Refrigeration units with intermediate coolant

Abstract

As it is known, one of the main requirements to safety of ammonia refrigeration facilities operation is reduction of ammonia capacity. However, reduction of refrigerant volumes seems to be actual also for refrigerating units operating on freon. This direction is implemented in practice by FABS Engineering, which has designed and put into operation several large refrigeration systems in which refrigeration supply to the consumer is carried out with the help of intermediate coolant.

Full Text

Основные достоинства систем с промежуточным хладоносителем:

• отсутствие ограничений по высоте подачи жидкости и по предельному расстоянию между охладителем жидкости и охлаждаемыми помещениями. Требуемые параметры обеспечиваются выбором соответствующего напора насосной станции и толщины теплоизоляции трубопроводов;
• простота регулирования температуры воздуха в камерах, возможность независимого регулирования температур воздуха одновременно в большом числе помещений (даже при существенных различиях в поддерживаемых температурах);
• компактность конструкции фреоновой части холодильной машины и минимальная потребность во фреоне;
• большая аккумулирующая способность хладоносителя, а следовательно, более продолжительный межпусковой период и снижение частоты включения-выключения компрессоров;
• в несколько раз меньшая стоимость хладоносителя по сравнению с хладагентами, что снижает финансовые потери в случае нарушения герметичности системы.

В последние годы на роль хладоносителей все активнее стали претендовать водные растворы этилен- или пропиленгликолей, спирта и глицерина.

Фирма «ФАБС Инжиниринг», в частности, использует водный раствор этиленгликоля с комплексом присадок, имеющий гигиеническое заключение, разрешающее его применение в системах кондиционирования, холодо- и теплоснабжения. Этот хладоноситель не оказывает агрессивного воздействия на сантехническую резину и прокладки, что уменьшает возможность протечек и повышает надежность работы жидкостных циркуляционных контуров. По желанию заказчика и в зависимости от конкретных условий может быть применен любой другой хладоноситель.

Фирмой «ФАБС Инжиниринг» создана холодильная установка с промежуточным этиленгликолевым хладоносителем на мясоперерабатывающем комбинате «МПК Пензенский».

Комбинату для охлаждения куттеров, четырех камер хранения (с поддержанием в них температуры -3...-6°С) и др. необходима была холодильная система. При этом все перечисленные выше объекты были расположены в различных местах вытянутого на 150 м одноэтажного производственного здания. Холодильную систему надо было подключить к действующему оборудованию без его длительной остановки.

Было решено расположить компрессорное оборудование в непосредственной близости от самых крупных охлаждаемых камер. В установке применена схема с единым циркуляционным контуром хладоносителя и двумя параллельно работающими чиллерами одинаковой конструкции суммарной холодопроизводительностью 950 кВт.

Главное достоинство такой схемы - возможность поэтапного ввода оборудования в эксплуатацию. В первую очередь на Пензенском мясокомбинате были смонтированы циркуляционный контур и один чиллер холодопроизводительностью 475 кВт. Это позволило включить в работу куттеры, две камеры хранения и другие объекты.

Чиллер, разработанный для «МПК Пензенский» (рис. 1), включает 4-компрессорный блок с общим фреоновым контуром (R22) и кожухотрубный испаритель. Температура раствора этиленгликоля на выходе из испарителя -14°С. Установка имеет выносной конденсатор с воздушным охлаждением. Упрощенная схема холодильной системы представлена на рис. 2.

Рис. 1. Чиллер холодопроизводительностью 475 кВт (t₀=–19°С, t_к=44°С) на базе компрессоров HSN7471-75 (Bitzer)

Рис. 2 Упрощенная схема холодильной системы: 1 — чиллер; 2 — бак-аккумулятор и насосная станция для подачи охлаждаемого раствора гликоля; 3 — воздушный конденсатор; 4 — воздухоохладители; 5 — пластинчатый теплообменник для охлаждения воды; 6 — насосная станция для подачи раствора гликоля для охлаждения масла; 7 — охладитель раствора гликоля (драйкулер)

К особенностям чиллера следует отнести систему охлаждения масла в пластинчатом маслоохладителе раствором этиленгликоля, который в свою очередь охлаждается в «сухой» градирне (драйкулере). Подобное решение явилось ответом на пожелание заказчика не портить внешний вид здания размещением перед ним маслоохладителя с воздушным охлаждением. Маслоохладитель был уменьшен в размерах и помещен в компрессорный блок, а охладитель гликолевого контура охлаждения масла размещен на крыше. В результате не только сохранился дизайн здания, но и улучшился внешний вид компрессорного блока, упростился доступ к нему для обслуживания и ремонта, так как с прохода были убраны трубы отвода-подвода масла.

Система холодоснабжения с использованием промежуточного хладоносителя для Пензенского мясокомбината требует заправки 300 кг R22 при холодопроизводительности установки 475 кВт и 600 кг при работе с полной нагрузкой (950 кВт). Для заправки равной по холодопроизводительности системы непосредственного охлаждения потребовалось бы более 4000 кг фреона. Только одно предположение о возможной утечке такого количества фреона в результате разгерметизации системы вызывает неприятные ощущения.

(Продолжение следует)