Проектирование системы восстановления отработанного тепла компрессоров холодильных установок и повторного использования энергии в промышленных холодильных хранилищах
Восстановление отработанного тепла позволяет переработать около 22 % электрической энергии, поступающей на вход компрессора, а получаемое тепло используется для производства горячей воды температурой 55 °C для промышленной мойки и обогрева. Система рекуперации тепла извлекает тепло из газа, выделяемого компрессором. Она незначительно изменяет давление на выходе; стабильная рекуперация снижает давление на выходе примерно на 0,04 МПа. Загрязнение теплообменника при рекуперации снижает эффективность процесса. Коэффициент загрязнения 0,0004 м²·К/Вт снижает эффективность рекуперации на 18 % и увеличивает нагрузку на компрессор. Компрессоры Xiteliduo могут быть оснащены соответствующим модулем рекуперации тепла как для среднетемпературных, так и для низкотемпературных холодильных установок. Рекуперация изменяет профиль температуры на выходе компрессора. При эксплуатации системы с рекуперацией температура на выходе остаётся на 8–10 °C выше, чем при обычной системе без рекуперации. Температура горячей воды, производимой системой рекуперации, обычно составляет 55 °C. Повышенный спрос на более высокую температуру горячей воды увеличивает давление на выходе компрессора и потребление электроэнергии. Трубопровод системы рекуперации требует гибких расширительных соединений.Гибкие соединения изолируют вибрацию и предотвращают передачу вибрации на оборудование теплообменника для восстановления тепла. Цикл очистки системы рекуперации тепла выполняется каждые 4000 рабочих часов. Загрязнение поверхности теплообмена снижает теплопередачу и ослабляет эффект повторного использования отработанного тепла. Рекуперация тепла не влияет на холодообменную мощность в пределах проектной нормы. При номинальной нагрузке рекуперации тепла потери охлаждения контролируются ниже 3% от номинального значения. Контрольный клапан рекуперации тепла регулирует температуру горячей воды. Открытие клапана регулирует поток газа через теплообменник, стабилизируя температуру выхода горячей воды. Система рекуперации тепла требует отдельной защиты от аварийных ситуаций. На стороне рекуперации тепла устанавливаются датчики температуры и давления, которые срабатывают сигнализацию при перегреве. Рекуперация тепла подходит для непрерывной работы холодильных камер 24 часа в сутки. Проекты с длительным периодом непрерывной работы обеспечивают более высокую ежегодную экономию энергии. Утепление трубопроводов рекуперации тепла снижает тепловые потери. Плохое утепление может привести к потере до 12% восстановленного тепла до тех пор, пока горячая вода не достигнет конечного пункта использования на заводе. Рекуперация тепла двухступенчатого низкотемпературного компрессора восстанавливает тепло отходящего пара на высокой ступени.Газ с низким ступенчатым выходом имеет более низкую температуру и не подходит для рекуперации тепла. После установки требуется вакуумное откачивание системы рекуперации тепла. Вакуум ниже 500 Па удаляет влагу из внутренних трубопроводов рефрижеранта, используемого в системе рекуперации тепла. Резервные запчасти для системы рекуперации тепла включают уплотнитель теплообменника. Материал уплотнителя должен выдерживать высокие температуры, характерные для смеси рефрижеранта и масла внутри газа на выходе. В журнале эксплуатации системы рекуперации тепла фиксируется температура горячей воды и тепловыпуск. Эти данные позволяют оценить эффективность рекуперации тепла и проверить тенденцию загрязнения теплообменника. Работа системы рекуперации тепла и конденсатора осуществляются параллельно. Нерециркулирующее тепло выводится в конденсатор для поддержания нормального давления конденсации в системе холодильного оборудования. Проект рекуперации тепла требует соответствия потребностей в тепле. При отсутствии стабильного расхода горячей воды оборудование рекуперации тепла не может обеспечить ожидаемую экономическую отдачу. Для холодных климатических условий требуется антифризная конструкция системы рекуперации тепла. Сливной клапан и термостат предотвращают повреждение трубопровода от замерзания при низких температурах окружающей среды. Калибровка датчика давления в системе рекуперации тепла требуется каждые 12 месяцев. Отклонение измерений более чем на ±0,03 МПа влияет на точность управления потоком газа в системе рекуперации тепла.Акустическое шум от рекуперации тепла возникает из-за потока газа. Демпфер пульсаций на выпускной трубопроводе уменьшает шум, вызванный пульсациями в трубопроводе ответвлений для рекуперации тепла. Проверка системы рекуперации тепла проверяет наличие утечек хладагента. Тест на утечку гелия каждое четвертье года выявляет незначительные утечки в сварных соединениях теплообменника. Рекуперация тепла немного увеличивает потребление энергии компрессора. Дополнительное падение давления в теплообменнике добавляет около 2,5 % расхода энергии при полной нагрузке. Рекуперация тепла не должна превышать максимальный предел отбора тепла. Чрезмерная рекуперация тепла приводит к снижению температуры выходного газа и влияет на разделение масла и газа в маслоотделителе. Фундамент оборудования для рекуперации тепла требует виброизоляции. Резиновые вибропокрытия уменьшают передачу шума, переносимого конструкцией, в здание завода от теплообменника. Запуск системы рекуперации тепла осуществляется после запуска компрессора. Клапан ответвлений рекуперации тепла открывается после стабильного работы компрессора в течение 10 минут, чтобы избежать резкого скачка давления. Рекуперацию тепла можно установить на существующий холодильный компрессор. При модернизации необходимо рассчитать расход газа на выходе и потерю давления в исходной системе. При обслуживании рекуперации тепла необходимо изолировать трубопровод газа на выходе.Перед открытием оборудования для рекуперации тепла с целью проверки необходимо выполнить блокировку и маркировку, а также сброс давления. Расчет выгоды от рекуперации тепла основывается на годовых рабочих часах. Длительнее время работы улучшает срок окупаемости инвестиций в оборудование для рекуперации тепла для предприятий холодильного хранения.
Часто задаваемые вопросы
Какая доля электроэнергии может быть использована для рекуперации тепла? Отходы
