Если на вашем предприятии используются реактивы или станки, которые вырабатывают тепло, вам понадобится промышленная система для охлаждения  процессов или внутренних компонентов машин. Понимание того, как работает промышленный чиллер, и знание различных типов доступных конфигураций, помогут помочь вам сделать правильный выбор, который покроет все ваши потребности в охлаждении.

Как работает чиллер? - Принцип работы промышленных систем охлаждения

Что такое чиллер?

Промышленный чиллер — это холодильная система, используемая для понижения температуры машин, промышленных помещений и технологических жидкостей за счет отвода теплоты из системы и его передачи в другое место. Промышленные чиллеры необходимы для регулирования температуры в нескольких промышленных процессах, таких как литье под давлением, гальванизация, процессы с применением обильной смазки и пищевая промышленность.

Принципы работы

Промышленные чиллеры работают на основе следующих принципов работы;

1. Изменение фазового состояния

Жидкий хладагент подвергается фазовому переходу в газ при нагревании, а когда газообразный хладагент переохлаждается, он конденсируется обратно в жидкость.

2. Тепловой поток

Тепловая энергия всегда течет из области высокой концентрации в область более низкой концентрации.

3. Точка кипения

Снижение давления над жидкостью снижает температуру кипения, а повышение давления повышает температуру кипения.

Как работает чиллер?

Чиллеры состоят из четырех основных компонентов; испаритель, компрессор, конденсатор и дросильное устройство. Каждая система охлаждения содержит хладагент.

Процесс начинается с подачи хладагента низкого давления в испаритель. Внутри испарителя хладагент нагревается, что приводит к его переходу в газовое состояние. Газообразный хладагент поступает в компрессор, где увеличивается его давление.

Хладагент высокого давления поступает в конденсатор, который отводит теплоту с помощью охлаждающей воды из градирни или воздуха из окружающей среды, конденсируя его в жидкость высокого давления. Конденсированный хладагент затем поступает дросильное устройство — клапан, который действует как дозирующее устройство для ограничения потока хладагента в системе — это снижает давление хладагента и снова начинается процесс охлаждения. Весь процесс известен как холодильный цикл.

Как работает чиллер? - Принцип работы промышленных систем охлаждения

Типы промышленных чиллеров

В настоящее время используются три основных типа промышленных чиллеров: чиллеры с воздушным охлаждением, чиллеры с водяным охлаждением и абсорбционные чиллеры. Мы также кратко коснемся градирен (альтернативная или дополнительная система охлаждения) и специальных чиллеров, таких как гликолевые и центробежные чиллеры.

Выбор правильного чиллера для вашего применения поможет вам сэкономить, сократить время простоя и повысить эффективность работы.

Чиллеры с водяным охлаждением

Чиллеры с водяным охлаждением используют воду из внешней градирни для отвода теплоты от газообразного хладагента в конденсаторе.

Чиллеры с воздушным охлаждением

Вместо охлаждающей воды чиллеры с воздушным охлаждением используют окружающий воздух для отвода тепла от хладагента в конденсаторе.

Парокомпрессионные чиллеры

Этот тип чиллера использует хладагенты для охлаждения технологических жидкостей и помещений. Компрессор используется в качестве движущей силы для перекачки хладагента по всей системе.

Паровые абсорбционные чиллеры

Чиллеры с абсорбцией пара не имеют компрессора в агрегате. Они используют источник тепла, например пар, паровой конденсат,  солнечную энергию или отработанное тепло, чтобы в качестве движущей силы.

Как работает абсорбционный чиллер?

Процесс начинается с жидкого теплоносителя в испарителе, который превращает его в газообразную форму. Газообразный хладагент поглощается концентрированным абсорбентом, таким как бромид лития или аммиак, который обеспечивается генератором. Разбавленный раствор поглощает охлаждающую жидкость, в то время как тепло поглощается охлаждающей водой.

Разбавленный раствор хладагента и абсорбента течет через теплообменник к генератору, где он нагревается. Хладагент испаряется из раствора, конденсируется и снова отправляется на охлаждение. Теперь концентрированный абсорбент также подвергается переработке.

Гликолевый чиллер

Гликолевые чиллеры — это особые типы чиллеров, в которых используется пропиленгликоль, антифриз, в системе. Они широко используются в пищевой промышленности, например, в производстве спирта и в системах охлаждения пивоваренных заводов.

Как работает гликолевый чиллер?

Режим работы гликолевых чиллеров такой же, как и у стандартных чиллеров.

Центробежный чиллер

Как работает чиллер? - Принцип работы промышленных систем охлаждения

Центробежные чиллеры состоят из обычной установки испарителя, компрессора, конденсатора и расширительного устройства, но с дополнительными вращающимися рабочими колесами, которые сжимают хладагент и транспортируют его вокруг системы. Они особенно полезны для средних и крупных операций охлаждения (от 500 кВт).

Градирни

Промышленная градирня

Градирня — это большой теплообменник, который подготавливает охлаждающую воду для отвода теплоты от охлаждающей жидкости, которая используется для охлаждения машин, технологических жидкостей или зданий. Когда охлаждающая вода встречается с воздухом, небольшая часть испаряется, понижая ее температуру. Этот эффект известен как «испарительное охлаждение».

Часто встречаются градирни, удобно расположенные рядом с водоемами, такими как озера и реки, чтобы обеспечить постоянную подачу воды для охлаждения. Во многих ситуациях вы можете соединить вместе чиллер и градирню для более эффективного промышленного охлаждения.

Как работает чиллер? - Принцип работы промышленных систем охлаждения

Использование промышленных чиллеров

Промышленные системы охлаждения могут использоваться для операций охлаждения в различных отраслях промышленности. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных приложений:

Пищевая и перерабатывающая промышленности

Промышленные чиллеры широко используются в производстве и переработке пищевых продуктов, которые требуют высокой степени точности при контроле температуры. Например, чиллеры винодельни используются для контроля температуры во время брожения и хранения вина. Пекарские чиллеры помогают с охлаждением смесителя, охлаждением питьевой воды и охлаждением резервуаров с дрожжами в рубашке, которые являются важными компонентами хлебобулочных изделий.

Отделка металла

Регулирование температуры имеет важное значение в процессах отделки металла, таких как гальваническое или электроосаждение, для удаления избыточного тепла, поскольку для склеивания металлов обычно требуются очень высокие температуры (несколько сотен градусов). В некоторых отраслях промышленности используются чиллеры с металлической отделкой для охлаждения анодирующей жидкости в теплообменнике или использование гликоля / воды в качестве охлаждающей среды для снижения температуры внутри резервуара.

Литье под давлением

Литье под давлением — это технология массового производства для изготовления пластиковых деталей с использованием литьевой машины, термопластичных гранул и пресс-формы. Процесс и расплав должны поддерживаться в точных температурных пределах для предотвращения таких проблем, как трещины, деформация и внутренние напряжения в конечном продукте.

Холодильная машина для литья под давлением может подавать поток переохлажденной жидкости для охлаждения формы с идеальной скоростью, чтобы обеспечить оптимальное качество продукта.

Как работает чиллер? - Принцип работы промышленных систем охлаждения

Охлаждение пространства

На производственных предприятиях, которые вырабатывают много тепла от тяжелого оборудования, которое они используют, чиллеры могут помочь предотвратить экстремальные температуры в офисах и других рабочих помещениях. Они также помогают сэкономить на покупке отдельных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для охлаждения.

Подбор чиллера под ваши потребности

Выбор чиллера соответствующего размера имеет решающее значение для эффективного и экономически оправданного процесса охлаждения оборудования или охлаждения пространства. 

Ключевым фактором является верно определенная холодильная нагрузка на чиллер, которая должна учитывать множество факторов, и более того, их одновременность. 

Простой в использовании инструмент расчета тепловых нагрузок ХОЛОД-ОК поможет вам быстро и точно определить холодильную нагрузку для различных применений, либо доверьтесь профессионалам для определения оптимальной производительности для всех ваших потребностей!

Обладая более чем тридцатилетним опытом проектирования промышленных холодильных систем,компания «НИО Холод» предлагает охлаждающее оборудование и экспертные знания для решения самых сложных задач охлаждения.