Автоматизация установок холодоснабжения

Автоматизация установок холодоснабжения

Холодильными установками называют комплекс аппаратов, сооружений и машин, которые предназначены для выработки искусственного холода. Это оборудование может применяться для нескольких режимов – хранение, охлаждение и заморозка продукции. Холодильная техника нашла свое применение практически во всех областях деятельности человека. Развитие отдельных отраслей без применения холодильных установок просто невозможно. Однако при выборе холодильной установки, необходимо определиться с задачей, которую вы собираетесь решать при помощи этого оборудования. К примеру, в пищевой промышленности искусственный холод помогает увеличить срок хранения скоропортящихся продуктов.

Так же холодильное оборудование широко применяется в химической промышленности. Благодаря искусственному холоду имеется возможность разделения газовых и жидких смесей, в результате чего получаются чистые продукты: пропилен, пропан, этилен из природного газа и нефти. Во время производства аммиака и азотных удобрений установку применяют для того, чтобы отвести теплоту химической реакции.

При помощи холода можно создать искусственный климат в закрытом помещении (кондиционирование воздуха). В любом климате и в любое время года при помощи холодильных установок создают искусственные ледяные катки.

Холодильной установкой называется объединение холодильной машины с другими элементами, осуществляющими процессы распределения и потребления холода.

Типы холодильных машин. Холодильные машины по принципу получения холода делятся на две группы: работа одной из них связана с затратой механической энергии, другой – с затратой тепла.

К первой группе относятся наиболее распространенные в современной технике компрессионные холодильные машины, ко второй – абсорбционные и пароэжекторные.

Принцип работы компрессионных машин основан на сжатии хладагентов компрессором для их конденсации, в абсорбционных машинах хладагенты поглощаются особыми веществами – абсорбентами с последующим их выпариванием при более высоком давлении, соответствующем давлению конденсации.

В пароэжекторной водяной холодильной машине испарение воды происходит при низком давлении, создаваемом струйным аппаратом – паровым эжектором.

Для получения холода применяют также газовые холодильные машины, роль хладагента в которых выполняет воздух. Такие машины входят в состав установок по получению азота, кислорода и аргона из воздуха.

Свойства важнейших холодильных агентов

Аммиак. Получается синтетическим путем из водорода и азота воздуха. Относится к сжиженным газам. По термодинамическим свойствам, дешевизне и доступности является одним из лучших хладагентов. аммиака в диапазоне рабочих температур от -40 до 0 С. Основной недостаток аммиака – высокая токсичность. При любых концентрациях он вызывает сильное раздражение дыхательных путей, глаз, пищевода. Аммиак коррозирует цветные металлы: цинк, медь и ее сплавы, поэтому в аммиачных холодильных станциях запрещается применять изделия из этих материалов.

Фреон-12 – дифтордихлорметан получил, благодаря своей безопасности и относительной безвредности, широкое распространение. Следует, однако, помнить, что в отличии от аммиачных паров, пары фреона тяжелее воздуха и при утечках скапливаются в нижних зонах рабочих помещений, которые должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией. Фреон-12 не имеет специфического запаха, поэтому для обнаружения его утечек применяют галоидные горелки. При утечке фреона пламя приобретает зеленоватый цвет. Иногда для обнаружения утечек устанавливают автоматические газоанализаторы, которые отбирают контрольные пробы воздуха. При температуре 400 С и выше фреоны разлагаются с образованием фтористого и хлористого водорода и частично фосгена – крайне ядовитого вещества, поэтому курение и пользование открытым огнем в помещении запрещается. Вода во фреоне не растворяется. Поэтому перед заправкой фреона в холодильные машины их тщательно сушат. Влага, попавшая в систему с фреоном, будет замерзать в испарителях и регулирующих вентилях.

Фреон-22 – дифтормонохлорметан находит распространение в установках с температурами кипения -60 – 80 С, в которых применение аммиака невозможно. Он наиболее перспективен и как заменитель аммиака в зоне температур от 0 до -60 С, потому что по своим термодинамическим свойствам не уступает аммиаку.

Этилен применяется в качестве хладагента в турбокомпрессорных агрегатах для получения температур до -100 С. Температура замерзания – 169 С. В воде этилен почти не растворим. Горюч, с воздухом образует взрывоопасные смеси. Этилен является сырьем для получения многих химических продуктов: полиэтилена, дихлорэтана, этилового спирта, поэтому его применяют в виде хладагента, как правило, там, где он вырабатывается.