BOA automatic air separator

V. P. Yelchinov; Ельчинов В. П.; A. L. Shuyakov; Шуяков А. Л.; I. S. Gimelfarb; Гимельфарб И. С.; S. S. Kaftannikov; Кафтанников С. С.

doi:10.17816/RF107072

BOA automatic air separator

Authors: Yelchinov V.P.¹, Shuyakov A.L.¹, Gimelfarb I.S.¹, Kaftannikov S.S.¹
Affiliations:
1. NPF Khimkholodservis
Issue: Vol 92, No 12 (2003)
Pages: 20-21
Section: Articles
URL: https://freezetech.ru/0023-124X/article/view/107072
DOI: https://doi.org/10.17816/RF107072
ID: 107072

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The presence of non-condensing gases in the refrigeration system is one of the reasons that disturb the normal operation of the refrigeration system. Their harmful effect is manifested in increase of condensation pressure, intensification of corrosion, deterioration of heat transfer in heat exchangers, increase of power consumption and operating costs for generation of cold.
It is impossible to avoid the presence of air in the refrigeration system: it enters the units and compressors during repair work, as well as through leaks in joints and gland seals. When air and other non-condensing gases are removed directly from the refrigeration system components, there is lost a big quantity of the refrigerant, which among other things creates the problem of environmental pollution, and at ammonia facilities - the problem of safety of servicing personnel. That is why, "Safety rules for ammonia refrigeration facilities" PB 09-595-03 regulate using of special apparatus - air separator.

Keywords

automatic air separator, non-condensing gases, refrigerant, ammonia

Full Text

Воздухоотделители, выпускаемые нашей промышленностью, а это, как правило, простые двухтрубные аппараты, имеют следующие недостатки:

газы удаляются вручную машинистом холодильной установки, в связи с чем своевременность и качество процедуры зависят от человеческого фактора;
в установках, где температура кипения выше -20°С, потери хладагента остаются высокими.

Более 10 лет назад на отечественном рынке появился автоматический воздухоотделитель фирмы Grasso, принцип работы которого основан на охлаждении аммиачно-воздушной смеси до -25...-27°С при давлениях конденсации с возвратом сконденсированного аммиака в систему и удалением воздуха из холодильного контура.

Рис. 1

В текущем году научно-производственной фирмой «Химхолодсервис» был разработан и изготовлен автоматический воздухоотделитель, работающий по тому же принципу. Перед разработчиками стояла задача - создать надежный, отвечающий требованиям безопасности и экологии, приемлемый по цене отечественный аппарат.

Техническая характеристика воздухоотделителя ВОА

Тип воздухоотделителя Автоматический

Разделяемая среда Аммиачно-воздушная смесь

с парами холодильного масла

Холодильный агент контура R404A

«Производительность» воздухоотделителя, т. е. объем отделяемого воздуха, при его начальной концентрации 2 %, л/сут 200

Содержание аммиака в выпускаемом воздухе, % 5-15

Тип электропитания Одноразовое, 220 В, 50 Гц

Максимальный рабочий ток, А 4,8

Исполнение по степени защиты IP54

Габаритные размеры, мм:

длина 495

ширина 380

высота 680

Масса в объеме поставки, кг, не более 60

Температурный диапазон работоспособности, °С +35...-25

После анализа различных конструкций аппаратов для разделения аммиачно-воздушной смеси было выбрано вертикальное исполнение, при котором смесь подается сверху, а воздух накапливается в нижней части, что исключает перемешивание газов за счет конвективных токов. Сконденсированный аммиак в переохлажденном состоянии удаляется из разделительного аппарата самотеком через жидкостный затвор. Это препятствует его повторному попаданию в разделительный аппарат в виде пара.

Охлаждение и конденсация аммиака осуществляются холодильной машиной, работающей на R404A при температуре кипения до -35°С. Такой уровень охлаждения в сочетании с высоким давлением разделяемой смеси, т.е. давлением конденсации в аммиачной установке (10...13 бар), обеспечивает хорошую степень разделения: не выше 8% остаточного аммиака в выпускаемом воздухе.

В процессе отделения и накопления воздуха в воздухоотделителе автоматически изменяется нагрузка на испаритель холодильной машины. Повышение концентрации воздуха внутри аппарата резко снижает коэффициент теплопередачи. Это ведет к изменению температуры всасывающей трубки, на которое реагируют два термореле. Одно из них обеспечивает работу компрессора за пределами времени тестирования, другое дает команду на открытие линии эвакуации отделенного воздуха. Удаление воздуха продолжается до тех пор, пока в разделительный аппарат не начнет поступать аммиак без существенных примесей неконденсируемых газов.

В отличие от зарубежного аналога у отечественного образца разделены функции шунтирования реле времени и управления электромагнитным клапаном на линии выпуска воздуха, что позволяет оптимизировать соотношение холодопроизводительности фреонового контура и скорости эвакуации воздуха (подбором дюз в узле дросселирования). В результате этого большей интенсивности отделения воздуха соответствуют более продолжительные периоды открытия соленоидного клапана. Напротив, в воздухоотделителях фирмы Grasso (Германия) электромагнитный клапан, открывшись один раз, остается постоянно открытым до окончания процесса удаления воздуха из аммиачной установки. При такой схеме скорость выпуска воздуха должна быть заведомо ниже скорости его отделения, и весь процесс растягивается на недели и месяцы.

Замена терморегулирующего вентиля капиллярной трубкой привела к удешевлению конструкции и повышению надежности.

Кроме того, отечественный воздухоотделитель адаптирован к работе в климатических условиях России: применены обогрев картера компрессора и регулирование работы вентилятора конденсатора в конденсации (что отсутствует у зарубежных образцов).

Проведенные испытания опытных образцов подтвердили расчеты - расход смеси оказался в несколько раз выше, чем у прототипа, при одинаковом процентном содержании аммиака в удаляемых газах.

Аппараты выпускаются серийно по ТУ 3644-009- 35937536-03. Стоимость воздухоотделителей существенно ниже зарубежных аналогов.

Фирма НПФ «Химхолодсервис» готова предоставить заказчикам весь комплекс услуг - от проектной привязки воздухоотделителя ВОА к действующим холодильным установкам до поставки, монтажа, наладки, гарантийного и сервисного обслуживания.