Схема чиллера

Купить чиллер

Примеры схем чиллеров

Ниже приведены некоторые примеры наиболее часто применяемых принципиальных схем чиллеров.

Принципиальная схема чиллера с погружным трубным испарителем с одним насосом

Данная схема применяется для чиллеров небольшой холодопроизводительности, как правило, в чиллерах до 10 кВт, ввиду их сравнительно больших габаритов, хотя были случаи, когда трубные-витые испарители устанавливались в промышленных чиллерах до 25кВт. Данный тип испарителя является самым надежным, не подвержен размораживанию. С таким теплообменником, с правильным подбором мощности и настройке ТРВ, можно охладить воду до +2С, без риска обледенения трубок (при наличии должной циркуляции воды в баке), что невозможно в пластинчатых испарителях.  Бак в такой схеме негерметичный - хладоноситель в баке под атмосферным давленым. Как правило, бак с крышкой во весь периметр бака, чтобы было возможно монтировать и демонтировать испаритель для замены (например, при механическом повреждении). Трубный испаритель неприхотлив к качеству чистоты хладоносителя. Его практически невозможно засорить, не обязательна система фильтрации на входе в теплообменник или чиллер.

Принципиальная схема чиллера с погружным трубным испарителем с одним насосом, с системой холодного запуска

Такие чиллеры можно устанавливать вне отапливаемого помещения для охлаждения незамерзающего хладоносителя, например, раствора гликоля. Система холодного запуска позволяет эксплуатацию чиллер, при отрицательных температурах. Также такая схема применяется в чиллерах с выносными воздушными конденсаторами.

Принципиальная схема чиллера с погружным трубным испарителем с герметичным баком — кожухотрубный испаритель

Данная схема реализуется, когда необходимо собрать проточный чиллер небольшой холодопроизводительности от 1 до 10кВт, при этом, охладить нужно воду до температуры ниже +5С. Так стандартные кожухотрубные испарители имеют минимальную мощность, примерно от 15 кВт, а в чилерах с пластинчатыми испарителями весьма рискованно охлаждать воду ниже +5С.  Данное решение не часто применяется, но в тех редких случаях качественно применить возможно только такое решение. Испаритель крепиться в баке, далее крышка бака герметично закрывается. В зависимости от того какое давление будет в баке, бак изготавливается из пластика (листового полипропилена) и крышка бака запаивается. Если давление более трех бар, то применяются баки из нержавеющей стали, крышка заваривается или применяется фланец.

Принципиальная схема чиллера однонасосная, с пластинчатым испарителем

Наиболее распространенная схема.

Пластинчатый испаритель позволяет охладить воду минимум до +5С, при правильном подборе оборудовании и настройке чиллера. Чаще всего, в зарубежных моделях минимальное охлаждение воды для пластинчатых теплообменников ограничено +7С. Тип чиллера с пластинчатым испарителем, в обязательном порядке, предусматривает установку реле контроля протока жидкости — это один из важнейших элементов автоматизации. Процесс охлаждения должен включаться только, если реле фиксирует достаточный проток воды через испаритель, в противном случае, при малом протоке или его отсутствии, вода начнет подмерзать на внутренней поверхности пластин, слой будет намерзать лавинообразно и пластины испарителя будут разорваны (размороженный испаритель), появится влага во фреоновом контуре, с необходимостью дорогостоящего ремонта. Вторым не менее важным моментом является задержка остановки циркуляционного насоса после выключения процесса охлаждения. Выключение протока воды через испаритель, сразу после выключения холодильного компрессора является типовым нарушением при эксплуатации чиллера. Остатки фреона в испарителе продолжают выкипать, при этом, отбирая теплоту у малого неподвижного объема воды в межпластинчатом пространстве, который почти мгновенно замерзает, что также создает весьма значительный риск разрыва пластин (разморозки испарителя), со всеми вытекающими. Для задержки остановки насоса применяют контроллеры, разработанные для чиллеров, где функционально предусмотрена возможность паузы между выключением компрессора(ов) и насоса. Если применяется более простой температурный контроллер, то необходимо включить в схему автоматизации чиллера реле времени с задержкой на выключение, что позволит насосу продолжать перекачивать воду через испаритель в течении 60 секунд, после команды выключения чиллера, пока остатки фреона не выкипят, далее насос выключится. Раствор гликоля можно охлаждать до отрицательной температуры, сообразной с концентрацией.

Отдельным пунктом необходимо вынести необходимость качественной фильтрации хладоносителя на входе в теплообменник и чиллер. Пластинчатый теплообменник крайне чувствителен к малейшим засорениям. Недопустимо попадание в него любого рода механической грязи. Засорение является причиной плохого протока, плохой проток понижает температуру кипения фреона. Далее, при плохо работающем реле протока, теплообменник может быть разморожен. Фильтр ставится на входе в испаритель, однако, необходимо понимать, что данный фильтр является крайней степенью защиты испарителя от засорения, но не системой фильтрации, как таковой. Если есть возможность попадания грязи в охлаждающую жидкость необходимо предусмотреть дополнительный фильтр на входе в чиллер, его проще чистить, нежели защитный фильтр внутри рамы. Кроме того, внешний фильтр желательно подобрать больше диаметра трубы в 1.5-2 раза. Это позволит сохранять необходимый проток жидкости, при частичном загрязнении сетки фильтра и возможность реже его чистить. Такая мера особенно необходима, когда в процессе хладоноситель пополняется не очень чистой жидкости и перманентно в него попадают новые порции загрязнений и единожды отчитать (профильтровать) систему и в дальнейшем работать на чистой жидкости невозможно. 

Принципиальная схема чиллера двухнасосная, с пластинчатым испарителем

Ключевые моменты аналогичны предыдущему пункту. Два насоса устанавливаются на чиллеры средней и большой мощности, как правило, свыше 100 кВт. Иногда, двухнасосная схема применяется при производстве чиллеров и малой холодопроизводительности, это необходимо, кода охлажденная жидкость должна подаваться к потребителю с определенной стабильной температурой. Т.е. технологический цикл никак не предусматривает, чтобы температура жидкости плавно снижалась, циркулируя от чиллера до потребителя и обратно, постепенно охлаждаясь, с последующим поддержанием заданной температуры, как в однонасосной схеме. В двухнасосной схеме один насос — циркуляционный постоянно качает воду через испаритель, таким образом вода в баке-аккумуляторе всегда охлажденная до необходимой температуры и поддерживается на такой температурной отметке с некоторым допустимым дифференциалом (в зависимости от объема воды в баке и мощности чиллера от 0.1°С до 3°С). Имеем в любой момент времени объем охлажденной воды с необходимой температурой. Второй насос — подающий по команде эксплуатационщика перекачивает хладоноситель к потребителю в любой необходимый для технологического цикла момент времени. Далее тепло от потребителя поступает в бак, датчик фиксирует повышение температуры на величину дифференциала, снова включается компрессор и охлаждает воду до установленного значения. Как правило, баки в чиллерах теплоизолируются, что позволяет снизить потери холода и предотвратить частые запуски холодильного компрессора, при отсутствии тепловой нагрузки от потребителя на охлаждаемую жидкость.

Принципиальная схема чиллера однонасосная и двухнасосная, с пластинчатым испарителем, с системой холодного запуска

Аналогично предыдущим двум пунктам. О системе холодного запуска есть краткое описание ко второй схеме.

Принципиальная схема чиллера однонасосная, с пластинчатым испарителем, без бака, с системой холодного запуска и без

Применяется для охлаждения внешней емкости с жидкостью, чаще всего не герметичной. Это может быть, например, чиллер для купели или чиллер для аквариума. По данной схеме собираются промышленные чиллеры для рыборазводных ферм. Наличие бака в чиллере не нужно, так как роль буферного бака играет непосредственно емкость с охлаждаемой водой. Холодопроизводительность чиллера берется относительно небольшая, чтобы время первоначального охлаждения до температуры, которую необходимо поддерживать было не менее 12 часов (редко 6 часов), далее работа на поддержание. Вода, насосом чиллера всасывается из резервуара, далее насос прокачивает ее через испаритель чиллера, охлаждая, и нагнетает снова в резервуар, процесс повторяется циклично. Это как раз тот случай, когда есть возможность поставить небольшой дифференциал точности поддержания (например — 0.1К), ввиду большого объема воды в сравнении с мощностью холодильного компрессора, компрессор все равно не будет превышать безопасное или рекомендованное число пусков-остановок в единицу времени, как при малом объеме воды, где возможно очень быстрое охлаждение или нагрев охлаждаемой жидкости.

Принципиальная схема чиллера с пластинчатым испарителем, без насоса и бака

Применение аналогично предыдущему пункту. Отсутствие насоса обуславливается тем, что во многих (почти во всех) купелях и бассейнах существует высокоэффективная встроенная система принудительной фильтрации с песочными и другими фильтрами. В таких системах всегда есть насос для циркуляции воды между фильтрами и емкостью. Чиллер для бассейна ставится на трубопровод возврата воды в емкость после фильтров. Экономится электроэнергия, так как вместо двух насосов работает один и, как бонус, не повышается уровень шума от еще одного насоса.

Принципиальная схема чиллера с пластинчатым испарителем, с промежуточным теплообменником

Такая схема применима на производствах, где по правилам недопустимо непосредственное охлаждение продукта. Т.е. когда пищевой продукт охлаждается при теплообмене с кипящим фреоном через стенку испарителя. Промежуточный теплообменник (ПТ) снижает риск попадания фреона и компрессорного масла в продукт, при размораживании или механическом повреждении испарителя.  В испарителе охлаждается промежуточный хладоноситель (ПХ) — вода или водный раствор пропиленгликоля, (в зависимости от конечной температуры охлаждения). Далее, охлажденный ПХ насосом подается с ПТ, где в противоток ему подается охлаждаемый продукт. Мощность ПТ побирается так, чтобы дельта между охлаждаемой и охлаждающей жидкостями была не менее 5K. Т.е. если Вам необходимо охладить продукт (например сусло), если это чиллер для сусла, до +5°С, ПХ должен подаваться в ПТ, с температурой не выше 0°С.