Аммиак тоңазыту жүйесі дегеніміз не?

Аммиак тоңазыту жүйесі дегеніміз не?

Аммиак тоңазыту жүйесі - аммиакты (NH₃) салқындатқыш ретінде пайдаланатын өнеркәсіптік тоңазыту жүйесі. Ол төмен температураны қажет ететін өнеркәсіптік өндіріс процестерін (мысалы, тамақты мұздату, тоңазыту, химиялық өндіріс, мұз спорт алаңдары және т.б.) салқындатуды қамтамасыз ету үшін булану кезінде аммиак көп мөлшерде жылуды сіңіреді деген принципті пайдаланады.

Жоғары тиімділігіне, экономикалық сипатына және озон қабатына зиян келтірмейтіндігіне (ODP = 0) байланысты аммиак ірі көлемді өнеркәсіптік және коммерциялық тоңазыту салаларында ең қолайлы хладагент болып табылады.

Негізгі жұмыс принципі (бір сатылы компрессиялық тоңазыту циклі)

Аммиак салқындату жүйесінің жұмысы негізінен төрт процестен тұратын негізгі бу сығымдау салқындату цикліне сәйкес келеді:

Сығымдау: Төмен температура мен төмен қысымдағы аммиак буы компрессормен сорылып, сығылады, жоғары температура мен жоғары қысымда аса қызған буға айналады.

Конденсация: Жоғары температура мен жоғары қысымдағы аммиак буы конденсаторға түседі, онда ол салқындатқыш сумен немесе ауамен салқындатылып, жылу бөлініп, жоғары қысымды, қалыпты температурадағы аммиак сұйықтығына айналады.

Дроссельдеу: Жоғары қысымды аммиак сұйықтығы дроссельдеу клапаны (мысалы, кеңейту клапаны) арқылы өтеді, сонда қысым күрт төмендейді. Сұйықтықтың бір бөлігі буланып, төмен температуралы және төмен қысымды бу мен сұйықтық қоспасына айналады.

Булану: Төмен температуралы аммиак буландырғышқа (мысалы, салқындатқыш желдеткіш немесе жылу алмастырғыш) кіреді, салқындатылған кеңістіктен (суық сақтау) жылуды сіңіреді және толығымен төмен температуралы және төмен қысымды буға айналады. Содан кейін бұл бу компрессор арқылы қайта қосылып, циклді аяқтайды.

Қарапайым ұқсастық: Адам денесі салқындату үшін терлейтіні сияқты, тер (аммиак ерітіндісі) буланған кезде, теріден (салқындаған бөлігінен) жылуды сіңіріп, теріні салқын сезіндіреді.

Негізгі компоненттер

Компрессор: Жүйенің «жүрегі». Кең таралған түрлеріне поршень, бұрандалы және орталықтан тепкіш жатады. Бұрандалы компрессорлар жоғары тиімділігі мен икемді қуатты реттеу мүмкіндігіне байланысты қазіргі заманғы орта және ірі көлемді жүйелерде кеңінен қолданылады.

Конденсатор: Жүйенің «жылу алмастырғышы». Ол сығылған аммиак газынан жылуды кетіреді. Ол сумен салқындатылатын (жоғары тиімділік, салқындату мұнарасын қажет етеді) және булану арқылы салқындату (суды үнемдейтін, кеңінен қолданылады) болып бөлінеді.

Дроссель құрылғысы: кеңейту клапаны, қалқымалы клапан сияқты. Ол буландырғышқа кіретін аммиак сұйықтығының ағын жылдамдығы мен қысымын басқарады.

Буландырғыш: Жүйенің «суық шығыс ұшы». Суық сақтау немесе өңдеу аймағына орнатылған аммиак буланып, ішіндегі жылуды сіңіреді. Кең таралған түрлеріне ауа салқындатқыштар (мәжбүрлі конвекциямен) және катушка құбырлары (табиғи конвекциямен) жатады.

Сұйықтық сақтау ыдысы: конденсациядан кейін аммиак сұйықтығын сақтайды, жүйенің ұсынысы мен сұранысын теңестіреді.

Май бөлгіш және май жинағыш: Компрессордың шығару құбырынан шығатын майлағыш майды бөліп алып, қалпына келтіріңіз, бұл жүйенің тиімді жұмысын қамтамасыз етеді.

Газ-сұйықтық бөлгіші: Буланбаған аммиак сұйықтығының енуіне және «сұйықтық соққысына» жол бермеу арқылы компрессорды қорғайды.

Басқару жүйесі: Қазіргі заманғы жүйелердің «миы». Оған PLC, сенсорлар, атқарушы механизмдер және т.б. кіреді және автоматты басқаруға, қауіпсіздікті қорғауға және энергияны реттеуге жауап береді.

Жүйелердің негізгі түрлері

Тікелей кеңейту жүйесі: Аммиак салқындату үшін буландырғышта тікелей буланады. Оның тиімділігі ең жоғары, бірақ құбырларды өте қатаң тығыздауды қажет етеді, сондықтан оны қолдану азайды.

Жанама салқындату жүйесі:

Аммиак/тұзды су жүйесі: Аммиак алдымен тұзды суды (мысалы, кальций хлориді ерітіндісін) салқындатады, содан кейін төмен температуралы тұзды су сорғы арқылы әрбір салқындату нүктесіне жіберіледі. Қауіпсіздік қашықтығы алыс, бірақ энергия тиімділігі салыстырмалы түрде төмен.

Аммиак/көмірқышқыл газының каскадтық жүйесі: қазіргі негізгі бағыт және үрдіс. Аммиак циклдің жоғары температуралық кезеңінде жұмыс істейді, көмірқышқыл газын конденсациялайды; көмірқышқыл газы төмен температуралық кезеңде салқындату үшін буланады. Аммиактың жоғары тиімділігі мен көмірқышқыл газының қауіпсіздігін (төмен температурада және орташа қысымда улы емес) біріктіре отырып, бұл ірі көлемді тоңазыту және мұздату қондырғылары үшін қолайлы шешім болып табылады.

Гравитациялық сұйықтық беру жүйесі: Ол сұйықтық бағанының статикалық қысымын пайдалану арқылы буландырғышқа сұйықтық береді. Ол тұрақты және сенімді, бірақ аммиактың көп мөлшерін енгізуді қажет етеді және ескі жүйелерде жиі кездеседі.

Сұйықтық сорғымен жабдықтау жүйесі: сорғы төмен қысымды аммиак сұйықтығын буландырғышқа күштеп жеткізу үшін қолданылады. Ол жоғары жылу алмасу тиімділігіне және біркелкі сұйықтықпен жабдықтауға ие және кеңінен қолданылады.

Артықшылықтарын атап өту

Жоғары тиімділік және энергия үнемдеу: Аммиактың жасырын жылу құндылығы жоғары және ол салқындату қуатының бірлігіне аз электр энергиясын тұтынады, бұл пайдалану шығындарын төмендетеді.

Қоршаған ортаны қорғау: ODP = 0, ЖЖП = 0 (ғаламдық жылыну әлеуеті), бұл табиғи түрде экологиялық таза хладагент.

Эконом: төмен баға, алу оңай.

Жылу берудің тамаша өнімділігі: металл құбыр қабырғасымен жоғары жылу алмасу тиімділігі.

Ағып кетуді оңай анықтау: оның өткір иісі бар, тіпті аз мөлшерде ағып кетуді де анықтауға болады.

Қиындықтар және қауіпсіздік мәселелері (өте маңызды!)

Аммиак улы (2-сынып) және тез тұтанатын (B2L класы), сондықтан қауіпсіздік жобалау, орнату және пайдалану кезіндегі негізгі қағида болып табылады.

Уыттылық: Ағып кету адамдардың көзі мен тыныс алу жүйесіне ауыр зақым келтіруі мүмкін. Жоғары концентрация өлімге әкелуі мүмкін.

Тұтанғыштық: Ауадағы концентрация 15%-дан 28%-ға дейін жеткенде, жалынмен жанасқанда жарылуы мүмкін.

Қауіпсіздік шаралары:

Компьютер бөлмесін оқшаулау: Компрессорлар мен сұйықтық сақтау цистерналары сияқты негізгі жабдықтар бөлек, жақсы желдетілетін компьютер бөлмесінде орналасуы керек.

Ағып кетуді анықтау және дабыл: Аммиак концентрациясын анықтайтын құрылғылар орнатылып, апаттық желдету және спринклер жүйелерімен байланыстырылуы керек.

Қорғаныс құралдары: Компьютерлік сыныпта газ маскалары, көзілдіріктер және қорғаныс киімдері сияқты төтенше жағдайларға арналған құралдармен қамтамасыз етілуі тиіс.

Қауіпсіздік клапаны және қысымды төмендету: Қысым ыдыстары қауіпсіздік клапандарымен жабдықталуы керек, ал қысымды төмендету құбырлары ашық ауадағы қауіпсіз аймаққа бағытталуы керек.

Қатаң ережелер: Жобалау және құрылыс мемлекет шығарған «Суық сақтау қоймасын жобалау кодексі» (GB50072) және «Аммиак тоңазытқыш жүйесін орнатудың құрылысы мен қабылдау сипаттамалары» сияқты міндетті стандарттарға сәйкес келуі керек.

Кәсіби пайдалану: Операторлар тиісті сертификаттарға ие болуы және үнемі қауіпсіздік бойынша оқытудан өтуі керек.

Негізгі қолдану салалары

Тамақ өнеркәсібі: ет, теңіз өнімдері, жемістер мен көкөністерді мұздату және тоңазыту; сүт өнімдерін өңдеу; сыра қайнату.

Химиялық инженерия және фармация: Процесті салқындату, төмен температуралы реакциялар, газды сұйылту.

Логистика және қоймалау: ірі көлемді суық тізбекті логистикалық орталықтар, жоғары температуралы суық сақтау қоймалары.

Мұз бен қарға арналған орындар: жасанды мұз айдыны, шаңғы курорты.

Басқалары: Орталық ауа баптау (аймақты салқындату), әскери зерттеулер мен әзірлемелер және т.б.

Даму үрдістері

Аммиакты тотықсыздандыру және миниатюризациялау: Дизайнды оңтайландыру (мысалы, пластиналы жылу алмастырғыштарды пайдалану) және каскадтық жүйеде көмірқышқыл газы сияқты хладагенттерді пайдалану арқылы жүйедегі аммиак мөлшері азаяды, бұл оны супермаркеттер мен дүкендер сияқты коммерциялық емес салаларда қолдануды кеңейтеді.

Автоматтандыру және интеллект: Қашықтан бақылау, ақауларды диагностикалау, энергия тиімділігін басқару және болжамды техникалық қызмет көрсету үшін PLC және IoT технологияларын кеңінен пайдалану.

Жүйелік интеграцияны оңтайландыру: тиімді бұрандалы компрессорларды және жылуды қалпына келтіру технологиясын (ыстық су өндіру үшін конденсация жылуын қалпына келтіру) ілгерілету, жалпы энергия тиімділігін арттыру.

Қауіпсіздік стандарттары үнемі жетілдіріліп келеді: Ережелер мен стандарттар барған сайын қатаң болып келеді, бұл қауіпсіз және сенімдірек жобалар мен технологиялық қолданбаларға бағытталған.

Қысқаша мазмұны

Аммиак тоңазыту жүйесі өнеркәсіптік тоңазыту жүйесінің негізі болып табылады, ол өзінің ерекше энергия тиімділігі мен қоршаған ортаға зиянсыз ерекшеліктерімен кең суық тізбек пен негізгі салаларды қолдайды. Дегенмен, «тиімділік пен тәуекелдер қатар өмір сүру» оның ең көрнекті сипаттамасы болып табылады. Заманауи аммиак тоңазыту технологиясының дамуы «жоғары қауіпсіздік, қоршаған ортаға зиянсыздық және жоғары интеллект» бағытына қарай жылжуда, әсіресе аммиак/CO2 каскад жүйесі салада танылған алтын стандартқа айналуда.