Тепловые волны и охлаждение СО2
После экстремальных высоких температур этого лета в Великобритании Дэниел Кларк, доктор медицины из Isentra, спрашивает, стали ли 130 бар транскритических систем необходимостью?
Этим летом жара в Великобритании создала хаос для многих супермаркетов с многочисленными историями о сбоях холодильных систем, потере запасов и потере продаж.
Все холодильные технологии пострадали от этой экстремальной погоды, но теперь, когда так много розничных сетей используют системы CO2, владелец Дэниел Кларк и доктор медицины производителя систем CO2 Isentra в Престоне, спрашивает, стали ли 130 бар транскритическими системами необходимостью?
Как отрасль, мы должны принять эту постоянно растущую проблему изменения климата. Окружающая конструкция 32°C была обычным явлением, когда я прибыл в отрасль, но теперь мы продвигаемся вверх по температурной шкале быстрее, чем резервный инженер, представляющий свой табель учета рабочего времени тепловой волны.
Я вижу, что заданная конструктивная атмосфера поднимается до 42 °C. Это увеличение на 10°C в течение моей карьеры до сих пор - и я далеко от пенсионного возраста.
Так виновато плохое техническое обслуживание или это непонимание в сочетании с нехваткой системы о том, как CO2 действительно должен работать в высоких средах?
Мы все знаем, что готовность к тепловой волне через очистку газовых охладителей является обязательным, как и замена коалесцирующих фильтров, зачистка и очистка ситечкообразных фильтров и т. д., но это зайдет так далеко только в битве за работу в среде 40°C.
Изменение шага
Основная проблема заключается в давлении охладителя газа или его отсутствии. Программное обеспечение для выбора компрессора сообщает нам, что оптимальное давление охладителя газа в такой высокой атмосфере должно составлять более 96 бар. Работа при этих давлениях обеспечивает значительное изменение возможностей транскритической системы CO2.
Однако я подозреваю, что большинство систем CO2 не работают при таком высоком давлении, потому что практически этого очень трудно достичь. Чтобы избежать неприятного давления и поддерживать работу завода (как можно дольше), большинство систем, вероятно, установлены с максимальным давлением охладителя газа около 85 бар или меньше. К сожалению, это полная противоположность тому, что действительно должно произойти: давление газового охладителя необходимо увеличить.
Транскритические системы, как правило, разработаны с настройками сброса давления 120 бар. EN378 диктует, что переключатели высокого давления должны активироваться при 108 бар. Это обеспечивает максимум 10 бар между оптимальным давлением на выходе газового охладителя и ужасным высоким давлением компрессора - этого просто недостаточно в экстремальных условиях.
Последствия низкого давления охладителя газа просто выходят из-под контроля - это немного похоже на попытку потушить пожар бензином.
Снижение давления охладителя газа в такой среде приводит к неуправляемому количеству газа вспышки. В конечном счете, когда создается слишком много газа вспышки, это может привести к тому, что MPV (газовый клапан приемника) станет негабаритным, а приемник будет оказывать высокое давление.
Даже если MPV справится, компрессоры становятся слишком занятыми рециркуляции газа вспышки и имеют резкое снижение фактической холодопроизводительности. В конечном счете, давление всасывания компрессора повышается, и, следовательно, массовый расход CO2 резко увеличивается выше проектных условий. Это приводит к гораздо более высоким перепадам давления через масляный сепаратор и газовый охладитель, и поскольку переключатели HP находятся на стороне компрессора, а установленная точка давления газового охладителя контролируется на выходе, это падение давления легко доводит компрессоры до и выше их давления на пути.
Эти более высокие массовые расходные потоки также увеличивают потребность в мощности компрессора, поэтому автоматические выключатели и стартеры двигателя также часто отключаются, особенно в жарких условиях - еще одна форма отключения, когда это представляет собой помеху ручной сброса.
Так что же мешает нам работать при оптимальном высоком давлении? Ответ - клапаны газового охлаждения (ВПЧ) и управление ими. ВПЧ должны быть очень динамичными, особенно когда компрессоры вступят в очередь. Если вы уже работаете на ступенях >90 бар и на ступенях компрессора, многие алгоритмы управления ВПЧ просто не реагируют правильно, чтобы открыть ВПЧ, и головка 10 бар исчезает в одно мгновение. Это реальная проблема, которую необходимо решить в большинстве случаев.
Переход на 130-барные системы преодолеет эту проблему, имея переключатели давления, установленные на уровне 117 бар, гарантирует, что рабочее давление охладителя газа при температуре около 100 бар гораздо более практично и, в конечном счете, надежно. В isentra мы построили несколько 130 барных систем, но в будущем мы будем предлагать их в качестве общего места.
Так как насчет всех 120-барных систем, которые уже есть?
Я вижу два варианта.
Первый - это адиабатическое преобразование воды, но это не просто, с контролем, безопасностью легионеллы, предотвращением морозов, месторождениями полезных ископаемых, коррозией, установкой и обслуживанием, вызывающими головные боли в управлении и бюджете. Тем не менее, вода поступает на газовые охладители в таких ультра-окружающих средах, работает очень хорошо, так как системы выигрывают от температуры влажной лампы.
Второй вариант - это уточнение управления клапаном ВПЧ, разработка передовых методов управления ВПЧ имеет важное значение. Я думаю, что производителям контроля необходимо решить эту проблему и предоставить подробные рекомендации по этому вопросу. Это основа проблемы, хотя контролировать так близко к верхним пределам нелегко. Кроме того, каждая система имеет разные эксплуатационные характеристики.
Надежная работа систем охлаждения CO2 в Великобритании в экстремальных условиях вполне возможна, нам нужно только обратить внимание на Испанию и Италию. Тестирование ультраэмбиентной работы может быть выполнено в нормальной обстановке, и время должно быть потрачено на производителей контроля и действующих площадках, чтобы получить надежную работу с давлением газового охладителя при температуре около 100 бар с температурой выхода газового охладителя при температуре около 43 °C.
Это решит проблему, которая истощает нашу отрасль и усугубляет наших клиентов каждый раз, когда мы получаем эти тепловые взрывы; что, как мы должны предположить, будет происходить снова в ближайшем будущем и, по всей вероятности, чаще.
Источник: портал холодильных новостей
