НОРД. Торговое холодильное и морозильное оборудование -> Статьи -> 06.09.2011 - Установки для получения ледяной воды - ЧИЛЛЕРЫ

Развитие технологий охлаждения молока напрямую связанно с такими требованиями молочных производств, как безопасность, эффективность, экономичность, повашение качества сервисного обслуживания. С учетом этих тенденций меняются подходы к проектированию установок для получения ледяной воды. Поэтому важно понимать, какие конструкторские решения способствуют поддержанию оптимального температурного режима технологических процессов и, следовательно, повышению рентабельности предприятия.


На рынке существует пока небольшой выбор решений: чиллеры, расчитанные на постоянную тепловую нагрузку, и льдоаккумуляторы (ЛАК), работающие на пике холода. Также существует комбинированные схемы, в которых в различных сочетаниях используются и чиллеры, осуществляющие предварительное охлаждение, и ЛАК, доохлаждающие продукцию на пике.

Рассмотрим технологии получения ледяной воды с помощью чиллеров, так как они являются наиболее распространенным типом охлаждающего оборудования. Но только полное понимание принципа работы поможет максимально использовать их потенциал.

Чиллер- это холодильная машина (холодильный агрегат, холодильная установка), используемая в центральных системах кондиционирования. Она охлаждает или подогревает теплоноситель (тосол, вода) и подает его по системе трубопроводов в фэнкойлы (или другие теплообменники).

Абсорбционные чиллеры

В качестве основного источника энергии для процесса охлаждения в абсорбционных холодильных машинах используется горячая вода (при температуре до 130 °C)или перегретый пар (под давлением до 1 бар). При получении охлажденной воды существенную экономию дает применение низкотемпературных или вторичных энергоресурсов (теплоэлектростанций, мусоросжигательных установок, пара низкого давления из электростанций и пр.) Хладагент как правило - дистиллированная вода, абсорбент - бромистый литий. Помимо экономии энергоресурсов, существенным преимуществом указанного типа холодильных машин является практически полное отсутствие движущихся частей, и, как следствие - высокая надежность агрегатов.

Парокомпрессионные чиллеры

Наиболее обширный класс холодильных машин базируется на компрессионном цикле охлаждения, основными конструктивными элементами которго являются (см. схему)- компрессор, испаритель, конденсатор и регулятор потока (капиллярная трубка, терморегулирующий вентиль), соединенные трубопроводами и представляющие собой замкнутую систему, в которой циркуляцию хладагента (фреона) осуществляет компрессор. Охлаждение в холодильной машине обеспечивается непрерывной циркуляцией, кипением и конденсацией хладагента в замкнутой системе. Кипение хладагента происходит при низком давлении и низкой температуре.

Парообразный хладагент всасывается компрессором, который повышает его давление. Далее в конденсаторе горячий парообразный хладагент охлаждается и конденсируется, т.е. переходит в жидкую фазу. Конденсатор может быть либо воздушным, либо водяным, в зависимости от конструктивного исполнения холодильной системы.

На выходе из конденсатора хладагент находится в жидком состоянии при высоком давлении. Размеры конденсатора выбираются таким образом, чтобы газ полностью сконденсировался внутри конденсатора. Поэтому температура жидкости на выходе из конденсатора оказывается несколько ниже температуры конденсации.

Затем хладагент в жидкой фазе при высокой температуре и давлении поступает в регулятор потока (терморегулирующий вентиль), где давление смеси резко уменьшается, часть жидкости при этом может испариться, переходя в парообразную фазу. Таким образом, в испаритель попадает смесь пара и жидкости. Жидкость кипит в испарителе, отбирая тепло от охлаждаемой среды, и вновь переходит в парообразное состояние. Размеры испарителя выбираются таким образом, чтобы жидкость полностью испарилась внутри испарителя. Поэтому температура пара на выходе из испарителя оказывается выше температуры кипения, происходит так называемый перегрев хладагента в испарителе. В этом случае даже самые маленькие капельки хладагента испаряются и в компрессор не попадает жидкость. Перегретый пар выходит из испарителя и цикл возобновляется.

Таким образом, хладагент постоянно циркулирует по замкнутому контуру, меняя свое агрегатное состояние с жидкого на парообразное и наоборот.

Чиллеры с воздушным охлаждением, с осевыми вентиляторами, наружной установки

Предназначены для установки вне помещений, на открытом воздухе. Охлаждение конденсатора осуществляется с помощью осевых вентиляторов. У некоторых фирм - производителей возможно низкошумное исполнение - т.е. за счет применения шумоизоляции компрессора, снижения скорости вращения крыльчатки вентиляторов и изменения конфигурации лопастей достигается значительное снижение уровня звуковой мощности агрегата в целом, что однако ведет к увеличению габаритов и стоимости по сравнению с "незащищенным агрегатом той же холодопроизводительности.

Преимущества машин рассматриваемого конструктивного исполнения - возможность использования неэксплуатируемых площадей (кровля, свободные открытые площадки), относительно низкая стоимость.

Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора, с центробежными вентиляторами, внутренней установки

Предназначены для установки внутри помещений. Забор воздуха для охлаждения конденсатора и выброс осуществляется по воздуховодам. Для перемещения воздуха применяются центробежные вентиляторы с высоким статическим напором для преодоления сопротивления сети воздуховодов.

Основные преимущества - "скрытая" установка (отсутствие наружных блоков, градирен, конденсаторов), возможность организации круглогодичной эксплуатации в режиме охлаждения при любых температурах наружного воздуха.

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора

Предназначены для установки внутри помещения. Для охлаждения конденсатора холодильной машины используется промежуточный теплоноситель, который в свою очередь охлаждается в градирнях и драйкулерах (оборотная система охлаждения). Возможно также охлаждение конденсаторов проточным теплоносителем из естественных водоемов.

Преимущества - возможность организовать круглогодичное получение холода с использованием "свободного охлаждения" (freecooling) - охлаждения теплоносителя без использования холодильного цикла, за счет передачи тепла к наружному воздуху без использования дополнительного оборудования. Возможность рекуперации тепла конденсации.

Чиллеры с выносным конденсатором (компрессорно- испарительные агрегаты)

Это модели исполнены, как правило на базе холодильных машин с водяным конденсатором. Размещаются внутри помещения, соединяются с конденсатором наружной установки системой фреонопроводов.

Преимущества - в отличие от холодильных машин с водяным конденсатором не требуется применение промежуточного теплоносителя в контуре конденсатора и как следствие нет необходимости в применении циркуляционных насосов большой мощности, также сведен к минимуму риск замерзания теплоносителя вследствие чего не требуется применения двухконтурной схемы системы холодоснабжения.

Реверсивные чиллеры (охладитель/тепловой насос)

Некоторые модели чиллеров с воздушным охлаждением могут быть поставлены заводом- изготовителем с возможностью работы как в режиме охлаждения, так и в режиме теплового насоса, что дает возможность использования системы, построенной на базе подобного агрегата, не только для охлаждения воздуха в помещениях летом, но и подогрева воздуха в переходный период.




       2006 г. Copyright Фирма ‛НОРДтел. /495/ 744-06-37