Temmuz ayında dış sıcaklığın 38 °C'ye çıktığı ve dondurucu odaların -25 °C'ye ulaştığı 3.000 m²'lik bir soğuk hava deposu düşünün. Bu, bir HFC tesisi ile CO2 transkritik soğutma sistemi arasındaki tercihin genellikle kararlaştırıldığı ve bütçe sürprizlerinin çoğunun ortaya çıktığı projedir.
İlk olarak sonuç: Transkritik bir CO2 sistemi bu görevi yerine getirir, ancak yalnızca yüksek basınç tarafı ilk boru makarasından itibaren bunun için tasarlandığında. Bu sistemlerdeki tahliye basıncı rutin olarak 80 ila 120 bar'a ulaşır; bu, eşdeğer bir R404A tesisinin basıncının üç ila dört katıdır. 25 bar'da mükemmel şekilde çalışan bileşenler, borular ve kontroller 100 bar'da artık kabul edilebilir değildir. Bu tek sayı, mühendislik çabasını, maliyeti ve transkritik kurulumlarda rapor edilen saha arızalarının çoğunu belirler.
Transkritik Operasyonun Standart CO2 Tesisinden Farkları
CO2'nin kritik noktası 31,0 °C ve 73,8 bar'dır. Bu sıcaklığın altında soğutucu akışkan diğer gazlar gibi yoğunlaşır ve sistem tanıdık kritik altı şekilde davranır: ısı atımı 25 ila 40 barda gerçekleşir ve yoğunlaşma basıncı ortam sıcaklığını takip eder.
31 °C ortam sıcaklığının üzerinde hiçbir pratik basınç CO2'yi tekrar sıvıya dönüştürmez. Yoğuşturucu bir gaz soğutucusu haline gelir, soğutucu onu tek fazlı süperkritik bir sıvı olarak bırakır ve ısı reddi, yoğuşmadan ziyade soğutucu boyunca sıcaklık kaymasına bağlıdır. Tahliye basıncı artık ortam sıcaklığına bağlı değildir; yüksek basınçlı genleşme valfi tarafından en iyi COP'yi sağlayan değerde tutulan bir kontrol değişkeni haline gelir. Uygulamada bu genellikle 35 °C'lik ortamda 85 ila 95 bar iken, yüksek tarafın tasarım basıncı tipik olarak 100 ila 120 bar olarak belirtilir.
Diğer iki özellik düzeni etkiler. CO2'nin hacimsel soğutma kapasitesi çok yüksektir, bu nedenle kompresörler ve emme hatları aynı tonajdaki HFC ekipmanından belirgin şekilde daha küçüktür. Ve çoğu endüstriyel tesis bir booster düzenlemesi kullanır: düşük sıcaklıklı kompresörler flaş tankına veya yüksek kademeli kompresörlerin emişine boşaltır; flaş gazı ya baypas edilir ya da daha iyi kısmi yük verimliliği için paralel bir kompresör tarafından işlenir.
Transkritik CO2'nin Fayda Sağladığı ve Fayda Sağlamadığı Yerlerde
Serin iklimlerde ve ara mevsimlerde, transkritik CO2 enerji açısından rekabetçidir ve çalıştırılması genellikle HFC sistemlerinden daha ucuzdur. Sıcak iklimlerde tablo değişir. 35 ila 40 °C ortam sıcaklığında, tamamen transkritik bir tesis, adyabatik gaz soğutucu ön soğutma, paralel sıkıştırma veya ejektörler kullanmadığı sürece, iyi seçilmiş bir HFC alternatifine karşı yüzde 10 ila 20 COP kaybedebilir.
Genellikle kazanan argüman verimlilik değil, ısı geri kazanımıdır. Transkritik bir döngü, ısıyı yüksek, kayan bir sıcaklıkta reddeder, böylece mandıralar, et fabrikaları ve gıda işleme tesislerinde değerli olan, ayrı bir ısı pompası olmadan 60 ila 90 °C'de hijyenik sıcak su üretebilir. Bunu, GWP'nin 1 olması ve çok daha küçük bir soğutucu akışkan şarjı ile birleştirdiğinizde, sıcak bölgelerde bile ekonomi genellikle kapanıyor.
| Parametre | Kritik altı CO2 | Transkritik CO2 |
|---|---|---|
| Yüksek taraf basıncı | 25 ila 40 bar | 80 ila 120 bar |
| Isı reddi | Sabit sıcaklıkta yoğunlaşma | Gaz soğutucuda hissedilir soğutma |
| Basınç kontrolü | Ortam sıcaklığını takip eder | COP için aktif olarak optimize edildi |
| En uygun | Bir çağlayanın düşük aşaması, soğuk iklimler | Isı geri kazanımı, düşük GWP'li endüstriyel alanlar |
| Ortam duyarlılığı | Orta | Yüksek |
Güvenilirliğe Karar Veren Bileşen Seçenekleri
Kompresörler
100 °C'nin üzerindeki tahliye sıcaklıkları ve 3 ila 4 arasındaki basınç oranları, kompresör üzerinde gerçek bir stres yaratır. Vidalı kompresörler, kısmi yükte yüksek basınç oranlarını tolere ettikleri için büyük endüstriyel görevler için olağan seçimdir; pistonlu makineler ise daha küçük kapasitelere ve daha dar bütçelere uygundur. Türü ne olursa olsun, yüksek kademeli soğutma, yağ yönetimi ve emme kızgın ısıtma stratejisinin sahada değil, seçim aşamasında kararlaştırılması gerekir.
Yüksek Basınçlı Endüstriyel Soğutma Görevleri için Vidalı Kompresör Yağ filmli veya senkronize tahrikli ve teorik metal teması olmayan çift rotorlu vidalı kompresör; Yüksek basınç oranlı endüstriyel görevler için yapısını gözden geçirin. Ürünü Görüntüle → Gaz Soğutucular
Gaz soğutucu olarak kullanılan hava soğutmalı bir kondenser, yoğuşma sıcaklığına göre değil yaklaşma sıcaklığına göre seçilmelidir ve dayanılacak gizli bir görev olmadığından kW başına daha fazla yüzeye ihtiyaç duyar. V tipi ve H tipi hava soğutmalı bobinler yaygın endüstriyel formatlardır. Sıcak bölgelerde, sprey veya adyabatik ön soğutma, etkili giriş sıcaklığını 8 ila 12 K kadar düşürebilir ve yüksek taraftaki büyük yükü kaldırabilir, dolayısıyla kanat aralığı ve bobinin temizlenebilirliği, nominal kapasite kadar önemlidir.
Endüstriyel Gaz Soğutma için V Tipi Hava Soğutmalı Kondenser Kaplamalı çelik kabuklu ve yönlendirilmiş hava akışına sahip V şeklinde hava soğutmalı kondenser; Yaklaşma sıcaklığı ve bobin temizlenebilirliği seçiminin yapıldığı endüstriyel gaz soğutucu görevlerine uygundur. Ürünü Görüntüle → Evaporatörler ve Genleşme
Oda tarafındaki ekipman normalde pompalı sirkülasyonlu veya küçük bir sıcaklık farkına göre boyutlandırılmış DX hava soğutucudur; -30 °C'deki düşük sıcaklıklı dondurucular, don oluşumunu sınırlamak için geniş yüzeyli ve daha geniş kanatçık aralığına sahip düşük sıcaklıklı bir evaporatör kullanır. Genleşme cihazı, transkritik sistemlerin en çok farklılık gösterdiği yerdir: bir flaş tankı tarafından desteklenen, basınç ve sıcaklık geri beslemeli elektronik bir yüksek basınç valfi, bir emme hattı ısı eşanjörü ve ortam gün içinde hareket ettikçe yüksek tarafı optimum seviyede tutan bir kontrol cihazı.
Hızlı Dondurarak Depolama için DJ Düşük Sıcaklık Evaporatörü Gıda, ilaç ve kimyasal dondurma görevlerine yönelik izlenen çalışma ve yapısal tasarıma sahip, -25°C'nin altında hızlı donduran depolar için düşük sıcaklık evaporatörü. Ürünü Görüntüle → Malzemeler, Borular ve Alıcıların Hafife Aldığı Riskler
100 barda sıradan uygulama çalışmayı durdurur. Yüksek taraftaki borular, doğrulanmış duvar kalınlığına, nominal bağlantı parçalarına ve belgelenmiş desteklere sahip çelik veya paslanmaz çeliktir; bakır, üreticinin basınç derecesinin izin verdiği ölçüde küçük çaplarla sınırlıdır ve pirinç hiçbir şekilde yüksek tarafta görünmemelidir. Tahliye vanaları, patlama diskleri ve havalandırma hatları, tam kütle akışına göre boyutlandırılmalı ve EN 378, ISO 5149 veya geçerli yerel yasalara uygun olarak güvenli bir boşaltma konumuna yönlendirilmelidir.
Nem ikinci risktir. CO2 ve su, çeliğe içeriden saldıran ve kurutucuları ve valfleri tıkayan karbonik asit oluşturur; bu nedenle sistemin, şarj etmeden önce doğru boyutta kurutuculara, kuru nitrojen temizlemeye ve disiplinli bir tahliye protokolüne ihtiyacı vardır. Petrol üçüncüsü: CO2, POE yağında çözünür, viskozitesini değiştirir ve kompresörden uzaklaşabilir; bu da yağ ayırıcıları, yağ seviye göstergelerini ve gözetleme camlarını ekstradan ziyade standart öğeler haline getirir. Saha sorunlarının çoğu kompresörlerden ziyade bu üç alana dayanmaktadır; bu nedenle herhangi bir soğuk hava deposu soğutma sistemi arıza analizi basınç okumaları, nem göstergeleri ve yağ seviyesi kontrolleriyle başlamalıdır.
Pratik Bir Spesifikasyon Kontrol Listesi
Fiyat teklifi istemeden önce bu numaraları tek bir sayfada yayınlayın. Tasarımı herhangi bir marka seçiminden daha fazla değiştiriyorlar:
- Ortam tasarımı kuru termometre sıcaklığı ve yıllık saatlerin 25 °C'nin üzerinde olması.
- Aşağı çekme görevi de dahil olmak üzere oda sıcaklıkları ve eş zamanlı soğutma yükleri.
- Gerekli ısı geri kazanım sıcaklığı ve varsa günlük sıcak su hacmi.
- Yüksek taraf tasarım basıncı ve tesisin karşılaması gereken standart.
- Makine odası hacmi, havalandırma oranı ve gaz algılama düzeni.
- Elektrik temini, kontrol platformu ve uzaktan izleme beklentileri.
Zhejiang Brozer 21 yılı aşkın süredir yarı hermetik kompresörler üretiyor ve soğutma ekipmanlarının montajını yapıyor, üretimlerini 80'den fazla ülkeye ihraç ediyor ve katıldığımız transkritik tartışmaların çoğu tam olarak bu listeyle başlıyor.
Sıkça Sorulan Sorular
CO2 gıda fabrikasının içinde güvenli midir?
CO2, A1 olarak sınıflandırılmıştır, toksik değildir ve yanıcı değildir, ancak kapalı alanlarda oksijenin yerini alır, bu nedenle sızıntı tespiti, düşük seviyeli havalandırma ve açık tabelalar zorunludur. Yüksek basınç diğer tehlikedir ve yalnızca prosedürle ilgili dikkatli olmak yerine tahliye cihazları ve doğru şekilde derecelendirilmiş bileşenlerle ele alınır.
Transkritik sistem sıcak iklimde çalışabilir mi?
Evet, adyabatik ön soğutma, paralel sıkıştırma veya ejektörlerle. Ilıman iklim kurulumuyla karşılaştırıldığında biraz daha yüksek sermaye maliyeti ve mütevazı bir verimlilik kaybı bekleyin.
Mevcut bir R404A tesisi dönüştürülebilir mi?
Nadiren. Kompresörler, borular, vanalar ve kontrollerin tümü üç ila dört kat daha yüksek basınç değerlerine ihtiyaç duyar, dolayısıyla pratikte dönüşüm yeni bir yüksek taraf anlamına gelir.
Yüksek tarafın hangi bakıma ihtiyacı var?
Basınç verici kalibrasyonu, valf tepki kontrolleri, gaz soğutucu temizliği ve tahliye cihazları ile patlama disklerinin yıllık muayenesi.
Transkritik CO2 hemen devreye giren bir teknoloji değildir; kendine has kuralları olan farklı bir baskı rejimidir. Tasarım basıncını, gaz soğutucu seçimini ve nem kontrolünü doğru yaptığınızda tesis, hiçbir zaman azaltılmayacak bir soğutucu akışkanla onlarca yıl çalışacaktır. Onları yanlış anlayın ve tasarruflar ilk sıcak yaz aylarında ortadan kaybolsun.
