DSC01637 (2)

264

37. INSTALACJE ZAMRAZAIWK2E

X WSTÓtCżESNE TECHNIKI ZAMRAŻANIA

Podane liczby są orientacyjne i w dużym stopniu zależą od temperatury zewnętrznej. W nowoczesnych instalacjach temperaturę skraplacza regulują specjalne mikroprocesory, które włączają lub wyłączają odpowiednie stopnie chłodzenia. Jak widni z rys. 3.104 jednostkowe zapotrzebowanie mocy sprężarek znacznie rośnie z temperaturą skraplania. Można przyjąć, Ze rośnie ono o ok. 2% na każdy kelwin wzrostu tej temperatury. Jednocześnie maleje, choć w nieco mniejszym stopniu, moc chłodnicza maszyn. Zatem temperaturę skraplania należy utrzymywać na możliwie niskim poziomie, ale nie niZszym niż 20*C. Jest to konieczne dla poprawnego działania systemu olejowego sprężarek, poprawnego zasilania zbiorników ciekłym czynnikiem i procesu odszraniania gorącym gazem.

Przy dobrze działającym systemie regulacji ciśnienia skraplania można zaoszczędzić wiele energii i znakomicie przedłużyć okres użytkowania urządzeń. Niestety w praktyce rzadko spotyka się poprawnie działający system stopniowej regulacji pracy skraplaczy. Nawet w nowo zbudowanych instalacjach są zainstalowane prymitywne regulatory, które działają na zasadzie    Po

osiągnięciu /W regulatory załączają kolejne stopnie chłodzenia, a po osiągnięciu /*.— zaczynają je wyłączać, po czym cykl ten powtarza się. Jest oczywiste. Ze prowadzi to do szybkiego zniszczenia wszystkich wyłączników, fatalnie wpływa na żywotność silników i powoduje stałe, niekorzystne wahania w warunkach pracy sprężarek. Szczególnie szkodliwe zjawiska przy tym systemie regulacji można obserwować w skraplaczach z wieloma wentylatorami osiowymi. Regulator włącza poszczególne wentylatory przy czym te dotychczas nieczynne nabierają przeciwnych obrotów. Ich włączenie to silny Szok prądowy dla silników. Potencjalni inwestorzy winni być specjalnie wyczuleni na tego rodzaju błędne rozwiązania.

Teoretycznie temperatury skraplania w warunkach klimatycznych Polski (i środkowej Europy) winny się kształtować w następujących proporcjach:

7i.‘'C    50 20-25 25-30 30-35 >35

% występowania 20    50    20    9 I

W praktyce proporcje te są znacznie przesunięte w stronę wyższych temperatur. co winno skłonić użytkowników do głębszej analizy swych instalacji.

Skraplacze natryskowo-wy parne są bardzo wrażliwo na wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia, zasolenie i twardość wody, o czym mowa w p. 3.8.

W instalacjach małych i średnich, w instalacjach freonowych (wytwórnie lodów, supermarkety, małe chłodnie dystrybucyjno) powszechne zastosowanie znalazły skraplacze powietrzne. Przy ich użyciu temperatura skraplania jest znacznie wyższa, ale są one proste i bezpieczne w obsłudze w okresie zimy. Instalacje ze skraplaczami powietrznymi bardzo łatwo przystosować do ogrzewania po-ańrnrrrt (sal sklepowych, magazynów) w okresie grzewczym. Ich popularność rośnie wraz z pogłębiającym się kryzysem wodnym, zwłaszcza w pewnych rejonach świata. Ogromny potęp w konstrukcji skraplaczy powietrznych, tzn. rozwi-

2*5

nięcic ich powierzchni wymiany, zastosowanie czyumfcó* frumcmyeh i wysoko sprawnych wentylatorów umożliwia stosowanie ich anwt w bardzo goiąeya klimacie. W okresach szczególnie wysokich temperatur i óuitfo raprwirabtn — mocy chłodzenia stosuje się automatyczny wtrysk wody w rtramień wety łatam. Skraplaczo te nie nadają się do dużych instalacji amoniakalnych

3.7.4. Parowniki

Z punktu widzenia technologii, najważniejszym elementem instalacji chłodnicze; jest parownik. Sprawność pracy parownika decyduje o wydajności zamrażarki, wielkości ubytków masy produktu, szybkości procesu zamrażania, ilości potrzebnej energii i pracochłonności. W ostatnich latach naukowcy i koourabcRy poświęcili wiele uwagi problemom usprawnienia pracy tego elementu.

Istnieje zasadnicza różnica między parownikami do chłodzenia cieczy ■ do chłodzenia gazów, podczas chłodzenia cieczy (parowniki zamrażarek umer-syjnych. chłodnice solanki lub wody) współczynniki wnikania c<pu od medium chłodniczego do powierzchni czynnej parownika są aommfcowo 500-2000 W/(m^:-K). a więc mniej więcej równe wspofczyonaore «yy ciepła między parującym czynnikiem i powierzchną rur. Prehłea awnuu odpowiedniej wielkości powierzchni czynnej parownika, * celu nękana c.:?-nomicznych warunków pracy urządzenia, nic odgrywa tu ójt niafluij roli. Parowniki, hodowane z regały z rur gładkich, uzyskują znaczne i y ihgnadn przy stosunkowo niewielkich wymiarach i masie. DU zwiększenia tfcłiynwalci pracy tych urządzeń wystarczy wytworzenie niewielkiej cyrkulacji schłodzonego medium w granicach prędkości a 0.1-45 bA. Przy praw ulowym ran i aura czynnikiem chłodniczym parowniki osiągają nspółezyuato praradn i cicpłi . od rnrdiuRi do czynnika na poziomie 300-700 W/(m³ Ki

Parowniki z rur gładkich były stosowane przczdhgi czas Bkae w chłodnicach powietrznych, choć znaczna (50-100-kroma) dysproporcja między wewnętrznym i zewnętrznym współczynnikiem walania ciepła wskazywała aa nieracjonalność tego rozwiązania. O wielkości czynnej powierzchni chłodnicy decydował stosunkowo mały współczynnik wołania ciepła między powietrzem i parownikiem (a ■ IS-łO W/(m^:- K)). Uzyskanie odpowiednie; powmrachra przy użyciu nir gładkich pociągało za sobą znaczny wzrost masy chtoftiKy ijcj wymiarów.

Pomimo tak oczywistych braków, parowniki z rur gładkich były stosowane w chłodnicach powietrznych prawie do końca lat 60. Powodem tego była przesadna obawa konstruktorów przed problemem odszraniania. Nowoczesne parowniki, także niskich temperatur, są już budowane wyłącznie z rur o dużej powierzchni zewnętrznej, zwykle w postaci lamcl. Daje to w rezultacie blisko 10-krotne zmniejszenie wymiarów parownika. D«i* rozwinięcie powmraclmi zewnętrznej parownika pociąga a sobą intensyfikację napływu ciepła od zewnątrz. Współczynnik wnikania ciepła, w przeliczeniu aa I m* powKnchm