Уменьшение вреда окружающей среде при применении NH3

После перехода на новую аммиачную систему охлаждения Хомертонская университетская больница увеличила холодопроизводительность на 50 %, значительно снизив количество используемого хладагента и уменьшив общее воздействие на окружающую среду.

Эта новая система была разработана и установлена компанией J&E Hall, одним из подрядчиков Альфа Лаваль, и состоит из двух модулей охлаждения J&E Hall Aquachill с теплообменниками Альфа Лаваль. Холодопроизводительность каждого из этих модулей составляет 0,5 МВт. Каждый модуль Aquachill смонтирован на специально разработанном рамном основании со всеми элементами управления и включает в себя выполненный полностью из нержавеющей стали теплообменник AlfaNova, два пластинчатых теплообменника M10BW с двойной рамой для осуществления испарения и конденсации и сепаратор жидкости U-Turn. Подключенная к двум размещенным на крыше сухим охладителям мощностью 612 кВт, система обеспечивает охлаждение жизненно важных помещений больницы, таких как операционные, родильное отделение и отделение интенсивной терапии.

Благодаря инновационной модульной конструкции системы и применению сепараторов U-Turn объем используемого в ней хладагента на 33 % меньше, чем в традиционной аммиачной системе. Поэтому новая система не только обеспечивает высокоэффективное охлаждение, но и устраняет выбросы парниковых газов. Отказоустойчивая система аварийного отключения гарантирует, что любая утечка хладагента будет локализована внутри системы.

Каждый модуль Aquachill оснащен сепаратором жидкости U-Turn, подключенным к пластинчатому теплообменнику Альфа Лаваль.

По словам Дэйва Болла, технического директора J&E Hall, администрация Хомертонской больницы сначала без энтузиазма отнеслась к идее использования природного хладагента, однако вскоре их просто покорила высочайшая эффективность и присущие новой системе повышенные характеристики безопасности. «Мы увидели сепараторы U-Turn компании Альфа Лаваль на специализированной выставке Chillventa, — вспоминает Дэйв Болл. — Конструкции такого типа уже широко используются в Германии, где законодательное регулирование аммиачных систем строже, чем в Великобритании, и сепаратор U-Turn идеально подошел для установки Хомертонской больницы».

После переоборудования более 300 кг хладагента R22 заменены всего 50 килограммами аммиака. И, несмотря на такое существенное снижение количества хладагента, холодопроизводительность повысилась на 50 %. Новая система устанавливалась в том же помещении, где находилась подлежавшая демонтажу система охлаждения J&E Hall мощностью 340 кВт, и должна была быть достаточно компактной, чтобы поместиться в этой маленькой агрегатной, в то время как старая система еще продолжала работать.

Главным условием обеспечения компактности модулей Aquachill является использование сепараторов жидкости U-Turn, которые специально предназначены для монтажа в раму теплообменника/испарителя. Это дает огромное преимущество перед традиционными осушителями влажного пара, которые обычно намного крупнее и массивнее.

Новая аммиачная система позволила снизить количество используемого хладагента на 250 кг при одновременном увеличении холодопроизводительности на 50%.

«В сочетании с пластинчатым испарителем он сохраняет преимущества термосифонной системы при значительно меньшем объеме хладагента в чиллере как в воздухоохладителе непосредственного испарения, — говорит Дэйв Болл, впечатленный простотой системы. — Это похоже на работу сухой градирни: аммиачный хладагент содержится внутри корпуса чиллера, в итоге отпадает необходимость в вынесенном конденсаторе, в свою очередь, это уменьшает количество аммиака в системе и упрощает его удержание в ней. Кроме того, вся система окружена звукопоглощающими панелями, что снижает шум и повышает безопасность».

Вопросы безопасности часто поднимаются при установке аммиачных систем, однако Стив Гоуинг, инженер-технолог компании J&E Hall, считает, что новая система снимает эти вопросы. «Особенности системы безопасности, которой мы оснастили установку, гарантируют, что в случае утечки ни одна капля аммиака не попадет в окружающую среду», — говорит он. Компания J&E Hall установила аммиачный скруббер позади системы с вытяжными вентиляторами, удаляющими тепло двигателя, и систему обнаружения аммиака рядом с каждым вытяжным вентилятором. Весь воздух, выходящий наружу, проходит через систему обнаружения аммиака. Чувствительность этой системы такова, что даже незначительная утечка приводит к отключению вытяжных вентиляторов и включение скруббера.

После включения скруббера водяной насос подает мелко распыленную воду, вымывающую аммиак из воздуха. Проходящий через распыленную воду аммиак легко абсорбируется. Водяной бак скруббера рассчитан на всё количество аммиака в системе. Каждый модуль чиллера заключен в герметичный звукоизолирующий кожух, так что даже если произойдет утечка всего аммиака, содержащегося в системе, скруббер сможет абсорбировать его водой.

Краткие сведения

Сепаратор жидкости U-turn предназначен специально для пластинчатых теплообменников, использующихся в аммиачных системах. Сепаратор может работать с аммиачными системами мощностью от 200 до 1400 кВт при температуре испарения 0 °C и от 50 до 500 кВт — при температуре испарения –40 °C. Сепаратор U-Turn позволяет максимально использовать все преимущества технологии пластинчатых теплообменников Альфа Лаваль.

- Эффективная сепарация благодаря использованию агрегации частиц, силы тяжести, центробежных сил и поверхностного натяжения.

- Низкие потери внутреннего давления — высокая производительность при частичной нагрузке.

- Компактная конструкция и малый объем хладагента.