г. Москва, ул. Бахрушина д.15, стр.1

techecoplasma@gmail.com

+7 (495) 953-75-84

+7 (495) 951-85-52

Отдел плазменных технологий

+7 (495) 953-75-84

Отдел инженерных систем жизнеобеспечения

 +7 (495) 953-11-02

Проекты

Наши новости

Подписка на новости

Системы холодоснабжения (технологический холод)

Насколько холодильная машина удовлетворяет требованиям потребителя, оценивают по указываемым в каталогах, рекламных проспектах и различных технических документах ее показателям, таким как холодопроизводительность, потребляемая мощность, расход охлаждающей воды, степень автоматизации, наработка на отказ, ресурс работы, масса, габаритные размеры, цена, вид поставки (единым агрегатом, отдельными блоками или «россыпью») и др.

 

Принципиальная схема холодильной установки

 

В базовом исполнении холодильная установка выполнена в виде моноблока и состоит из холодильного модуля, гидроблока и системы управления и контроля. В качестве опции установка может быть выполнена с модулем промежуточногохладоносителя.

 

Принципиальная схема представлена на рис.1.

 

 

Рис.1. Принципиальная схема:

1 — потребитель; 2 — емкость для жидкости; 3 — насос № 1; 4 — теплообменник; 5 — реле протока;
6 — испаритель/теплообменник; 7 — термобаллон; 8 — сдвоенное реле давления; 9 — компрессор;
10 — реле высокого давления; 11 — конденсатор; 12 — датчик температуры; 13 — насос № 2; 14 — емкость;
15 — ТРВ; 16 — смотровой глазок; 17 — соленоидный вентиль; 18 — фильтр; 19 — ресивер;
20 — редукционный клапан; 21 — манометр; 22 — датчик САУ (система автоматического уровня)

 

Холодильный модуль является обязательной составной частью, входящей в состав всех установок. В нем хладагент с помощью основных агрегатов (компрессор, конденсатор, терморегулирующий вентиль и теплообменник-испаритель) осуществляет круговой процесс переноса тепла (см. принципиальную схему холодильного модуля на рис. 2).

 

Рис.2. Принципиальная схема модуля:
1 → 2 — изоэнтропийное сжатие паров хладагента в компрессоре; 2 → 3 — охлаждение перегретого пара;
3 → 4 — конденсация хладагента; 4 → 5 — переохлаждение хладагента;
5 → 6 — дросселирование (переход из жидкого состояния в парожидкостную смесь);
6 → 7 испарение хладагента; 7 → 8 — перегрев хладагента

 

Гидроблок входит в состав установок, обеспечивает подачу жидкости (хладоносителя) в теплообменник (теплообменник-испаритель) и на потребителя. Состоит из термоизолированной емкости, насоса, системы долива и гидроарматуры.

 

Система управления и контроля предназначена для поддержания в автоматическом режиме задаваемых параметров и защиты установки от аварийных ситуаций.

 

Модуль промежуточного хладоносителя входит в состав установки либо по требованию Заказчика, либо в силу технологической необходимости. Состоит из термоизолированной емкости для хладоносителя, насоса, теплообменника и гидроарматуры.

 

Двухнасосная схема

 

Обычно используется для установок холодопроизводительностью более 100 кВт, а также для установок меньшей мощности, если разница температур между входом и выходом из установки превышает 10–15 К.

 

Двухнасосная схема обладает следующими основными преимуществами по сравнению с однонасосной:

  1. расход хладоносителя через потребители холода может изменяться в очень широких пределах, при этом даже если тепловая нагрузка на установку очень низкая, то это не окажет существенного влияния на работу холодильного контура.
  2. разница температур между температурой входа хладоносителя в установку и выхода хладоносителя из установки может быть значительно выше в сравнении с однонасосной схемой, т. к. даже при очень высокой температуре на входе вследствие перемешивания теплого и холодного потоков хладоносителя внутри емкости, на вход испарителя поступает хладоноситель с некоей усредненной температурой. Однако, при этом необходимо учитывать, что общая тепловая нагрузка на установку не должна превышать расчетной.
  3. По сравнению со схемой с промежуточным контуром двухнасосная схема позволяет поддерживать более высокую температуру кипения хладагента в испарителе вследствие отсутствия промежуточного теплообменника, и, как следствие, обладает более высокой энергетической эффективностью.
  4.  


Принцип работы и гидравлическая схема холодильного модуля аналогична схеме любой парокомпрессионной холодильной машины. Хладоноситель из буферной емкости подается насосом № 1 на вход испарителя холодильного контура. В испарителе он охлаждается и возвращается затем в буферную емкость — таким образом, компенсируется теплоприток от потребителя и температура в буферной емкости поддерживается на заданном уровне. Насос № 2 также забирает хладоноситель из буферной емкости и подает его к потребителю.

 

Отепленный хладоноситель от потребителя возвращается обратно в буферную емкость. Производительность насоса № 1 значительно превышает производительность насоса № 2 — это позволяет обеспечить стабильную работу чиллера при повышенной температуре возврата хладоносителя от потребителя.

 

Схема чиллера


Чиллер работает по схеме парокомпрессионного холодильного цикла. Суть его заключается в том, что для отвода тепла используется специальное рабочее вещество (так называемый холодильный агент или хладагент), которое циркулирует внутри чиллера, забирает энергию от холодоносителя здания и выбрасывает его в окружающую среду.

 

Принципиальная схема чиллера

Рисунок 1. Схема чиллера

 

Схема чиллера представлена на рисунке 1. На схеме чиллера присутствуют 4 основных элемента, характерных для любого холодильного контура. Это компрессор, конденсатор, ТРВ (термо-регулирующий вентиль, или регулятор потока) и испаритель. Кроме того, на схеме есть дополнительные элементы, такие как ресивер, фильтр-осушитель, соленоидный вентиль и др.

 

Работа чиллера

 

Движение хладагента по контуру обеспечивается компрессором. Сжатый и горячий газообразный хладагент попадает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется. Сжиженный хладагент проходит через ТРВ.

 

Отметим, что здесь было бы правильнее сказать «хладагент проталкивается через ТРВ». Дело в том, что ТРВ имеет очень большое сопротивление и практически всё давление, которое нагнетает компрессор, теряется именно на ТРВ. На выходе из ТРВ получается паро-жидкостная смесь низкого давления и низкой температуры.

 

Именно эта смесь подается в испаритель. Испаритель представляет собой теплообменный аппарат, через который проходит два потока, и один поток отдает тепло другому. В испарителе чиллера также проходит два потока – поток хладагента и поток холодоносителя, идущего от системы холодоснабжения здания. При этом тепло от холодоносителя передается хладагенту, в результате чего последний испаряется. Из испарителя выходит только газообразный хладагент, который далее поступает в компрессор.

 

Вспомогательные элементы, присутствующие на схеме чиллера

 

Вспомогательными элементами являются: ресивер, фильтр-осушитель, соленоидный вентиль и другие вентили, реле низкого и высокого давления, а также другие элементы. Каждый элемент выполняет свою функцию.

 

Ресивер

 

Так, ресивер служит для аккумуляции лишнего хладагента. В зависимости о того, работает чиллер или нет, и при каких температурах осуществляется его эксплуатация, изменяется давление и плотность холодильного агента. При этом излишки хладагента скапливаются в ресивере.

 

Особое значение ресивер имеет при зимней эксплуатации холодильной машины. Для работы при низких наружных температурах требуется ресивер увеличенного объёма. На схеме чиллера ресивер расположен после конденсатора.

 

Фильтр-осушитель

Рисунок 2. Фильтр-осушитель

 

Фильтр-осушитель (см. рисунок 2) служит для удаления влаги из хладагента, а также защищает ТРВ или регулятор потока от засорения твёрдыми частицами. Устанавливается между конденсатором и капиллярной трубкой, как правило, после ресивера.

 

Физически фильтр-осушитель представляет собой кусок металлической трубки увеличенного диаметра. Длина его составляет порядка 90 — 170 мм, а диаметр 16 — 30 мм. Внутри трубки между двумя сетками находится гранулированный адсорбент, который и служит для поглощения влаги.

 

Соленоидный вентиль

Рисунок 3. Соленоидный вентиль

 

Соленоидный вентиль (см. рисунок 3) устанавливается перед испарителем и служит для автоматического отсечения испарителя при остановке холодильной машины. Это помогает избежать произвольного перемещения хладагента по контуру в неработающем чиллере.

 

Реле высокого давления

 

Реле высокого давления (см. рисунок 4) устанавливается после компрессора и выполняет функцию защиты. Оно размыкает цепь управления и останавливает компрессор в случае, если давление на выходе из него превысило допустимое.

Рисунок 4. Реле высокого давления

 

Реле низкого давления

 

Реле низкого давления (см. рисунок 5) устанавливается перед компрессором и служит для защиты компрессора от повреждений при очень низком давлении. Реле низкого давления размыкает цепь управления и останавливает компрессор, когда давление хладагента на линии всасывания опускается ниже заданной установки. Это защищает электродвигатель компрессора от перегрева, а также препятствует выбросу масла из картера компрессора.

Рисунок 5. Реле низкого давления

 

Таким образом, вспомогательные элементы холодильного контура обеспечивают его безопасность и работоспособность в широком диапазоне внешних условий.