The main directions of designing ammonia refrigeration plants for the processing industries of the agro-industrial complex

Abstract

In the future, for the next few years, the main design objects for Giproholod will remain ammonia refrigeration units of large and medium-sized industrial and commercial refrigerators, cold storage plants, ice cream factories, fruit and vegetable bases and other food enterprises (dairy and meat processing plants, breweries, etc.).

Full Text

В перспективе на ближайшие несколько лет основными объектами проектирования для Гипрохолода будут оставаться аммиачные холодильные установки крупных и средних промышленных и торговых холодильников, хладокомбинатов, фабрик мороженого, плодоовощных баз и других пищевых предприятий (молоко-и мясокомбинатов, пивзаводов и пр.).

Несоответствие большинства действующих АХУ современным требованиям Госгортехнадзора РФ, и в частности Правилам устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок ПБ-09-220—98, трудности в эксплуатации изношенного и устаревшего холодильного оборудования, чрезмерно большая аммиакоемкость АХУ вынуждают руководство и владельцев таких объектов работать в направлении их постепенной модернизации и усовершенствования.

Главной задачей, которую решает Гипрохолод при создании проектов модернизации и технического перевооружения подобных устаревших АХУ, является максимально возможное снижение аммиакоемкости, что может быть достигнуто тремя основными путями.

Первый путь, который наиболее пригоден для крупных аммиакоемких АХУ, расположенных в городах, вблизи селитебных территорий и жилых массивов, это возврат к старой рассольной системе охлаждения на новом витке развития современной холодильной техники и технологии, когда известные недостатки подобных систем охлаждения исключаются применением нового оборудования, приборов автоматизации, арматуры и материалов.

Для современных рассольных систем охлаждения рекомендуется использовать блочные малоаммиакоемкие холодильные агрегаты-чиллеры с дозированной заправкой аммиаком, в которых в качестве испарителей и конденсаторов применяется современная высокоэффективная аппаратура пластинчатого типа, а в качестве промежуточного хладоносителя — некорродирующие растворы пропилен-или этиленгликоля. При этом в холодильных камерах батарейные системы охлаждения следует заменять малопоточными воздухоохладителями, обеспечивающими небольшой напор воздуха при пониженном перепаде температур воздуха в камере и хладоносителя в воздухоохладителях.

Собственно аммиачное оборудование в установках может располагаться как в традиционных центральных машинных отделениях, так и в блочных машинных отделениях контейнерного типа, оборудованных устройствами для полного поглощения или нейтрализации аммиака в случае разгерметизации системы. Общее количество аммиака в холодильных установках с чиллерами и пластинчатыми испарителями и конденсаторами, как правило, не превышает 100—150 г на 1 кВт холодопроизводительности агрегатов.

Второй путь модернизации и усовершенствования крупных АХУ, рекомендуемый для холодильных предприятий, располагающихся в промзонах, вдали от жилых массивов и общественных объектов, заключается в сохранении насосно-циркуляционных схем с непосредственным кипением аммиака, но с заменой аммиакоемких батарейных систем охлаждения холодильных камер на современные малоемкие воздухоохладители и с использованием в схемах пластинчатых или испарительных конденсаторов. Этот путь наиболее эффективен для предприятий с большим числом разнотемпературных потребителей холода и обеспечивает снижение аммиакоемкости систем охлаждения почти на порядок.

Третий путь — перспективный — заключается в разработке агрегатированных блочных аммиачных установок непосредственного кипения аммиака по типу фреоновых, так называемых сплит-систем. Холодильные машины с небольшим количеством аммиака в таких установках размещаются в специальных герметичных контейнерных блоках, и аммиак в случае разгерметизации установки полностью поглощается нейтрализаторами, не попадая в окружающую среду.

Для блочных установок характерна весьма малая разветвленность сети трубопроводов из-за возможности максимального приближения контейнеров к обслуживаемым потребителям холода. Подобные аммиачные установки в настоящее время уже широко применяются в Японии и США.

Учитывая отрицательные факторы — токсичность и взрывоопасность аммиака, Гипрохолод при проектировании АХУ помимо снижения аммиакоемкости разрабатывает комплекс дополнительных мероприятий, направленных на обеспечение надежной и безопасной эксплуатации таких установок:

• разбивка схемы АХУ на технологические блоки, отсекаемые друг от друга запорной арматурой и обеспечивающие минимально возможное расчетное значение относительного энергетического потенциала каждого блока
• разработка системы контроля уровня загазованности и оповещения об аварийных утечках аммиака в помещениях АХУ и на территории объекта;
• разработка системы РУ контроля, автоматического и дистанционного управления, сигнализации и противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ) АХУ;
• оснащение оборудования, сосудов и аппаратов холодильных систем предохранительными устройствами с соответствующим их расчетом и подбором;
• молниезащита помещений машинного, аппаратного и конденсаторного отделений АХУ с защитой от вторичных проявлений удара молнии;
• оборудование помещений АХУ системами вентиляции и пожарной сигнализации;
• разработка технологического регламента работы АХУ и плана локализации аварийных ситуаций;
• оснащение АХУ техническими средствами и системами для предупреждения, локализации и ликвидации аварийных ситуаций на объекте.

При переходе на малоаммиакоемкие системы охлаждения объем дополнительных мероприятий, вытекающих из действующих правил безопасности АХУ, и затраты на них в значительной мере сокращаются.

Для разработки проектов модернизации и технического перевооружения АХУ Гипрохолод проводит комплексное обследование действующих предприятий с выездом на них специалистов различного профиля.

Программа обследования может быть выполнена по следующим основным направлениям.

• Обследование оборудования АХУ, трубопроводов, арматуры, теплоизоляции с составлением исполнительной технической документации и выдачей рекомендаций по характеру и объемам модернизации с целью приведения АХУ в соответствие с действующими нормами и правилами.

• Обследование и анализ состояния автоматизации АХУ с разработкой рекомендаций по оптимальному поддержанию температурно-влажностных режимов в камерах, внедрению микропроцессорной техники и ЭВМ для автоматической защиты и управления работой холодильного оборудования в соответствии с требованием техники безопасности.
• Обследование состояния несущих и ограждающих конструкций существующих зданий машинного и аппаратного отделений АХУ с выявлением объемов и характера реконструкции, с решением вопроса ликвидации подвального аппаратного отделения или превращения его в приямок при машинном отделении.
• Решение вопросов достаточности площадей легкосбрасываемых конструкций, ограждений помещений машинного и аппаратного отделений АХУ, наличия необходимых эвакуационных выходов, тамбур-шлюзов и пр.
•  Обследование ограждающих теплоизоляционных конструкций зданий охлаждаемых складов и выявление состояния соответствующих несущих строительных конструкций для последующей разработки проекта капитального ремонта холодильника в целом при комплексной модернизации АХУ.
•  Обследование действующих систем вентиляции машинных и аппаратных отделений АХУ с целью определения их соответствия действующим нормам по взрыво-и пожароопасности и выявления характера возможной реконструкции.