Установки для охлаждения жидкости на базе винтовых компрессоров

Холодильные установки на базе винтовых компрессоров – это мощные и эффективные системы, предназначенные для охлаждения больших объемов жидкости, используемых в промышленных и коммерческих процессах.  Чиллеры этого типа отличаются высокой надежностью, долговечностью и способностью работать в широком диапазоне температур.

Основные аспекты работы

Чиллеры на винтовых компрессорах работают по стандартному циклу охлаждения, включающему:

• Компрессия. Винтовой компрессор сжимает газообразный хладагент, повышая его температуру и давление. Винтовые компрессоры работают, за счет вращения двух роторов (винтов), которые захватывают хладагент и постепенно уменьшают объем, в котором он находится.
• Конденсация. Горячий хладагент высокого давления поступает в конденсатор, где отдает тепло окружающей среде (воздуху или воде) и превращается в жидкость.
• Дросселирование (расширение). Жидкий хладагент высокого давления проходит через расширительный клапан (терморегулирующий вентиль - ТРВ или электронный расширительный клапан - ЭРВ), где его давление резко падает, и часть хладагента испаряется, что приводит к значительному снижению температуры.
• Испарение. Холодный хладагент низкого давления поступает в испаритель, где поглощает тепло от охлаждаемой жидкости (обычно вода или гликолевый раствор), испаряясь и возвращаясь в компрессор для повторения цикла.

Ключевые компоненты: 

• Винтовой компрессор. "Сердце" чиллера, обеспечивающее циркуляцию и сжатие хладагента. Отличается высокой эффективностью и надежностью.
• Конденсатор. Теплообменник, где хладагент отдает тепло. Могут быть воздушного или водяного охлаждения.
• Испаритель. Теплообменник, где хладагент поглощает тепло от охлаждаемой жидкости.
• Расширительный клапан. Регулирует поток хладагента в испаритель, поддерживая оптимальное давление и температуру.
• Система управления. Автоматизированная система, контролирующая работу чиллера, поддерживающая заданные параметры и обеспечивающая защиту оборудования.
• Хладагент. Рабочее вещество, циркулирующее в системе и переносящее тепло.  Типы хладагентов могут варьироваться (R134a, R410A, R507 и другие) в зависимости от требований к производительности и экологичности.
• Насосы. Обеспечивают циркуляцию охлаждаемой жидкости и, при необходимости, воды в контуре конденсатора (для водяных конденсаторов).
• Система фильтрации и очистки. Обеспечивает чистоту хладагента и охлаждаемой жидкости, что критически важно для долговечности и эффективности системы.

Преимущества чиллеров с винтовыми компрессорами 

• Высокая энергоэффективность. Винтовые компрессоры обеспечивают высокую холодопроизводительность при относительно низком энергопотреблении, особенно при работе на частичной нагрузке.  Многие современные модели оснащены инверторным управлением, позволяющим плавно регулировать производительность компрессора и адаптироваться к текущим потребностям в охлаждении, что еще больше повышает эффективность.
• Надежность и долговечность. Винтовые компрессоры имеют простую и надежную конструкцию с меньшим количеством движущихся частей по сравнению с другими типами компрессоров (например, поршневыми). Это снижает износ и увеличивает срок службы оборудования.
• Широкий диапазон производительности. Винтовые чиллеры доступны в широком диапазоне мощностей, от нескольких десятков киловатт до нескольких мегаватт, что позволяет подобрать оптимальное решение для различных применений.
• Точное поддержание температуры. Современные системы управления обеспечивают точное и стабильное поддержание температуры охлаждаемой жидкости, что важно для многих промышленных процессов.
• Низкий уровень шума и вибрации. По сравнению с поршневыми компрессорами, винтовые компрессоры работают значительно тише и с меньшей вибрацией.
• Возможность работы с различными хладагентами. Винтовые компрессоры могут работать с различными типами хладагентов, включая современные, экологически безопасные хладагенты.
• Простота обслуживания. Хотя винтовые чиллеры и требуют регулярного обслуживания, конструкция винтовых компрессоров облегчает доступ к основным компонентам и упрощает процедуры технического обслуживания.

Области применения

Чиллеры на базе винтовых компрессоров широко используются в различных отраслях, где требуется охлаждение больших объемов жидкости: 

• Промышленность.
• Охлаждение технологического оборудования (станки, прессы, экструдеры и т.д.).
• Производство пластмасс и резины.
• Пищевая промышленность (охлаждение продуктов, брожение, пастеризация).
• Фармацевтика.
• Химическая промышленность.
• Металлургия.
• Централизованные системы кондиционирования крупных зданий (торговые центры, офисные здания, аэропорты).
• Охлаждение центров обработки данных (ЦОД).

Типы конденсаторов

• С воздушным охлаждением. Более простые в установке и обслуживании, но менее эффективные, особенно при высоких температурах окружающей среды. Используются, когда нет возможности или необходимости в использовании водяного охлаждения. 

• С водяным охлаждением. Более эффективные и компактные, но требуют подключения к системе водяного охлаждения (градирня, чиллер). Обеспечивают более стабильную температуру конденсации и, следовательно, более высокую эффективность работы чиллера.

Выбор чиллера с винтовым компрессором

При выборе чиллера необходимо учитывать следующие факторы:

• Холодопроизводительность. Рассчитывается исходя из тепловой нагрузки объекта.
• Температура охлаждаемой жидкости. Требуемая температура жидкости на выходе из чиллера.
• Тип хладагента. Выбирается исходя из требований к эффективности, экологичности и безопасности.
• Тип конденсатора. Выбирается исходя из доступности водных ресурсов и требований к энергоэффективности.
• Требования к автоматизации и управлению. Учитывайте возможность интеграции чиллера в систему управления зданием (BMS).