یک انبار سرد 3000 متر مربعی را تصور کنید که دمای بیرونی آن در ماه جولای به 38 درجه سانتیگراد می رسد و اتاق های فریزر 25- درجه سانتیگراد را نگه می دارند. این پروژه ای است که در آن انتخاب بین یک کارخانه HFC و یک سیستم تبرید متقابل CO2 معمولاً تصمیم گیری می شود و بیشتر غافلگیری های بودجه در آن ظاهر می شود.
نتیجه اول: یک سیستم CO2 فرا بحرانی این وظیفه را انجام می دهد، اما فقط زمانی که سمت فشار بالا از اولین قرقره لوله برای آن طراحی شده باشد. فشار تخلیه در این سیستم ها به طور معمول به 80 تا 120 بار می رسد که سه تا چهار برابر فشار یک نیروگاه معادل R404A است. قطعات، لوله کشی و کنترل هایی که در 25 بار به خوبی کار می کنند، در 100 بار قابل قبول نیستند. این عدد واحد تلاش مهندسی، هزینه و بسیاری از خرابی های میدانی گزارش شده در تاسیسات بین بحرانی را هدایت می کند.
چگونه عملیات Transcritical با یک کارخانه استاندارد CO2 متفاوت است
CO2 دارای یک نقطه بحرانی در 31.0 درجه سانتیگراد و 73.8 bar است. در زیر آن دما، مبرد مانند هر گاز دیگری متراکم می‌شود و سیستم به روش آشنای زیر بحرانی رفتار می‌کند: دفع گرما در 25 تا 40 بار اتفاق می‌افتد، و فشار متراکم به سادگی از دمای محیط پیروی می‌کند.
در دمای بالای 31 درجه سانتیگراد، هیچ فشار عملی CO2 را به مایع تبدیل نمی کند. کندانسور به یک کولر گازی تبدیل می شود، مبرد آن را به عنوان یک سیال فوق بحرانی تک فاز ترک می کند و دفع گرما به جای اینکه به چگالش بستگی دارد، به سر خوردن دما در کولر بستگی دارد. فشار تخلیه دیگر به دمای محیط وابسته نیست. این یک متغیر کنترلی می شود که توسط شیر انبساط فشار بالا در مقداری که بهترین COP را ارائه می دهد نگه می دارد. در عمل اغلب 85 تا 95 بار در 35 درجه سانتیگراد محیط است، در حالی که فشار طراحی سمت بالا معمولاً 100 تا 120 بار تعیین می شود.
دو ویژگی دیگر بر روی چیدمان تأثیر می‌گذارند. CO2 ظرفیت تبرید حجمی بسیار بالایی دارد، بنابراین کمپرسورها و خطوط مکش به طور قابل توجهی کوچکتر از تجهیزات HFC با همان تناژ هستند. و بیشتر کارخانه‌های صنعتی از آرایش تقویت‌کننده استفاده می‌کنند: کمپرسورهای با دمای پایین به داخل فلاش تانک یا مکش کمپرسورهای مرحله بالا تخلیه می‌شوند، با گاز فلاش یا بای‌پس شده یا توسط یک کمپرسور موازی برای کارایی بهتر در قسمت بار.
جایی که CO2 Transcritical سود می کند و جایی که نمی دهد
در آب و هوای سرد و فصول شانه، CO2 فرا بحرانی در انرژی رقابتی است و اغلب نسبت به سیستم‌های HFC ارزان‌تر است. در آب و هوای گرم تصویر تغییر می کند. در دمای 35 تا 40 درجه سانتیگراد، یک کارخانه کاملاً فرا بحرانی می تواند 10 تا 20 درصد COP را در برابر یک جایگزین HFC خوب از دست بدهد، مگر اینکه از پیش خنک کننده کولر گازی آدیاباتیک، فشرده سازی موازی یا اجکتور استفاده کند.
بحثی که معمولاً برنده می شود کارایی نیست بلکه بازیابی گرما است. یک چرخه عبوری گرما را در دمای بالا و سر خوردن دفع می کند، بنابراین می تواند آب گرم بهداشتی را در دمای 60 تا 90 درجه سانتی گراد بدون پمپ حرارتی جداگانه تولید کند که در کارخانه های لبنی، کارخانه های گوشت و سایت های فرآوری مواد غذایی ارزشمند است. آن را با GWP 1 و شارژ مبرد بسیار کوچکتر ترکیب کنید، و اقتصاد اغلب حتی در مناطق گرم بسته می شود.
| پارامتر | CO2 زیر بحرانی | CO2 فرا بحرانی |
|---|---|---|
| فشار سمت بالا | 25 تا 40 بار | 80 تا 120 بار |
| دفع حرارت | تراکم در دمای ثابت | خنک کننده معقول در کولر گازی |
| کنترل فشار | از دمای محیط پیروی می کند | به طور فعال برای COP بهینه شده است |
| بهترین تناسب | مرحله پایین آبشار، آب و هوای سرد | بازیابی حرارت، سایت‌های صنعتی با GWP پایین |
| حساسیت محیطی | متوسط | بالا |
انتخاب های مؤلفه ای که قابلیت اطمینان را تعیین می کند
کمپرسورها
دمای تخلیه بالای 100 درجه سانتیگراد و نسبت فشار 3 به 4 فشار واقعی بر روی کمپرسور وارد می کند. کمپرسورهای اسکرو انتخاب معمولی برای کارهای صنعتی بزرگ هستند، زیرا نسبت فشار بالا را در بار جزئی تحمل می‌کنند، در حالی که ماشین‌های رفت و برگشتی متناسب با ظرفیت‌های کمتر و بودجه‌های محدودتر هستند. هر نوع که باشد، خنک کننده در مرحله بالا، مدیریت روغن و استراتژی مکش سوپرهیت باید در مرحله انتخاب تنظیم شود، نه در محل.
کمپرسور اسکرو برای وظایف تبرید صنعتی پرفشار کمپرسور پیچ دو روتور با لایه روغن یا درایو هماهنگ و بدون تماس نظری فلزی. بررسی ساخت آن برای تقاضای وظایف صنعتی با نسبت فشار بالا. مشاهده محصول → کولرهای گازی
کندانسور هوا خنک که به عنوان کولر گازی استفاده می شود باید بر اساس دمای نزدیک انتخاب شود، نه بر اساس دمای متراکم، و به سطح بیشتری در هر کیلو وات نیاز دارد زیرا وظیفه پنهانی برای تکیه دادن وجود ندارد. کویل های هوا خنک نوع V و H فرمت های رایج صنعتی هستند. در مکان‌های گرم، اسپری یا پیش خنک‌کننده آدیاباتیک می‌تواند دمای ورودی موثر را 8 تا 12 کلوین کاهش دهد و بار زیادی را از سمت بالا بردارد، بنابراین فاصله باله‌ها و تمیزی سیم پیچ به اندازه ظرفیت اسمی اهمیت دارد.
کندانسور هوا خنک نوع V برای خنک کننده های گازی صنعتی کندانسور هوا خنک V شکل با پوسته فولادی روکش شده و جریان هوای هدایت شده؛ مناسب برای وظایف کولر گازی صنعتی که در آن دما و قابلیت تمیزکاری سیم پیچ انتخاب می شود. مشاهده محصول → اواپراتورها و انبساط
تجهیزات سمت اتاق معمولاً یک خنک کننده هوا با گردش پمپ یا DX هستند که به اندازه اختلاف دما کمی دارند. فریزرهای با دمای پایین در 30- درجه سانتی گراد از یک اواپراتور با دمای پایین با سطح سخاوتمندانه و فاصله باله های وسیع تر برای محدود کردن یخ زدگی استفاده می کنند. دستگاه انبساط جایی است که سیستم‌های بین بحرانی بیشترین تفاوت را دارند: یک شیر الکترونیکی فشار بالا با بازخورد فشار و دما، که توسط یک فلاش تانک پشتیبانی می‌شود، یک مبدل حرارتی خط مکش و یک کنترل‌کننده که سمت بالا را در طول روز در حالت بهینه نگه می‌دارد.
اواپراتور DJ با دمای پایین برای ذخیره سازی سریع انجماد اواپراتور با دمای پایین برای انبارهای انجماد سریع زیر 25- درجه سانتیگراد، با عملکرد نظارت شده و طراحی ساختاری با هدف وظایف انجماد مواد غذایی، دارویی و شیمیایی. مشاهده محصول → مواد، لوله کشی و خطراتی که خریداران دست کم می گیرند
در 100 بار، تمرین معمولی کار نمی کند. لوله کشی بالا از فولاد یا فولاد ضد زنگ با ضخامت دیواره تایید شده، اتصالات درجه بندی شده و تکیه گاه های مستند استفاده می شود. مس به قطرهای کوچک محدود می شود که در آن درجه فشار سازنده اجازه می دهد، و برنج نباید در سمت بالا ظاهر شود. دریچه‌های امداد، دیسک‌های ترکیدگی و خطوط دریچه باید برای جریان جرم کامل اندازه‌گیری شده و به محل تخلیه ایمن، مطابق با EN 378، ISO 5149 یا کد محلی قابل اجرا هدایت شوند.
رطوبت دومین خطر است. CO2 و آب تشکیل اسید کربنیک می دهند که از داخل به فولاد حمله می کند و خشک کن ها و دریچه ها را مسدود می کند، بنابراین سیستم قبل از شارژ کردن به خشک کن های خشک کن با اندازه مناسب، پاکسازی نیتروژن خشک و یک پروتکل تخلیه منظم نیاز دارد. روغن سومین مورد است: CO2 در روغن POE حل می‌شود، ویسکوزیته آن را تغییر می‌دهد و می‌تواند از کمپرسور خارج شود، که جداکننده‌های روغن، گیج‌های سطح روغن و عینک‌های دید را به جای موارد اضافی، به موارد استاندارد تبدیل می‌کند. بیشتر مشکلات میدانی به جای خود کمپرسورها به این سه ناحیه بازمی‌گردد، به همین دلیل است تجزیه و تحلیل عیب سیستم تبرید سردخانه باید با خوانش فشار، نشانگرهای رطوبت و بررسی سطح روغن شروع شود.
چک لیست مشخصات کاربردی
قبل از درخواست نقل قول، این اعداد را در یک صفحه قرار دهید. آنها طراحی را بیش از هر برند دیگری تغییر می دهند:
- طراحی محیطی دمای حباب خشک و ساعات سالانه بالای 25 درجه سانتیگراد.
- دمای اتاق و بارهای خنک کننده همزمان، از جمله وظیفه پایین آمدن.
- دمای بازیابی حرارت مورد نیاز و حجم آب گرم روزانه، در صورت وجود.
- فشار طراحی سمت بالا و استانداردی که کارخانه باید برآورده کند.
- حجم اتاق ماشین آلات، میزان تهویه و ترتیب تشخیص گاز.
- تامین برق، پلت فرم کنترل و انتظارات نظارت از راه دور.
ژجیانگ بروزر بیش از 21 سال است که کمپرسورهای نیمه هرمتیک و تجهیزات تبرید مونتاژ می‌کند و تولید آن به بیش از 80 کشور صادر می‌شود و بیشتر بحث‌های متقابلی که ما به آن می‌پیوندیم دقیقاً با این لیست شروع می‌شود.
سوالات متداول
آیا CO2 در داخل یک کارخانه مواد غذایی بی خطر است؟
CO2 در طبقه بندی A1، غیر سمی و غیر قابل اشتعال است، اما اکسیژن را در فضاهای محدود جابجا می کند، بنابراین تشخیص نشت، تهویه سطح پایین و علائم واضح الزامی است. فشار بالا خطر دیگر است و به جای احتیاط رویه ای به تنهایی با دستگاه های امداد و اجزای دارای رتبه بندی صحیح کنترل می شود.
آیا یک سیستم فرا بحرانی می تواند در آب و هوای گرم کار کند؟
بله، با پیش خنک کننده آدیاباتیک، فشرده سازی موازی یا اجکتورها. در مقایسه با نصب با آب و هوای ملایم، انتظار هزینه سرمایه کمی بالاتر و جریمه بازدهی متوسط را داشته باشید.
آیا می توان یک کارخانه R404A موجود را تبدیل کرد؟
به ندرت. کمپرسورها، لوله‌کشی‌ها، شیرها و کنترل‌ها همگی به درجه‌بندی فشار سه تا چهار برابر بیشتر نیاز دارند، بنابراین تبدیل در عمل به معنای یک سمت بالا جدید است.
سمت بالا به چه تعمیراتی نیاز دارد؟
کالیبراسیون فرستنده فشار، بررسی پاسخ سوپاپ، تمیز کردن کولر گازی و بازرسی سالانه دستگاه های امداد و دیسک های ترکیدگی.
CO2 Transcritical یک فناوری حذفی نیست. این یک رژیم فشار متفاوت با قوانین اجزای خاص خود است. فشار طراحی، انتخاب کولر گازی و کنترل رطوبت را به درستی دریافت کنید و این نیروگاه برای چندین دهه با مبردی کار خواهد کرد که هرگز از بین نخواهد رفت. آنها را اشتباه بگیرید، و پس انداز در اولین تابستان گرم ناپدید می شود.
