Оттайка воздухоохладителей горячим газом
Современные требования к энергоэффективности производства, к созданию комфортных, а иногда и необходимых, климатических условий на производстве, вызывают необходимость тратить финансы на создание систем воздухоохлаждения. В том числе и на организацию и поддержание пониженной температуры в коммерческих и производственных помещениях.
Для этого используют специальное оборудование, такие как воздухооладители. Эти устройства монтируются или в системы вентиляции и холодильных камер, или как охладители отдельных электротехнических средств.
В процессе работы, со временем, неизбежно, ввиду принципа работы, на наружных поверхностях этих агрегатов появляется слой инея, своего рода «снежная шуба», ограничивающая обмен воздуха и уменьшающая, собственно, производительность агрегата. И чем толще этот слой, тем больше снижается КПД системы.
Для нормализации рабочих режимов необходимо этот иней своевременно удалять. Механическое удаление не всегда возможно, да и эффект от такого удаления мало помогает. Лучшим вариантом будет оттаивание «снежной шубы», т. е. периодически превращение снега в воду, которая собирается в отстойники и потом испаряется естественным способом.
Проведение процесса оттайки горячим газом наиболее эффективно в случаях, когда одновременно оттаиваются не более 20% испарителей и остальные испарители работают в режиме
охлаждения.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ОТТАЙКИ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЯ ГОРЯЧИМ ГАЗОМ
Принципиальная схема оттайки воздухоохладителя горячим газом.
1 – кран шаровой запорный GBC; 2 – клапан соленоидный EVR; 3 – катушка электромагнитная Danfoss;
4 – клапан обратный NRV; 5 – клапан терморегулирующий TE; 6 – воздухоохладитель; 7 – датчик температуры
воздуха EKS/AKS; 8 – кран шаровой запорный GBC; 9 – клапан соленоидный EVR; 10 – клапан соленоидный
EVR; 11 – клапан обратный NRV; 12 – кран шаровой запорный GBC; 13 – клапан соленоидный EVR; 14 – клапан
обратный NRV; 15 – контроллер AK-CC 210
Такой процесс и называется оттайкой воздухоохладителей горячим газом. При этом используются разные технологии размораживания.
1. Способы размораживания испарителей
Их три:
— оттайка воздухом, естественная. Реализуется временной остановкой всех агрегатов вручную, естественным нагревом испарителей и таянием инея. Просто и не затратно, но применима не всегда и занимает много времени, что в некоторых случаях просто не приемлемо — за время оттаивания температура в помещении может подняться до недопустимого предела и, соответственно, к порче товара;
— трубчатыми ТЭНами. Включается таймером, а выключается по соответствующей команде датчиков и термореле. Реализация не сложная. Применяется часто, но это очень энергозатратный способ. Потому что нагрев начинается и продолжается непосредственно в месте установки нагревательного элемента, большая часть потребленной электроэнергии идет не на нагрев ребер и трубок агрегата, а на нагрев окружающего пространства. Наличие ТЭНов увеличивает возможность выхода из строя всего устройства;
— оттайка горячим газом. Его рассмотрим более подробно.
2. Оттайка воздухоохладителей горячим газом.
Основные понятия
Реализуется нагнетанием паров хладагента прямо в испаритель. Конструктивно системы охлаждения производственных, складских и других коммерческих помещений состоят из:
— воздухоохладителей. Этот аппарат включает в себя радиатор с оребрением, медные трубки, вентиляторы и температурные датчики;
— набора шаровых кранов с электромагнитными катушками, обеспечивающих своевременные открытия и закрытия магистралей подачи газа;
— набора клапанов, обеспечивающих своевременные блокировки от не санкционированных поступлений газа;
— системы трубопроводов для транспортирования носителя;
— контроллера. Назначение — управление процессом оттайки при регулировании температуры охлаждаемого объекта. Контроллер выполняет функции — включение и выключение по заданному графику или температуре, включение оттайки при необходимости, координацию работы нескольких контроллеров. Он обеспечиваем надежную, высококачественную оттайку. Таким прибором может быть контроллер Danfoss АК-СС 210 со светодиодным 3-разрядным дисплеем.
Охлаждение горячим газом — самый оптимальный режим как по скорости, так и по экономичности:
— скорость превращения инея в воду — 5 минут. Вместо 30 минут при нагревании с использованием ТЭН;
— расход электроэнергии средней мощности машины производительностью 3,5 кВт — всего 0.7 кВт/сутки, тогда как с помощью ТЭН — 6,5;
— стоимость самого охладителя значительно ниже из-за отсутствия ТЭНов, поломка которых является частой причиной выхода из строя охладителей.
В этом случае не требуется специально готовить горячий газ, он берется из нагнетательного устройства системы и направляется непосредственно в трубки воздухоохладителя, нагрев которого происходит равномерно и намного быстрее.
Уменьшение времени оттаивания увеличивает время основной работы системы охлаждения, то есть производительность.
3. Циклы процесса оттайки горячим газом в общем процессе работы
охладительной системы
Рассмотрение циклов оттаивания начинаем с краткого описания состояния системы в режиме охлаждения.
Весь алгоритм работы охладителей выглядит примерно так:
— охлаждение. Часть клапанов открыта, другая закрыта, вентилятор включен. Жидкостная смесь попадает в охладитель, забирает тепло окружающей среды и отправляется в компрессорную систему;
— откачка. Подача нового хладагента в аппарат прекращается, остатки ранее поступившего откачиваются в компрессор, выключается вентилятор. Этот режим предотвращает опасные для трубопроводов гидроудары при новом запуске;
— оттайка. При определенной комбинации закрытых и открытых клапанов отключается вентилятор. Газ от компрессора подается в воздухоохладитель, последний охлаждается, происходит конденсация и отвод оттаивавшего снега;
— задержка откачки. При выключенном вентиляторе и закрытых некоторых соленоидных клапанах открывается клапан всасывания, что исключает появление гидроударов при следующем запуске;
— задержка дренажа. В этот период при выключенном вентиляторе с поверхности охладителя сливается образовавшийся конденсат. По окончанию слива открывается клапан нового всасывания;
— задержка пуска вентиляции. Ее назначение — снизить повышенную температуру трубок и ребер охладителя перед дальнейшим запуском.
4. Преимущества оттаивания охладителей горячим газом
Вот некоторые из них:
— применимо для всех помещений и камер, в том числе и с положительной температурой;
— значительное снижение потребляемой электроэнергии (только на питание элементов управления), соответственно и финансов;
— нет необходимости подводить силовые кабели и устанавливать дополнительное оборудование;
— быстрое и качественное оттаивание, что увеличивает продолжительность полезной работы системы. В помещении за это время повышение температуры практически не происходит, что сохраняет комфорт для персонала и способствует сохранности продукции;
— возможность оттайки отдельных агрегатов при работающих других;
равномерное оттаивание инея, что положительно влияет на ресурс деталей устройства.
5. Почему нужно обращаться именно к специалистам по оттаиванию
Как видно из предыдущего текста организация процесса охлаждения помещений дело не простое. Здесь нет простых, готовых решений.
В каждом конкретном случае, исходя из объема и конфигурации конкретного помещения, создания необходимой климатической среды на определенной площадке объекта нужно определить:
— мощность и производительность компрессора, тип и объем ресивера;
— количество, производительность и мощность воздухоохладителей для каждого участка;
— виды и количество шаровых кранов, клапанов и других входящих элементов;
— мощность и подводку необходимой электроэнергии, ее распределение по отдельным участкам и разводку по всем электротехническим изделиям;
— тип и модель блока автоматического управления, типа контроллер АК-СС 210.
В завершение все подобранное оборудование нужно «привязать» к конкретным стенам, потолкам, полам. При этом нужно обеспечить возможность доступа ко всем устройствам в процессе технического обслуживания и ремонта.
Работа серьезная. Это не просто монтаж, а проект — профессиональная разработка конструкторской документации на системы воздухо охлаждения и ее качественное воплощение в жизнь. Здесь не обойтись без привлечения профессиональных специалистов.
Мы можем дать подробную консультацию, разработать проект, обеспечить заказчика качественными материалами и надежными изделиями.
Руководителям и главным специалистов предприятий нужно понимать, что внедрение оттайки охладителей горячим газом является пусть не глобальной, но значительной модернизацией производства, снижающей затраты и увеличивающей производственные возможности.
