Расчет и подбор элементов холодильной станции

От холодильной станции к потребителям холодной воды прокладывается сеть водопроводов. В целях выравнивания режима работы холодильных машин внутренний объем системы хладоснабжения (суммарный объем бака, аппаратов и трубопроводов) должен быть не менее:

 

, (6.1)

 

где - холодопроизводительность наименьшей холодильной машины, Вт.

При применении только турбокомпрессионных машин объем систем хладоснабжения:

 

. (6.2)

 

Сброс в канализацию хладоносителя (циркулирующей воды) при остановке насосов не допускается. Поступающая через переливные устройства из поддонов камер орошения и других аппаратов вода должна собираться в приемнике, роль которых могут выполнять баки – аккумуляторы.

Минимальный объем системы рассчитывают не менее чем на 15 минут работы одной (наименьшей) холодильной машины, за исключением турбокомпрессорной машины, для которой время непрерывной работы должно быть не менее 7 часов.

Система управления современной холодильной установкой (чиллера) не допускает повторного включения компрессора в течение определенного времени. Во время вынужденной остановки чиллера отклонение температуры воздуха в помещении не должно превышать заданных размеров.

Размеры бака зависят от мощности чиллера, количества холодильных контуров в чиллере, количества воды в системе и допустимых отклонений температуры в помещении (точности регулирования).

Например, если время защиты компрессора составляет 6 минут, допустимое отклонение , емкость аккумулирующего бака может быть рассчитана по формуле:

 

., (6.3)

 

где - вместимость бака л., - максимальная холодопроизводительность кВт, - объем кондиционируемого помещения, , - количество воды в системе, - количество контуров или ступеней мощности.

Требуемая холодопроизводительность секции воздухоохлаждения в центральном кондиционере определяется по формуле, кВт:

 

. (6.4)

 

С учетом потери холода хладопроизводитель холодильной станции, кВт:

 

. (6.5)

 

Требуемая полезная вместимость баков-аккумуляторов холодной воды с температурой может быть определена по выражению:

 

. (6.6)

 

Период работы холодильной машины (или несколько машины) обеспечивающих накопление холодной воды в баке – аккумуляторе, находят по уравнению:

 

, (6.7)

 

где - часовая холодопроизводительность работающих холодильных машин в период накопления холода в баке – аккумуляторе, Вт/ч.

Заводы изготовители поставляют холодильные машины агрегатно. В комплект поставки входят: компрессор, кожухотрубный конденсатор, кожухотрубный испаритель, электрический щит и приборы автоматики.

Агрегаты холодильной машины соединяются между собой трубопроводами для циркуляции хладона. К конденсаторам подводятся трубопроводы системы оборотного снабжения охлаждающей водой. Испарительное охлаждение нагретой в конденсаторах воды осуществляется в вентиляторных градирнях. Для обеспечения надежности и гибкости регулирования, как правило, каждая холодильная машина имеет свою систему оборотного водоснабжения, а на трубопроводах предусматриваются перемычки для возможности использования в случае необходимости резервного насоса. Охлажденная испарением вода забирается из поддонов градирни и подается в трубки кожухотрубных конденсаторов.

Источником холода для аппаратов СКВ служит холодная вода с . Насосы забирают отепленную воду из сборного бака и подают в межтрубное пространство кожухотрубных испарителей холодильных машин. Охлажденная вода по магистральному трубопроводу поступает к аппаратам УК. После охлаждения кондиционируемого воздуха отеплённая вода с температурой поступает в сборный бак. Каждая холодильная машина обычно имеет свою насосную станцию для подачи отепленной воды в кожухотрубный испаритель, а на трубопроводах предусматриваются перемычки для использования резервного насоса.

Циркуляция жидкости от чиллера к конечному потребителю обеспечивается насосной станцией, представляющей законченный агрегат, включающий циркуляционные насосы, расширительный бак, аккумулирующий бак, запорную арматуру и необходимую автоматику. Насосная станция может работать самостоятельно или управляться чиллером. Как правило, насосная станция работает в комплекте с чиллером и содержит необходимые элементы для стыковки с чиллером и электрические элементы для управления.

Фирмой GLIVET выпускается станция малой производительности GPA – для работы с чиллерами мощностью до 40 – 50 кВт, станцию оснащают одним насосом мощностью от 300 до 900 Вт и аккумулирующим баком емкостью от 65 или 150 л.

Станции средней производительности GP предназначены для работы с чиллерами мощностью примерно до 140 – 150 кВт. Станции оснащаются одним насосом мощностью от 300 до 900 Вт и имеют аккумулирующий бак емкостью от 300 до 1000 л. В настоящее время разработана станция с расходом до 8 л/с, обеспечивающая работу чиллера мощностью до 175 кВт.

Станция большой производительности GPM предназначена для работы с чиллером мощностью до 700 – 750 кВт, мощность насосов (один или два) от 1,5 до 15 кВт, аккумулирующий бак имеет емкость 1200 – 2400 л.

Для подбора насосной станции необходимо знать:

- потребляемый расход воды рассчитывается по уравнению, л/с

 

, (6.8)

где Δt = 5-8°C, Q_хол, кВт.

- необходимый напор, который должен обеспечиваться насосами станции (учитывает потери в теплообменнике чиллера, определяемые в табличной характеристике; потери в насосной станции и на соединениях между чиллером и насосной станцией, берется из каталога насосной станции; потери в сети определяются на основании гидравлического расчета);

- объем аккумулирующего бака (берется из документов на насосную станцию или определяется самостоятельно);

- количество насосов (один или два);

- взаимное расположение насосной станции и конечных потреби-телей;

- перепад высот между насосной станцией от точки расположения расширительного бака до наиболее высоко расположенного конечного потребителя).