8. Основные схемы холодоснабжения технологических цехов от холодильных станций

Существует три наиболее часто встречающиеся схемы холодоснабжения:

1. Непосредственное испарение хладагента в технологических аппаратах;

2. Охлаждение технологических продуктов с помощью промежуточных хладоносителей (рассольное охлаждение);

3. Смешанная схема, где часть продукта охлаждается непосредственно испаряющимся хладагентом, часть – промежуточным хладоносителем.

Рассмотрим эти схемы.

8.1. Схема с непосредственным испарением хладагента в технологических аппаратах (непосредственное охлаждение)

Принципиальная схема взаимосвязи холодильной станции с технологическими цехами при использовании холода двух параметрах представлена на рис.8.1.

Рис.8.1. Схема трубопроводной связи холодильной станции с технологическими цехами при охлаждении продуктов производства непосредственным испарением ХА в технологических аппаратах

Цех № 1 потребляет холод -12C, цеха № 2 и № 3 потребляют холод 0C. При такой схеме холодоснабжения на холодильной станции размещаются компрессорно-конденсаторные агрегаты. В качестве испарителей используются непосредственно технологические аппараты в цехах.

По трубопроводу 1 – пары ХА с температурой -12Cотсасываются компрессорами или абсорберами холодильной станции.

По трубопроводу 2 – то же самое, но пары с температурой 0C.

Трубопровод 3 – служит для подачи жидкого ХА в цеха. Диаметры этих трубопроводов определяются из теплового и гидравлического расчетов.

Трубопровод 4 – предназначен для проведения вспомогательных операций в аппаратах технологических цехов (отсос паров, передавливание жидкого ХА парами высокого давления). Диаметр – 50-100 мм.

Трубопровод 5 – служит для освобождения технологических аппаратов от жидкого ХА или флегмы. Диаметр находят из расчета быстрого освобождения системы от жидкости (например за 1 час, если время не оговаривается техусловиями).

Трубопровод 6 – прокладывается в том случае, если на складе ХА нет компрессора. По нему подают пары под давлением для передавливания жидкого ХА со склада на ХС.

Трубопровод 7 – служит для подачи жидкого ХА со склада на станцию и обратно.

Для конденсации ХА, как правило, на станции устанавливают единый блок конденсаторов, которые оснащены единой системой водоснабжения и системой сбора конденсата. Это позволяет подавать жидкий ХА во все цеха по общему трубопроводу и с параметрами, независящих от температуры получаемого холода

8.2. Охлаждение с помощью промежуточных хладоносителей

При этой схеме на станции устанавливаются, как правило, полностью агрегатированные холодильные машины. Хладагент не выходит за пределы станции, что повышает надежность и безопасность системы. Холод потребителю транспортируется с помощью промежуточного хладоносителя.

Рис.8.2. Схема трубопроводной связи цехов с холодильной станцией при холодоснабжении с помощью промежуточных хладоносителей (рассольная система)

Подача хладоносителя может осуществляться, как по закрытой схеме, так и пооткрытой– с разрывом струи. Связь холодильной станции с цехами в зависимости от числа используемых параметров холода осуществляется по 2-3 трубопроводам. Пример такой схемы приведен на рис.8.2.

В данной системе холодоснабжения представлены те же потребители холода и холодильная станция. В соответствии со схемой:

-по трубопроводам 1 и 3 хладоноситель с температурами –12 и 0Cпоступает в цехи к потребителям холода;

-по трубопроводам 2 и 4 он же, подогретый на 3-5C, возвращается на станцию в испарители холодильных машин;

-по трубопроводу 5 осуществляется слив ХН (самотеком) при опорожнении системы или при переливе;

-по трубопроводу 6 ХН насосами подается со склада на станцию или обратно.

Если ХН вода, то трубопровод 5 не прокладывается. Воду просто сливают в канализацию.

Использование воды в качестве хладоносителя дает еще ряд преимуществ. Зимой можно подавать в технологические аппараты речную воду с температурой 4-6C, а уже подогретую направлять в систему оборотного водоснабжения предприятия.

В такой системе целесообразно использовать речную воду и для охлаждения компрессоров и аппаратов холодильных машин, так как она на 5-10Cниже оборотной. При транспортировке холода с отрицательными температурами часто используются водные растворы солей (NaClиCaCl₂), поэтому такую систему холодоснабжения часто называют "рассольной".

В схеме предусмотрена необходимая запорная арматура, но надо стремиться к минимальному ее количеству.

Диаметры основных трубопроводов определяются гидравлическим расчетом. Вспомогательные – в пределах 50-100 мм. Для горючего и взрывоопасного ХН рекомендуется увеличивать диаметры трубопроводов 5 и 6 в 2-2,5 раза.