8.4 Схемы холодильных установок косвенного охлаждения

В настоящее время особое внимание уделяется предотвращению потерь хладагентов в атмосферу. В связи с этим повысился интерес к холодильным установкам косвенного охлаждения.

Схема промышленной холодильной установки косвенного охлаждения представлена на рис. 8.7.

Наличие двух циркуляционный контуров позволяет исключить влияние изменяющейся тепловой нагрузки в охлаждаемых объектах на режим работы испарителя. Центробежный насос 2 отводит более теплый хладоноситель из аккумулятора хладоносителя 3 и подает его в испаритель 1. Охлажденный хладоноситель поступает в аккумулятор 3, откуда центробежный насос 4 забирает и нагнетает его в охлаждаемые объекты 5, из которых хладоноситель возвращается в аккумулятор 3. Аппарат (герметичный сосуд) 6 обеспечивает отделение и удаление воздуха из системы, а также расширение хладоносителя.

Схема холодильной установки косвенного охлаждения посредством суспензии водного льда. В последние годы стали применять двухфазные смеси типа водный раствор вещества – лед (суспензии водного льда) в качестве хладоносителя. Суспензия водного льда размером 0,1–0,5 мм с массовой долей до 20% транспортируется, храниться и используется в диапазоне до -40°С как обычный жидкий хладоноситель. Наличие мелкодисперсного льда существенно изменяет свойства хладоносителя: увеличивается удельная холодопроизводительность, например, по сравнению с водой в 4 – 6 раз в зависимости от массовой доли льда, уменьшается трение, увеличивается теплопередача, в результате чего уменьшаются объемная подача, площадь теплопередающей поверхности, диаметр трубопроводов.

Вариант схемы, используемой при относительно постоянной тепловой нагрузке, показан на рис. 8.8.

В испаритель 1 из льдогенератора 2 поступает мелкодисперсный лед. Суспензия водного льда из испарителя забирается центробежным насосом 3 и подается в охлаждаемые объекты 4, оборудованные традиционными охлаждающими устройствами. Из охлаждаемых объектов хладоноситель возвращается в испаритель.

Схема холодильной установки косвенного охлаждения с аккумуляцией холода. Для охлаждения объектов, работающих в условиях неравномерных суточных тепловых нагрузок с пиковыми значениями и (или) разных суточных тарифов на электроэнергию, применяют холодильные установки с аккумуляцией холода, что позволяет сократить затраты. Аккумуляция холода обычно производится путем накопления льда в баке-аккумуляторе (открытом испарителе) или переохлаждения (на 5-8 К) хладоносителя по отношению к нормативному значению.

На рис. 8.9 показан вариант схемы с аккумуляцией холода с помощью льда, отличающийся гибкостью в работе. Предусмотрено несколько режимов работы установки, например, намораживание льда в баке-аккумуляторе; охлаждение объекта с помощью аккумулированного льда и испарителя.

При работе в режиме намораживания льда насос 3 подает хладоноситель в испаритель 2, бак-аккумулятор 1 и через штуцера e и d вентиля 6, штуцера b и с вентиля 4 всасывает его.

В режиме охлаждения объекта с помощью льда и испарителя насос 3 подает хладоноситель в испаритель 2, бак-аккумулятор 1, далее через штуцера e и d вентиля 6 хладоноситель поступает в охлаждаемые объект 5, из которого через штуцера а и с вентиля 4 он отводится насосом 3.