенно экономить пространство, все элементы уже интегрированы в аппарат, и для его функционирования необходимо только влить воду. Еще одной разновидностью холодильной машины являются чиллеры с конденсатором выносного типа. Это оборудование можно присоединить к резервуарам с водой значительной емкости, и за счет этого увеличить его КПД.

    Принцип работы чиллера абсорбционного типа заключается в использовании бросового тепла, неизбежно возникающего на различных производствах. Данный вид оборудования является наиболее перспективным, экологичным, его использование позволяет значительно сократить энергозатраты и уменьшить до минимума негативное воздействие на окружающую среду. Рабочим веществом в установках абсорбционного типа выступают многокомпонентные растворы. Чаще всего используются растворы аммиака и бромистого лития в воде, где первый раствор выступает в качестве хладагента, а второй – абсорбента. Такие устройства отличаются сроком службы более 20 лет, безвредностью для озонового слоя, возможностью распределения нагрузки, незначительным уровнем шума и вибрации, низкой себестоимостью вырабатываемого холода.

     

    Сферы применения

     

    Потребность в охлаждение воды присутствует во многих производствах:

    — Машиностроение;

    — Алкогольной промышленности;

    — Металлообработке;

    — Различных отраслях пищевой промышленности;

    — Производстве резин и пластмасс;

    — Химической промышленности

    Технологические особенности производства многих напитков, фармацевтических растворов требует понижения температуры исходных жидкостей.

     

    Кондиционирующее оборудование, созданное с использованием чиллера, применяется в медицине, коммунальной сфере и других отраслях экономики. По сравнению с мультизональными сплит-системами, чиллеры обладают следующими преимуществами:

    — Имеют более длительный срок эксплуатации;

    — Не ухудшают эстетику экстерьера здания;

    — При утечке хладагента отсутствует риск ущерба здоровью людей;

    — Имеют способность к масштабированию – к существующей системе легко добавляются новые блоки;

    — Отличаются низкой стоимостью монтажа.

    Данный вид оборудования способен поддерживать требуемый температурный режим в нескольких помещениях, в том числе – большой площади. В системе центрального кондиционирования холодильные машины имеют большое преимущество, в том числе, из-за значительной длины трасс.

    Способность чиллеров охлаждать воду используется для поддержания температуры воды в бассейнах и создания ледовых площадок. В зависимости от объемов и специфики производства холодильные машины можно масштабировать, добиваясь еще большей производительности.

    Надеемся, что после прочтения данной статьи у вас не осталось вопросов о том, что такое чиллер, и вы сможете выбрать нужный тип оборудования для своего производства.

Страницы: 1 2