Zer da amoniakozko hozte-sistema bat?

Zer da amoniakozko hozte-sistema bat?

Amoniako hozte-sistema amoniakoa (NH₃) hozgarri gisa erabiltzen duen hozte-sistema industrial bat da. Amoniakoak lurruntzean bero kantitate handia xurgatzen duela dioen printzipioa erabiltzen du, tenperatura baxuak behar dituzten industria-ekoizpen prozesuetarako (hala nola, elikagaiak izoztea, hoztea, produktu kimikoen ekoizpena, izotz-kiroletarako instalazioak, etab.) hozte-sistema emateko.

Bere eraginkortasun handiagatik, izaera ekonomikoagatik eta ozono geruza kaltetzen ez duelako (ODP = 0), amoniakoa da hozgarri hobetsia eskala handiko industria eta merkataritza hozte arloetan.

Funtzionamendu printzipio nagusia (konpresio bidezko hozte ziklo bakarrekoa)

Amoniako hozte-sistemaren funtzionamenduak lurrun-konpresio bidezko hozte-ziklo oinarrizkoa jarraitzen du, eta lau prozesuk osatzen dute batez ere:

Konpresioa: Tenperatura baxuko eta presio baxuko amoniako lurruna konpresoreak xurgatzen du eta konprimitzen du, tenperatura altuan eta presio altuan gainberotutako lurrun bihurtuz.

Kondentsazioa: Tenperatura eta presio handiko amoniako lurruna kondentsadorera sartzen da, eta han ura edo airea hoztuz hozten da, beroa askatuz eta presio handiko eta tenperatura normaleko amoniako likido bihurtuz.

Itotzea: Presio handiko amoniako likidoa itotze-balbulatik igarotzen da (hedapen-balbula bat adibidez), eta presioa nabarmen jaisten da. Likidoaren zati bat lurrundu egiten da, tenperatura baxuko eta presio baxuko lurrun eta likido nahasketa bihurtuz.

Lurrunketa: Tenperatura baxuko amoniakoa lurrungailura sartzen da (adibidez, hozte-haizagailu edo bero-trukagailu batera), hoztutako espazioko beroa xurgatzen du (biltegiratze hotza) eta guztiz lurruntzen da tenperatura eta presio baxuko lurrun bihurtuz. Lurrun hori konpresoreak birziklatzen du eta zikloa osatzen du.

Analogia sinplea: Giza gorputzak hozteko izerditzen duen bezala, izerdia (amoniako disoluzioa) lurruntzen denean, larruazaleko (hoztutako zatiko) beroa xurgatzen du, eta horrek larruazala fresko sentiarazten du.

Osagai nagusiak

Konpresorea: Sistemaren "bihotza". Mota ohikoenen artean pistoi, torloju eta zentrifugoak daude. Torloju konpresoreak dira sistema ertain eta handi modernoetan gehien erabiltzen direnak, eraginkortasun handia eta edukiera doitzeko malgua dutelako.

Kondentsadorea: Sistemaren "bero-trukagailua". Amoniako gas konprimituari beroa kentzen dio. Ur bidezko hozte motan banatzen da (eraginkortasun handikoa, hozte-dorrea behar duena) eta lurruntze bidezko hozte motan (ura aurreztekoa, oso erabilia).

Itsatsigailu-gailua: hedapen-balbula, flotagailu-balbula adibidez. Lurrungailura sartzen den amoniako likidoaren emaria eta presioa kontrolatzen ditu.

Lurrungailua: Sistemaren "irteera hotzaren muturra". Biltegiratze hotzean edo prozesatzeko eremuan instalatuta, amoniakoa lurrundu eta beroa xurgatzen du barruan. Mota ohikoenen artean daude aire-hozkailuak (konbekzio behartua dutenak) eta serpentina-hodiak (konbekzio naturala dutenak).

Likido biltegiratzeko depositua: Kondentsatu ondoren amoniako likidoa gordetzen du, sistemaren hornidura eta eskaria orekatuz.

Olio-bereizgailua eta olio-biltzailea: Konpresorearen ihes-hodiak eramaten duen lubrifikatzaile-olioa bereizi eta berreskuratzen du, sistemaren funtzionamendu eraginkorra bermatuz.

Gas-likido bereizgailua: Konpresorea babesten du lurrundu gabeko amoniako likidoa sartzea eta "likido-inpaktua" eragitea eragotziz.

Kontrol sistema: Sistema modernoen "garuna". PLCak, sentsoreak, aktuadoreak eta abar biltzen ditu, eta kontrol automatikoa, segurtasun-babesa eta energia-erregulazioa lortzeaz arduratzen da.

Sistema mota nagusiak

Hedapen zuzeneko sistema: Amoniakoa zuzenean lurruntzen da lurrungailuan hoztea lortzeko. Eraginkortasun handiena du, baina hodiak oso zorrotz zigilatzea behar du, eta bere aplikazioa gutxitu egin da.

Zeharkako hozte sistema:

Amoniako/ur gaziaren sistema: Amoniakoak lehenik ur gazia hozten du (kaltzio kloruro disoluzioa, adibidez), eta ondoren tenperatura baxuko ur gazia ponpa baten bidez hozte-puntu bakoitzera bidaltzen da. Segurtasun-distantzia handia da, baina energia-eraginkortasuna nahiko baxua.

Amoniako/Karbono Dioxidoaren Kaskada Sistema: Oraingo Korronte Nagusia eta Joera. Amoniakoak zikloko tenperatura altuko fasean funtzionatzen du, karbono dioxidoa kondentsatzen; karbono dioxidoak, berriz, tenperatura baxuko fasean funtzionatzen du hozteko lurrunduz. Amoniakoaren eraginkortasun handia eta karbono dioxidoaren segurtasuna (ez da toxikoa tenperatura baxuetan eta presio moderatuetan) konbinatuz, hozte eta izozte instalazio handietarako irtenbide hobetsia da.

Grabitate bidezko likido hornidura sistema: likido-zutabearen presio estatikoa erabiliz likidoa lurrungailura hornitzen du. Egonkorra eta fidagarria da, baina amoniako injekzio kantitate handia behar du, eta ohikoa da sistema zaharretan ikustea.

Likido-ponpa hornitzeko sistema: Ponpa presio baxuko amoniako likidoa lurrungailura indarrez eramateko erabiltzen da. Bero-trukerako eraginkortasun handia eta likido-hornidura uniformea ​​ditu, eta oso erabilia da.

Abantailak nabarmentzea.

Eraginkortasun handia eta energia aurreztea: amoniakoaren bero latentearen balioa handia da, eta hozte-ahalmen unitateko elektrizitate gutxiago kontsumitzen du, eta ondorioz funtzionamendu-kostuak baxuak dira.

Ingurumenaren babesa: ODP = 0, GWP = 0 (Berotze Globalaren Potentziala), ingurumena errespetatzen duen hozgarri naturala da.

Ekonomia: Prezio baxua, erraz lortzen da.

Bero-transferentziaren errendimendu bikaina: bero-trukearen eraginkortasun handia metalezko hodiaren hormarekin.

Ihesak erraz detektatzeko: usain sarkaitza du, eta ihes txiki bat ere detektatu daiteke.

Erronkak eta segurtasun-kontu garrantzitsuak (garrantzitsuenak!)

Amoniakoa toxikoa (2. klasea) eta sukoia (B2L klasea) da, beraz, segurtasuna da diseinuan, instalazioan eta funtzionamenduan printzipio nagusia.

Toxikotasuna: Isurketak kalte larriak eragin ditzake pertsonen begietan eta arnas sisteman. Kontzentrazio altuetan hilgarriak izan daitezke.

Sukoitasuna: Aireko kontzentrazioa % 15etik % 28ra iristen denean, lehertu egin daiteke sugar batekin kontaktuan jartzean.

Segurtasun neurriak:

Ordenagailu gelaren isolamendua: Konpresoreak eta likidoen biltegiratze-tangak bezalako ekipamendu nagusiak ordenagailu gela bereizi eta ondo aireztatu batean jarri behar dira.

Ihesak detektatzea eta alarma: Amoniako kontzentrazio-detektagailuak instalatu eta larrialdietako aireztapen- eta ureztatze-sistemekin konektatu behar dira.

Babes-ekipoak: Ordenagailu-gelan, larrialdi-ekipoak eman behar dira, hala nola gas-maskarak, betaurrekoak eta babes-arropa.

Segurtasun-balbula eta presio-erliebea: Presio-ontziak segurtasun-balbulaz hornituta egon behar dira, eta presio-erliebearen hodiak kanpoko gune seguru batera bideratu behar dira.

Araudi zorrotzak: Diseinuak eta eraikuntzak estatuak emandako "Biltegiratze Hotzaren Diseinu Kodea" (GB50072) eta "Amoniakozko Hozte Sistemaren Instalaziorako Eraikuntza eta Onarpen Espezifikazioak" bezalako derrigorrezko estandarrak bete behar dituzte.

Jarduera profesionala: Operadoreek ziurtagiri garrantzitsuak izan behar dituzte eta segurtasun-prestakuntza jaso behar dute aldizka.

Aplikazio-eremu nagusiak

Elikagaien industria: Haragi, itsaski, fruta eta barazkien izoztea eta hoztea; esneki produktuen prozesamendua; garagardoaren ekoizpena.

Ingeniaritza Kimikoa eta Farmazia: Prozesuen hoztea, tenperatura baxuko erreakzioak, gasen likuefakzioa.

Logistika eta biltegiratzea: Eskala handiko hotz-kate logistika zentroak, tenperatura altuko hotz-biltegiratze instalazioak.

Izotz eta elur guneak: izotz pista artifiziala, eski estazioa.

Beste batzuk: Aire girotua (eremuak hoztea), ikerketa eta garapen militarra, etab.

Garapen-joerak

Amoniakoaren murrizketa eta miniaturizazioa: Diseinua optimizatuz (plaka-bero-trukagailuak erabiliz, adibidez) eta hozgarriak karbono dioxidoa bezalakoak kaskada-sistema batean erabiliz, sistemako amoniako kopurua murrizten da, eta haren aplikazioa zabaldu egiten da ia merkataritza-eremuetan, hala nola supermerkatuetan eta dendetan.

Automatizazioa eta Adimena: PLC eta IoT teknologien erabilera zabala urruneko monitorizazioa, akatsen diagnostikoa, energia-eraginkortasunaren kudeaketa eta mantentze prediktiboa lortzeko.

Sistemen integrazioaren optimizazioa: torloju-konpresore eraginkorrak eta beroa berreskuratzeko teknologiak sustatzea (kondentsazio-beroa berreskuratzea ur beroa ekoizteko), energia-eraginkortasun orokorra hobetuz.

Segurtasun-arauak etengabe hobetzen ari dira: Araudia eta arauak gero eta zorrotzagoak dira, diseinu eta aplikazio teknologiko seguruagoak eta fidagarriagoak lortzeko bidean.

Laburpena

Amoniako hozte-sistema industria-hoztearen bizkarrezurra da, hotz-kate zabala eta oinarrizko industriak laguntzen ditu bere energia-eraginkortasun bikainarekin eta ingurumenarekiko errespetuzko ezaugarriekin. Hala ere, "eraginkortasuna eta arriskuak batera egotea" da bere ezaugarririk nabarmenena. Amoniako hozte-teknologia modernoaren garapena "segurtasun handiagoa, ingurumenarekiko errespetu handiagoa eta adimen handiagoa" lortzeko norabidean doa, eta batez ere amoniako/CO2 kaskada-sistema industriako urrezko estandar aitortua bihurtzen ari da.