Obiegi sprężarkowe amoniakalne |
Data dodania: 07.10.2015 |
Obiegi chłodnicze sprężarkowe są najczęściej spotykane w obecnie stosowanym chłodnictwie. Amoniakalne sprężarkowe obiegi chłodnicze stosowane są zwykle w przemyśle spożywczym i przetwórczym. Ze względu na bezpieczeństwo instalacji wymagają one dodatkowych zabezpieczeń związanych ze strefą przeciwwybuchową.
Obsługa instalacji amoniakalnych wymaga posiadania specjalnie przeszkolonego personelu z uwagi na zagrożenie zdrowia przy wycieku tego czynnika z instalacji (możliwość podrażnienia i poparzenia dróg oddechowych) – gaz jest silnie żrący, palny i trujący. Amoniak reaguje z miedzią, co wyklucza stosowanie klasycznych rozwiązań z chłodnictwa freonowego oraz podraża montaż instalacji. Amoniak jest czynnikiem lżejszym od powietrza – przy wycieku gromadzi się przy wyższych partiach pomieszczeń.
Amoniak jest stosowany w układach chłodniczych, ponieważ w przypadku dużych obiektów przemysłowych posiada on jako czynnik roboczy najlepsze parametry termodynamiczne. Umożliwia efektywne wykorzystanie mocy elektrycznej dostarczanej do sprężarek chłodniczych. W obiegach chłodniczych amoniakalnych stosunek mocy chłodniczej do pracy wykonanej przez sprężarkę jest bardziej korzystny niż w przypadku innych czynników roboczych.
Efektywność teoretyczna sprężarkowych amoniakalnych obiegów chłodniczych
W pracy wyznaczono parametry obiegów chłodniczych amoniakalnych sprężarkowych. W obliczeniach tych obiegów założono, że obiegi są idealne tzn:
W obliczeniach obiegów wykorzystano własności termodynamiczne amoniaku opisane w pracy [1]. Ponadto wykorzystano w przygotowanym oprogramowaniu podstawowe równania pozwalające wyznaczyć parametry obiegów termodynamicznych, tj.:
gdzie: mi – i-ty strumień masy dopływający (wypływający) z podsystemu termodynamicznego
gdzie: Δhi – przyrost entalpii (dodatni lub ujemny) przepływającej i-tej masy czynnika roboczego przez podsystem termodynamiczny, Qi – strumienie ciepła dostarczane lub odbierane od podsystemu termodynamicznego, Wi – moc dostarczana lub generowana w podsystemie termodynamicznym.
Rys. 1. Zrzut ekranowy oprogramowania – obieg amoniakalny jednostopniowy
Rys. 2. Obieg jednostopniowy zaznaczony na wykresie log p-h
Obieg sprężarkowy amoniakalny – jednostopniowy
(...)
Obieg sprężarkowy amoniakalny – dwustopniowy
(...)
Możliwości współpracy obiegów sprężarkowych amoniakalnych z układami amoniakalnymi absorpcyjnymi
Obiegi amoniakalne sprężarkowe mogą być stopniowane nie tylko w konfi guracji kaskadowej dwóch sprężarek. Poniżej przedstawiono jako przykład układ dwustopniowy trójgeneracyjny [3, 4], gdzie sprzęgnięto dwa układy chłodnicze – chłodniczy układ amoniakalny sprężarkowy oraz chłodniczy układ amoniakalny absorpcyjny. Taka konfi guracja przy obecnym dodatkowym źródle ciepła w postaci silnika kogeneracyjnego lub turbiny gazowej umożliwia elastyczne przełączanie się systemów, lub ich jednoczesne załączanie w przypadku wystąpienia takiego zapotrzebowania. Układ zbudowano w Rotterdamie (Holandia) w fabryce margaryny. Układ ten wyposażony jest w turbinę gazową RUSTON o 5 MW mocy elektrycznej. Wyposażony jest również w siedem sprężarek chłodniczych, przy czym każda umożliwia odebranie strumienia ciepła 500 kW w parowniku. Układ absorpcyjny pozwala odebrać 1400 kW w parowniku przy temperaturze wymiennika międzystopniowego 23°C.
Rys. 8. Układ trójgeneracyjny amoniakalny – połączenie systemu sprężarkowego z absorpcyjnym
Podsumowanie
W artykule zaprezentowano obliczenia dla obiegu amoniakalnego sprężarkowego jedno- i wielostopniowego. Układy sprężarkowe amoniakalne występują w różnych konfi guracjach, nawet z możliwością współpracy z systemami absorpcyjnymi. Obiegi te, choć mogą stanowić zagrożenie dla życia przy niepoprawnej obsłudze, to są i jeszcze długo będą jednym z najbardziej opłacalnych rozwiązań w przemyśle chłodniczym.
dr inż. Robert MATYSKO |
POLECAMY WYDANIA SPECJALNE
-
Pompy ciepła 2023-2024
-
Pompy ciepła 2021-2022
-
Pompy ciepła 2022-2023
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023
-
Pompy ciepła 2020-2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020
-
Pompy ciepła 2019-2020
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019