Проблемы снижения аммиакоемкости холодильных установок

Аннотация

В России крупные холодильные установки до сих пор работают в основном на аммиаке. И альтернативы этому природному хладагенту на сегодня не видно: остаются вне конкуренции его экологические и технико-экономические свойства. Практический опыт показал, что применение аммиака далеко не всегда взрывоопасно, так как температура его воспламенения высока (651 °C), а диапазон взрывоопасных концентраций в воздухе (15-28 % объемного содержания) достаточно узок.

Полный текст

К сожалению, техническое состояние работающих аммиачных холодильных установок, введенных в эксплуатацию 20-30 лет назад (а таких в России большинство), можно оценить как опасное. Более того, наличие значительного количества аммиака в действующих установках, расположенных в жилых кварталах городов, создает реальную угрозу возникновения чрезвычайных ситуаций.

Рациональное направление модернизации таких установок-это снижение их аммиакоемкости и переход на новые технологии, позволяющие не только повысить безопасность систем, но и существенно сократить эксплуатационные затраты (в том числе и за счет утилизации тепла конденсации-см. XT № 1,2001).

Рис. 1. Сравнение различных типов теплообменников по заправке аммиаком

В западных странах снижение аммиакоемкости систем достигается применением так называемых «чиллеров»-компактных холодильных машин с пластинчатыми теплообменниками, которые обеспечивают охлаждение конечного объекта или продукта через промежуточный контур с хладоносителем. Влияние типа теплообменников на аммиакоемкость машины в целом в свое время было тщательно изучено западными производителями холодильной техники. Так, например, компанией Sabroe в конце 80-х годов были получены данные, представленные на рис.1, из которых явственно следуют неоспоримые преимущества полусварных теплообменников.

В России уже появились первые производители аммиачных холодильных машин малой заправки. Так, завод «Компрессор» впервые представил на выставке «Индустрия холода» в Сокольниках свои АХУ типоразмерного ряда от МКТ-40 до МКТ-410, оснащенные пластинчатыми испарителями. К сожалению, разработчик не приводит данных по аммиакоемкости. Однако машины, безусловно, заслуживают пристального внимания, а работы по освоению новой серии, проводимые на заводе «Компрессор», позволяют надеяться на развитие и совершенствование нового вида оборудования.

Появилось предложение фирмы «Остров», одной из наиболее интенсивно развивающихся частных холодильных компаний на российском рынке, по созданию компактных аммиачных холодильных систем.

Больших успехов в модернизации аммиачных систем с применением пластинчатых теплообменников в качестве испарителей и конденсаторов добилась компания «Урал Холод» (Екатеринбург). Верно построенная концепция модернизации позволяет компании обеспечить новое качество системы.

Развитие производства отечественных малоемких аммиачных машин сдерживается отсутствием соответствующей нормативной базы. С точки зрения «Правил устройства безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок» (ПБ-09-220-98) нет различия между системами, содержащими 30 кг или 30 т аммиака, хотя с точки зрения безопасности последняя представляет гораздо большую угрозу. Очевидно, что Правила нуждаются в корректировке. 

Рис. 2. Усредненные характеристики аммиакоемкасти теплообменников, применяемых в российской холодильной промышленности: I — полусварные «Альфа Лаваль»; II — воздухоохладители «Альфа Лаваль»; III — кожухотрубные горизонтальные; IV - воздухоохладители НО, Я, IX ; V — панельные и испарительные; VI — кожухотрубные вертикальные

На графике (рис. 2) представлены усредненные характеристики аммиакоемкостия килограммах на 1 кВт холода производительности для различных теплообменных аппаратов. Из графика видно, что даже машины с кожухотрумными теплообменниками (испарителем и конденсатором имеют аммиакоемкость примерно 1,25 кг/кВт, а с пластинчатыми теплообменникам» «Альфа Лаваль» от 0,03 до, 0,08 кг/кВт.

Таким образом, применение высокотехнологичной теплообменного оборудования нового поколения позволяет значительно снизить аммиакоемкость холодильные систем.