8 (495) 984-74-92
8 (495) 226-51-87
Главная
Техническая информация
Альтернативные способы охлаждения
Области применения различных способов охлаждения


Области применения различных способов охлаждения

Для отвода теплоты и влаги из охлаждаемых помещений и технологических аппаратов в них устанавливают теплообменные аппараты, носящие название охлаждающих приборов. В этих приборах теплота (включая и теплоту конденсации влаги) передается охлаждающей среде. Способы охлаждения в зависимости от вида охлаждающей среды делятся на непосредственное охлаждение и на охлаждение жидким хладоносителем (косвенное охлаждение). Функциональные схемы обоих способов охлаждения помещений показаны на рис. 5.1.

При непосредственном охлаждении (рис. 5.1, а) теплота, воспринимаемая охлаждающими приборами, передается непосредственно кипящему в них хладагенту; в этом случае охлаждающие приборы, расположенные в охлаждаемом помещении (аппарате), являются испарителями холодильной установки (температура охлаждающей среды ta = t0).

При охлаждении хладоносителем (рис. 5.1, б) теплота в охносителю, с помощью которого она переносится к хладагенту, находящемуся в испарителе холодильной установки, обычно расположенном на некотором удалении от охлаждаемого объекта. При этом способе охлаждения отвод теплоты от охлаждаемого объекта вызывает повышение температуры хладоносителя в охлаждающих приборах без изменения его агрегатного состояния (охлаждающей средой является хладоноситель со средней температурой ts, ta=ts).

Области применения различных способов охлаждения

Охлаждение хладоносителем иногда называют рассольным охлаждением по виду наиболее распространенных хладоносителей (водных растворов солей — рассолов), что не всегда справедливо, поскольку в качестве хладоносителей используют не только рассолы. Например, если хладоноситель не охлаждается ниже 1-2°С, то в качестве хладоносителя можно применять воду, а для более низких температур нужно использовать растворы солей или органические соединения.

Области применения того или иного способа определяются их особенностями, оказывающими влияние на технологический процесс, а также экономическими показателями. Холодильная установка при непосредственном охлаждении проще (рис. 5.1, а), так как в ней отсутствуют испаритель для охлаждения хладоносителя и насос для его циркуляции, вследствие чего эта установка требует меньших первоначальных затрат по сравнению с установкой косвенного охлаждения. Установка при непосредственном охлаждении требует и меньших затрат энергии: во-первых, вследствие того, что в охлаждаемых помещениях с одинаковой температурой tпм и одной и той же разностью температур tпм — ta при охлаждении хладоносителем появляется дополнительная разность температур в испарителе ts — ta, обычно находящаяся в пределах 4–6 К, вызывающая соответствующее понижение температуры кипения до значения t0; во-вторых, при охлаждении хладоносителем появляется дополнительный расход энергии, обусловленный не только работой привода насоса, имеющего мощность Nh, но и дополнительной нагрузкой на компрессор, возникающей в результате превращения в теплоту работы насоса и подвода этой теплоты к хладоносителю.

Кроме того, применяемые в настоящее время хладагенты не взаимодействуют с черными металлами, в то время как некоторые хладоносители (рассолы и, в известной степени, вода) вызывают коррозию, что иногда существенно сокращает долговечность систем с охлаждением хладоносителем. В то же время способу непосредственного охлаждения присущи и серьезные недостатки. Прежде всего, имеется опасность попадания хладагента в помещения (аппараты) при нарушениях плотности системы. Опасность для людей значительно увеличивается при применении токсичных хладагентов, например аммиака. Даже при использовании более безопасных хладагентов, таких как хладоны, применять непосредственное охлаждение помещений, в которых может находиться большое количество людей, нежелательно.

Недостатками способа непосредственного охлаждения долгое время являлись также трудность распределения хладагента по отдельным помещениям (при большом их числе) и трудность защиты компрессора от влажного хода. Эти трудности связаны с тем, что хладагент должен подаваться в приборы охлаждения различных помещений (аппаратов) в количестве, соответствующем теплопритокам в эти помещения. Но так как теплопритоки во времени изменяются по разным объектам самым различным образом, то при ручном регулировании подачи хладагента эта задача является очень трудоемкой и большей частью трудноразрешимой. В результате возникают недостаток хладагента в приборах одних помещений и переполнение жидким хладагентом приборов других помещений. Последнее обычно является причиной влажного хода компрессора и нередко гидравлических ударов с теми или иными нежелательными последствиями.

При охлаждении хладоносителем изменение тепловой нагрузки (при постоянном количестве циркулирующего хладоносителя) вызывает только уменьшение или увеличение его нагревания в охлаждающих приборах, что не влечет за собой опасных последствий. Регулирование же подачи хладагента в этом случае ведется только на один объект — испаритель, в котором колебания нагрузки от отдельных объектов в значительной степени компенсируют друг друга и часто мало отражаются на режиме работы испарителя и компрессора. В связи с этим обслуживание холодильных установок при косвенном охлаждении оказывается значительно проще, что в ряде случаев заставляло отказаться от непосредственного охлаждения, несмотря на ряд его преимуществ.

Такое соотношение достоинств и недостатков обеих систем долгое время не давало преобладающих преимуществ ни одной из них, вследствие чего на холодильных предприятиях обе системы получали примерно одинаковое распространение. Теперь это положение существенно изменилось в связи с широким применением автоматического регулирования и появлением холодильных установок, в которых значительно уменьшена опасность, гидравлических ударов и предусмотрена автоматическая подача хладагента в камерные приборы охлаждаемых объектов. Поэтому преимущественное применение получают холодильные установки с непосредственным охлаждением как более экономичные по капитальным и эксплуатационным затратам и более долговечные.

 

"Добавить комментарий"


"Обновить"

<< Основные случаи применения косвенного охлаждения   Смешанное охлаждение >>