Ipari hűtőrendszerek alapjai – Ammónia hűtőközeg. Ebben a videóban az ipari hűtőrendszerek alapjaival foglalkozunk, különös tekintettel az ammóniás hűtőrendszerekre, az alapoktól indulunk, és haladunk felfelé, kitérve néhány tipikus egyfokozatú, kétfokozatú, valamint kaszkád rendszerre, hogy megtanulja az ipari hűtés alapjait.
Nézze meg a YouTube oktatóanyagot a cikk végén
Kér egy ingyenes tanfolyamot az ipari hűtésről? Kezdje el az ingyenes Ammonia eLessons-t még ma ide kattintva
ADanfoss Learning egy online képzési platform, amely több száz ingyenes eLessons-t kínál, amelyeket számítógépéről, okostelefonjáról vagy táblagépéről is elérhet. Fedezze fel, hogyan segíthet az ammónia hatékonyabbá és környezetbarátabbá tenni az ipari hűtési alkalmazásokat eLesson sorozatunk segítségével még ma.
🏆 Kezdje el a tanulást most http://bit.ly/StartAmmoniaeLesson
Hol találunk ipari hűtőrendszereket?
Az ipari hűtési alkalmazásokat jellemzően olyan helyeken használják, mint a hideg élelmiszertárolás, tejfeldolgozás, italgyártás, jégpályák és nehézipar, ilyen jellegű helyeken. Ezek nagyméretű hűtőrendszerek.
Korábban már foglalkoztunk a kereskedelmi épületek más típusú hűtőrendszereivel, a szupermarketek co2-rendszereivel, a hűtőgépekkel és a hűtött víz vázlatrajzaival. Nézze meg ezeket, ha még nem tette volna meg.
Miért használunk ammóniát hűtőközegként
Csak nagyon röviden szeretnék kitérni arra, hogy miért használunk ammóniát hűtőközegként
Az ammónia természetesen előfordul a környezetben, bőséges mennyiségben áll rendelkezésre. Ózonlebontó minősítése nulla, globális felmelegedési potenciálja pedig kevesebb, mint 1. Ha ezt összehasonlítjuk más gyakori hűtőközegekkel, például az R134a-val, amelynek GWP-je 1430, majd az R404A-val, amelynek GWP-je 3922, akkor láthatjuk, miért nagyon előnyös az ammónia használata.
Az ammónia előállítása is olcsó, és energiahatékony a használata. képes nagy mennyiségű hőt elnyelni, amikor elpárolog. Ez egy igazán fontos szempont egy hűtőközeg használatához, ez azt is jelenti, hogy a csövek és alkatrészek vékonyabbak és kisebbek lehetnek.
Az ammónia azonban mérgező, és bizonyos koncentrációban gyúlékony is lehet. A legtöbb hűtőközeg szagtalan, de az ammónia nagyon savanyú szagot áraszt, így könnyen észrevehető, ha szivárgás történik. Ha az ammónia szivárog, reakcióba lép a levegőben lévő szénnel és vízzel, és ammónium-bikarbonátot képez, ami egy ártalmatlan mosott vegyület.
Egyfokozatú ammónia ipari hűtőrendszer
Egyfokozatú, ez a legegyszerűbb ammónia ipari hűtőrendszer a közvetlen expanziós típuson kívül, ezért itt kezdjük
A kompresszorral kezdjük, ez a rendszer szíve, ez pumpálja az ammónia hűtőközeget a hűtőrendszerben a hűtés biztosítása érdekében. Behúzza a hűtőközeget, amely összegyűjtötte az összes nem kívánt hőt az elpárologtatóból, és ezt sokkal kisebb térfogatba tömöríti, így az összes hőenergia nagyon szorosan össze van csomagolva, így a hűtőközeg nagyon forró lesz.
A hűtőközeg alacsony nyomású gőzként szívódik be a kompresszorba, és magas nyomású gőzként távozik.
A nagynyomású hűtőközeggőz kilép a kompresszorból, és a kondenzátorba áramlik
A kondenzátor lehűti a hűtőközeget azáltal, hogy a nem kívánt hőt kivonja a hűtőközegből, és ezt a hőt leadja a külső környezeti levegőbe. Ez általában úgy történik, hogy a forró hűtőközeget néhány kis cső belsején keresztül vezetjük, és egy ventilátor segítségével a csövek külső oldalán keresztül a hűvösebb környezeti levegőt kényszerítjük a hűtőközeg lehűtésére és a hő elvezetésére. Ezenkívül gyakran találunk egy kis szivattyút, amely vizet permetez a csövek fölé, ennek egy része elpárolog, és segít még több hőt elvezetni. A hűtőközeg a csövek belsejében van lezárva, és nem érintkezik a levegővel vagy a vízzel, mindig elkülönítve van, a kettő soha nem találkozik vagy keveredik. Csak a hűtőközeg hője halad át a cső falán, és a levegő és a víz szállítja el.
Amint a hő távozik, a hűtőközeg folyadékká kondenzálódik. Így nagynyomású folyékony hűtőközegként hagyja el a kondenzátort, és a gyűjtőedénybe áramlik.
A gyűjtőedény a folyékony hűtőközeg tartályának tárolóedénye, és a nem használt felesleget tárolja. Ez lehetővé teszi, hogy minimális fejnyomást tartson fenn, és változó hűtési terhelés mellett is működjön, puffert biztosítva. Valószínűleg találunk egy vezetéket, amely a gyűjtő és a kondenzátor bemenete között fut, ez csak a nyomáskiegyenlítést szolgálja, és lehetővé teszi, hogy a folyékony hűtőközeg könnyen áramoljon ki a kondenzátorból a gyűjtőbe.
A hűtőközeg ezután a tágulási szelephez áramlik, amely szabályozza a nyomást és a folyékony hűtőközeg hozzáadását az elpárologtató körbe.
A tágulási szeleptől a hűtőközeg a folyadékleválasztóba áramlik, a folyadék az aljára folyik, majd jellemzően egy sor hűtőközegszivattyú szívja be, ezek a szivattyúk biztosítják a megfelelő keringési sebességet a párologtatókon keresztül, ahogy a hűtési terhelés változik. A hűtőközeget ezután az elpárologtatók tágulási szelepeihez nyomják, amelyek szabályozzák a hűtőközeg áramlását a hűtési terheléshez.
A hideg hűtőközeg belép az elpárologtatóba, és az elpárologtatóban lévő néhány cső belsején halad át, és egy ventilátor fújja a meleg szobai levegőt e csövek külső oldalán keresztül. A hideg hűtőközeg elnyeli ezt a hőt, így a levegő sokkal hűvösebb állapotban távozik, és így hűtést biztosít a helyiségnek. Ahogy a meleg levegő áthalad az elpárologtató csövein, az ammónia felforr és részben folyékony, részben gőz formájában elpárolog. Ahogy elpárolog, elszállítja a hőt. Pontosan úgy, mint amikor a víz felforr egy edényben, a gőz felemelkedik az edényből, és elszállítja a hőt. A hűtőközeg ismét a csőben van lezárva, és soha nem érintkezik vagy keveredik a levegővel, a kettő mindig külön van választva.
A hűtőközeg folyadék/gőz keverékként hagyja el az elpárologtatót, és visszatér a folyadékleválasztóba. A folyékony hűtőközeg lefelé esik, és megismétli a körforgást az elpárologtatón keresztül, a gőzös hűtőközeg pedig felemelkedik, és visszaszívódik a kompresszorba, hogy ismét megismételje az egész ciklust. A hűtőközeg alacsony nyomású gőz-hűtőközegként kerül a kompresszorba.
Kétfokozatú ammónia ipari hűtőrendszer
Az ipari hűtőrendszer következő evolúciója, amely alacsony hőmérsékletű hűtőrendszerekhez alkalmas, nagy hatékonyságot és alacsony kompresszor-kimeneti hőmérsékletet biztosít.
A hűtőközeg ismét ugyanabban a ciklusban áramlik, de van néhány más alkatrész és ciklus.
Ebben a típusban van egy tartály, az úgynevezett köztes hűtő, amely a befogadó és a tágulási szelep között helyezkedik el. A hűtőközeg fő áramlása a tartályban lévő tekercsen halad át, a hűtőközeg ezen keresztül a fő tágulási szelepbe jut, akárcsak az egyfokozatú rendszerben, majd az elválasztón, az elpárologtatón keresztül folytatja áramlását, majd vissza az elválasztóba. A fővezetékből egy másik hűtőközeg-áram érkezik, és egy tágulási szelepen keresztül a tartályba permetezik, hogy hűtőhatást fejtsenek ki, a permetezés és a tartályban történő elpárolgás során lehűti a vízbe merülő tekercset. Ez az alámerülő hűtőközeg lehűti a tekercsben lévő fő hűtőközeg-áramot, mielőtt az a főtágulási szelephez áramlik.
A leválasztóból kiszívott gőzös hűtőközeg továbbra is egy kompresszorhoz áramlik, de ezúttal két kompresszorral rendelkezünk, a hűtőközeg ezért az alacsony fokozatú vagy nyomásfokozó kompresszorhoz áramlik a nyomás növelése érdekében. Innen a hűtőközeg a köztes hűtőbe áramlik, ahonnan a hűtőközeg lecsapódását segíti elő.
A gőzölgő hűtőközeg a köztes hűtőből kiszívva a magas fokozatú kompresszorba áramlik, ahonnan aztán visszaáramlik a kondenzátorba, hogy megismételje az egész ciklust.
Cascade ammónia ipari hűtőrendszer
Cascade ez a legfejlettebb, és ezek a rendszerek nagyon összetetté válhatnak, olyan hűtőrendszerekhez alkalmas, amelyek különböző hőmérsékleti tartományokat igényelnek a hűtési terhelésekhez, valamint egyszerűbbé és olcsóbbá teszi az egészségügyi, biztonsági és környezetvédelmi előírások betartását.
Egy kicsit ijesztő, amikor először megnézi ezt a rendszert, de ha kihagyás nélkül végig követte ezt az egészet, akkor képesnek kell lennie követni, hogyan működik. Csak adjon magának egy percet, hogy nyomon kövesse a csöveket, és megnézze, hol folyik minden.
Ezek a hűtőrendszerek általában két vagy több különálló hűtőkörből állnak, gyakran különböző hűtőközegeket használnak a hűtési hatás eléréséhez.
Ebben a rendszerben két kompresszor van, kivéve, hogy mindkettő különálló körökben, egy magas és egy alacsony hőmérsékletű körben keringeti a hűtőközeget. A két kört egy hőcserélő, az úgynevezett kaszkád kondenzátor köti össze.
Ez a magas hőmérsékletű kör számára kondenzátorként, az alacsony hőmérsékletű kör számára pedig elpárologtatóként működik.
A két hűtőközeg lehet ugyanaz, vagy lehet különböző és az egyes körökre optimalizált. Például használhatunk ammóniát a magas hőmérsékletű oldalra és co2-t az alacsony hőmérsékletű oldalra.
Ez azt jelentené, hogy kevesebb ammóniát használunk, és a rendszer hatékonyabb lenne, mint egy csak ammóniát tartalmazó kétfokozatú rendszer.