Оценка производительности охладителя

С помощью этих простых температуры и методы измерения потока для оценки полезности охлажденной деятельности и определить наиболее экономически эффективные обновления.

CHILLER системы часто плохо понимали и не оптимально. Многие инженеры предположить, что охладитель будет работать в целом близки к его дизайн производительности в большинстве случаев, и что она может потерять мало возможностей в жаркую погоду, но не намного. К сожалению, это очень плохо предположение. Chiller резко ухудшается с очень небольшими изменениями температуры или атмосферного воздуха или охлажденной жидкости. Потенциала с воздушным охлаждением охладитель на мягкий весенний день может быть на 30-40% выше, чем емкость же охладитель в середине лета.

Точной оценки фактического исполнения существующих охлаждающей системой, которая нуждается в дополнительных возможностей прост - если термодинамические принципы правильно, оборудование определений будут соблюдаться, и соответствующие процедуры испытаний следуют. Мониторинг потоков и температуры с течением времени может предоставить всю необходимую информацию для оценки таких параметров, как:

* Модернизация изоляции

* Добавить включения-выключения клапанов неконтролируемых потоков

* Изменения температуры приточного охлажденного утилиты

* Повышение мощности компрессора

* Повышение полезности охлажденные емкости

* Изменения максимально допустимое повышение температуры между охлажденной полезности пользователей

* Корректировки зоны нечувствительности диапазоне температур, над которыми охладитель циклов включения и выключения

* Повышение размеров испарителя и конденсатора. Оптимизация этих переменных часто обеспечивают дополнительное охлаждение требуется, а свести к минимуму необходимость увеличить мощность компрессора, который является наиболее дорогостоящей частью системы изменять, сохранять и работать.

Эта статья определяет термины, используемые в холодильной промышленности, чтобы развеять путаницу, обзоры теоретических основ охладитель эффективность охлаждения, кратко рассказывает о реальном оборудовании, используемом в этой области, излагается последовательность полевых испытаний и шагов, необходимых данных, необходимых для оценки существующих охладители (особенно старые с недостаточным приборов), предоставляет в реальном советы полевые испытания и описываются методы определения эффективности существующих холодильных установок, а размер паразитарных и процесс нагрузки, и описываются методы оценки альтернативных вариантов увеличения размера компрессора в целях повышения потенциала охладитель . Методы, описанные как правило, применяются для охладителя системы, и не зависят от типа чиллера. Они подходят для систем с взрослыми поршневых компрессоров, а также новые поворотные, винтовых и центробежных компрессоров. Они относятся как к воздушным и водяным охлаждением.

Определение ключевых терминов

Охлажденные жидкости: жидкость, которая охлаждается хладагентом. Это может быть вода, гликоль / водный раствор, рассол, или низкотемпературных тепловых нефти. Поставка температура колеблется от 50 [степени] F до -25 [степени] F. Этиленгликоля и пропиленгликоля решения широко используются в низкотемпературных приложений из-за их способности понижать температуру замерзания воды. Рассолов, в том числе хлористый кальций и хлористый натрий, используются в основном в катании объектов, но также может быть найден в некоторых промышленных предприятий.

Охлаждающая жидкость: жидкость, которая принимает тепло от чиллера. В большинстве водяным охлаждением чиллеры, это вода градирни. Большинство промышленных холодильных использования водных ресурсов. Тем не менее, aircooled охладители получить достаточно велики (т. е. до 500 тонн), которые используются во многих промышленных приложений, это особенно жизнеспособным вариантом для новой системы, если модернизация существующих охладитель также потребует градирни обновления.

Хладагент: жидкости, циркулирующей в холодильной. Это может быть аммиак, но, как правило, галоидных хладагента. 3 основных типа галоидных хладагентов, используемых в промышленности: хлорфторуглеродов, в том числе R-11 и R-12, что сломать в верхних слоях атмосферы и разрушают озоновый слой, и поэтому в настоящее время прекращено; гидрохлорфторуглеродов, в том числе R-123 и Р-22, которые также планируется поэтапный отказ, но может быть использован в качестве временного хладагентов и гидрофторуглеродов, такие как R-134a, R-410A и R-507, которые являются более безвредный для озонового слоя хладагентов подходит для продолжительного срок использования.

Тоннаж: тонна охлаждения холодильной эквивалентно скорости отвода тепла от 288 000 БТЕ / сут, или 12 000 Btu / h. Он основан на предполагаемой скорости охлаждения тонн льда в течение 24-ч период. (Много лет назад, механических систем охлаждения конкурировали со льдом растений, который доставил один раз в день, а 288 000 БТЕ приблизительно равна энтальпии плавления 1 тонны льда в 32 [степени] F.) оценки Chiller тоннаж определяется двумя температурами : поставки температура охлажденного потока утилита оставив охладителя и температуры охлаждающей жидкости для охлаждения конденсатора. Небольшие изменения в температуре или имеют большое влияние на тоннаж.

Зоны нечувствительности [Delta] T для старых систем: Некоторые цикла процесса холодильных и выключение двух уставок установленного промышленных объектов. Температура охлажденной жидкости дрейфует между этими двумя уставок, которые варьируются примерно 5 [степени] F. Разница между этими двумя уставок, известные как зоны нечувствительности [Delta T], является одним из двух факторов, которые определяют охлажденной жидкости емкостью.

Зоны нечувствительности [Delta] T за современное состояние системы: В системах с микропроцессорным управлением, чиллеры целом сохранить охлажденной воды заданной или -0,5 [градусов F], без охоты или превышения. Это достигается путем контроля входного направляющим аппаратом на центробежных машин, электронных ТРВ на винт машины, и стадии сжатия поршневых оборудования. Скорость изменения температуры выхода охлажденной жидкости контролируется системой управления. Через пропорционально-интегрального контроля и различные формы компрессора постановки, мощность регулируется. Кроме того, некоторые производители следить за возвращением температуры жидкости, что позволяет уставки для поддержания или -0,1 [степени] F.

Охлажденные жидкости хранения: сочетание литров емкости и зоны нечувствительности диапазоне определить, сколько тонн заморозки могут храниться. Другой, менее распространенный способ хранения под давлением хранения хладагента после сжатия.

Паразитных потерь: потери, которые присутствуют всегда и сокращения имеющихся тоннажа охлаждения. Они возникают из-за потерь в изоляции заголовки, или потери в результате под угрозу изоляции на оборудование с помощью которого охлажденной жидкости является непрерывным. Они еще хуже, как растение становится старше, а также в горячее погоды, так как разница между температурой охлажденной жидкости и условий окружающей среды становится больше. Они имеют тенденцию быть непрерывным с относительно постоянным спросом.

Процесс нагрузки: охлаждение нагрузки охлажденная жидкость предназначена для удовлетворения. В партии растений, они часто короткие, большие нагрузки, которые приводят к скачкам температуры холодильной системы жидкости температур. Первоначальный мгновенной нагрузки стремится к экспоненциально, поскольку, как охлажденная жидкость для охлаждения начинает серию материалов, температуры между движущей силой партии и охлажденной жидкости начинает снижаться, и обычно коэффициент теплопередачи на процессе сторону капель жидкости, охлаждает и увеличения его вязкости. Оба эффекта снижения мгновенной загрузки. Эти нагрузки процесса представляют собой предсказуемый и количественно источников тепла, таких как известно, химические реакции или тушения известного количества материала из одного температурного режима на другой. Таким образом, они могут быть использованы для калибровки температуры от времени графики температуры охлажденной жидкости возвращается в охладитель. Эти тест-релизы тепло может способствовать количественному определению паразитных потерь и фактически имеющихся охладитель потенциала.

Понимание термодинамики

Chiller системы использовать обратный цикл Карно (рис. 1). Сжимаемой жидкости сжимается, в результате чего нагревается. Жидкости, затем охлаждают и в сжатом виде, но остается под большим давлением. Жидкости, затем освобожден через сопло с низким давлением в расширение дроссель-а часть испаряется. В процессе испарения, жидкость охлаждается значительно, извлекая его скрытое тепло у окружающего воздуха (1).

На рисунке 2 показан фактический цикл опыт в типичных чиллера. Хладагента покидает компрессор при Пойнт D. После падения давления линии нагнетания горячего газа поступает в конденсатор на D '. Это первый desuperheated, а затем конденсируется в жидкость и уходит в точке А. Для повышения эффективности работы, переохлаждении жидкости в. Переохлаждении жидкости проходит через расширительный клапан, в котором некоторые вспышки хладагента в пар. Она оставляет на пониженного давления на Б ". Хладагент поступает в испаритель, варится в пар, а листья на C или C, в зависимости от величины перегрева. Затем газ проходит через линию всасывания S перед входом в компрессор, где он поднял в давлении и температуре. Затем цикл повторяется.

Ключевая информация, определяющих цикл температуры компрессора разряда и давления, температуры конденсатора розетки, испаритель, давление и температура пара выхода. Поскольку физические свойства хладагента, как известно (2), давление в испарителе может быть оценена по температуре. Типичные температуры и давления газа, выходящего из компрессора и паров из испарителя (для системы производства охлажденной гликоля 15-40 [степени] F) приведены в таблице 1.

Типы холодильных

Холодильные машины классифицируются по охлаждающей среды в котором тепло и отклонил типа компрессоров, используемых в системе.

Конденсатора отрицает тепла, поглощенного испарителем и теплоэнергетического вклад в компрессор. Есть три основных типа конденсаторов: с воздушным охлаждением, с водяным охлаждением, а также испарения. Воздушным охлаждением, которые производятся на 500 тонн, а с водяным охлаждением, доступных до 10000 тонн, наиболее часто используемых. Испарительные конденсаторы используются там, где низкого качества воды составляет циркуляции воды трудно.

Компрессора циркулирует хладагент и доводит ее до повышенных давлении и температуре использованы в конденсационной части цикла. Сжатие методы включают в себя объемные компрессоры, которые повышают давление хладагента, применяя усилия с целью сокращения объема камеры сжатия, а также динамические компрессоры, которые используют передачи момента импульса преобразуется в повышение давления. Примеры объемных компрессоров включать поворотные лопасти, скольжения вертушки, жидкое кольцо, выделите, поршневые, и одно-и двухшнековые компрессоров. Центробежные компрессоры являются динамическими компрессоров.

Непрерывная против периодического действия

Растения участвуют в партии типа операции требуют различных основой для калибровки их охладителя системы, чем растения, которые работают непрерывно, при постоянных нагрузок. Правильно спроектированная система охладителей для выпечки завода предусматривает обычных колебаний нагрузки. На этот раз зависит от операционной характерные предлагает дополнительную степень свободы и позволяет дизайнерам и операторов, чтобы сэкономить деньги и энергию. После обсуждения в первую очередь относится к партии растений с охлажденной жидкости коммунальные услуги, хотя некоторые идеи могут быть использованы в постоянно действующих заводов.

Выступление на нерасчетных температур

Таблица 2 показывает, как охладитель ухудшается, так как температура охлаждающей жидкости увеличивается и температура охлажденной жидкости уменьшается. Он показывает изменения мощности, нагрузки конденсатора, а спрос лошадиных сил, связанных с различными охлаждения температуру воды и охлажденной жидкости температур. (Значения были получены с помощью компьютерной программы поставщика для типичного компрессора чиллера.)

Этот пример показывает, что способность охладителя увеличивается очень быстро, когда теплые охлажденной жидкости могут быть заменены. Имейте в виду, что это также приведет к большей мощности требование для компрессора, так что мощность двигателя должна рассматриваться до того, как были произведены изменения. Например, если температура охлажденной жидкости на примере увеличен с 14 [степени] F до 37 [градусов F], лошадиная сила необходимости, могут идти от 86 л.с. до 102,5 л. Если компрессор был 100-сильный мотор, он будет перегружена в высших охлажденной жидкости, температуры.

Мощность охладителей с воздушным охлаждением падает, как повышение температуры окружающего. Например, с воздушным охлаждением охладитель с мощностью в 115 тонн, когда температура наружного воздуха 70 [степени] F смогут поставлять только 98 тонн при температуре окружающей среды +100 [градусов] F.

Типичные производительность охладителя

Термин КПД используется, чтобы оценить теоретическую производительность охладителя с точки зрения преобразования электрической энергии передается тепло. Теоретического значения для охладителей зависит только от двух температур, холодная температура, при которой она получает тепло и горячую температуру, при которой он отводит тепло. Это насыщение температур в испарителе и конденсаторе, соответственно. Она определяется как:

= T ^ 2 ^ к югу / (T ^ ^ 1 к югу - T ^ 2 югу ^) (1)

где = Коэффициент полезного действия, к югу T ^ 1 = высокая температура, R и T ^ 2 югу = более низкой температуре, Р. Значения фактической CP холодильных возросли за последние годы. Это, как правило, из-за повышения стоимости энергии - большей площади поверхности и сближение температур для конденсаторов и испарителей, стали экономически оправдано повышение цен на энергоносители. Еще одним фактором является то, что эффективность компрессоров увеличилось за счет лучшей конструкции.

Чаще используется показатель эффективности является показатель производительности, который является мощность (в киловаттах), необходимых на тонну охлаждения. 3 показаны типичные значения для фактического воздушным охлаждением в зависимости от температуры воздуха.

Температура профилей от времени. Земля реальных эксплуатационных данных не являются гладкими. На рисунке 4 представлена зависимость изменения охладитель жидкости, температуры как функции времени. Оценки вверх и вниз по склонам температура / время кривые часто требуется значительный объем статистического усреднения серии наклона оценки для получения достаточно точных значений.

Это типичный профиль пилообразной наблюдали, как взрослые, езда на велосипеде охладитель включается и выключается. Так как новые системы обеспечивают частичный контроль нагрузки, которая может быть уменьшена до 10-15% на большинство новых систем непрерывной операции заменить эти устаревшие включение / выключение приложения. Новых охладителей обычно остаются онлайн до некоторой степени.

Определение фактического исполнения охладителей

Реальной системы была оценена в период света производственной деятельности, поэтому охлажденная гликоль нагрузки системы были минимальными. Велоспорт поведение системы связано с наличием паразитной нагрузки Таким образом, можно изучал без осложняющих процесс воздействия нагрузок. Когда производство началось позже, процесс нагрузки может быть оценена с поправкой на паразитические нагрузки.

Трубопроводы измерения температуры поверхности. Часто Есть нет удобного места, где доступна температуры охлаждающей жидкости может быть измерена непосредственно с помощью термометра, набора или термопары. Это распространенная ошибка положить поверхности термопары непосредственно на трубы и предположить, что температура поверхности трубы примерно равна температуре жидкости. Другой ошибкой является положить шарик термопары к трубе, оберните его несколько витков клейкой лентой и изоляции, и предположим, температура близка к температуре жидкости. Потому что труба является хорошим проводником, она может передать температура довольно хорошо, даже при минимальном покрытии, и термопары будет отличаться от реальной температуры жидкости в трубе.

Например, чтобы получить необходимую температуру жидкости упаковки труб и термопары с изоляцией и клейкая лента, 4-в. трубы должны быть завернуты в 1-2 см слоя изоляции в течение примерно 1 м по обе стороны от станции. Ошибка в поверхностных измерений получены таким образом будет лишь несколько десятых долей градуса. Так как разность температур измеряется, как правило, порядка 10-20 [степени] F, погрешность, как правило, менее 5%. Этот подход является в целом приемлемым, если разница между температурой воздуха и температуры жидкости меньше, чем о 50 [степени] F.

Охлаждение линии башни заголовок, как правило, большое количество стоков, через которые вода может быть удалена и ее температура измеряется непосредственно, что делает его легко проверить, измерения поверхности контакта приняты с использованием завернуты трубопроводов методом.

Охлажденные жидкости перепадов температур. Это труднее получить, поэтому измерения менее точны. Трубы, содержащий эту жидкости меньше стоков и сброс гликоль к площадке для измерения его температуры, как правило, с неодобрением. Существует также много изоляции на трубах, и трубопроводы под ней часто сильно ржавые. Кроме того, изоляция может замерзнуть на поверхность трубы, что делает его очень трудно получить хороший контакт между термопарой и стенкой трубы. Радует только то, что, поскольку трубы уже хорошо изолированы, нет никакой необходимости, чтобы обернуть их скотчем и изоляции.

Лучше всего сделать небольшой разрез в изоляции острым ножом (или отвертку с остро отточенное лезвие), слайд-острый кончик к трубе, и покачиваться или молотка на кончике под изоляцией. Затем вставьте датчик температуры в это отверстие, чтобы получить хороший контакт с трубопровода.

Расход охлаждающей воды измерения. Авторы имели хороший успех, используя зажим-на ультразвуковых расходомеров для контроля Расходы, приведенные градирни воды, с точностью лучше, чем 5%. Эти устройства могут быть арендованы на неделю в месяц менее чем за $ 1000, или приобрел примерно за $ 5000. Если вы еще не использовали один раньше, планирую провести несколько часов настройки размещения датчика собрание, чтобы получить хороший сигнал. Выберите легко доступным и удобным местом для первого теста, поскольку это займет некоторое время, чтобы получить это право.

Охлажденная вода расхода измерения. Измерение расхода холодной воды с использованием ультразвуковых расходомеров была не столь успешной. Это происходит потому, ультразвуковой расходомер потребностей точные оценки скорости звука в смесях гликоля и ультразвуковых датчиков, должны быть перекрыты непосредственно на трубе, которая имеет температуру поверхности, которые зачастую значительно ниже замораживания. Конденсат, ржавчины и льдообразования осложнить получение очень плотный механический контакт, необходимых для ультразвуковых преобразователей для получения хорошего сигналов.

Лучше было бы использовать опубликованные насоса кривой гликоль насосов и меры ток двигателя и разгрузки насоса и всасывающей головки. Расход корректировки плотности и вязкости, как правило, небольшой даже для 50% растворы гликоля, хотя и холоднее охлажденной жидкости температурах (ниже точки замерзания воды), вязкость коррекции может стать значительной. Вообще, точность потока оценка может быть как ожидается, будет примерно на 5% или более, так как жидкость в чистоте и неагрессивных.

Лучше всего установить точный расходомер на гликолевой линии до начала тестирования.

Выбор записи данных инструментов

Если растение имеет распределенную систему управления или программируемого логического контроллера системы, Вам не понадобится отдельный регистраторы данных.

Stripchart самописцев. Недорогой вариант состоит из одного канала, самоходные stripchart рекордер создан для сопротивления датчик температуры (RTD) входы, установленные на диапазоне от 1 дюйма / ч. Так как малые различия температуры измеряемой высокое разрешение, чем можно получить с термопар необходимо, если термопары используются, они должны быть откалиброван друг против друга в ледяной ванне перед установкой. Использование 1 stripchart записи для каждого канала записывается, и один дополнительный в качестве запасного.

Есть много stripchart многоканальные регистраторы доступны, в том числе "умных" устройств. Тем не менее, оригинальные настройки и калибровки время для этих подразделений, как правило, порядка часа, и часто горячей работы требуется получение разрешения на их власть. Любые изменения, сделанные им во время обычно трудных полевых испытаний может быть утомительным, и любой процессор провал ставит под угрозу всю программу испытаний.

Регистратор одноканальный stripchart является предпочтительным для такого рода работы на местах, поскольку это позволяет прямое наблюдение данных и тенденций, но простой, прочный и легкий. Использование нескольких батарейках устройств устраняет необходимость запускать долгое щупы к центральному расположению, и найти источник питания 110-V и запустить удлинитель.

Dataloggers. Есть много марок dataloggers и других данных, устройств захвата, которые стали очень недорогой и предлагает мощные функции сбора данных. Они доступны из различных источников. Они работают на 3,6-V к 9-V аккумуляторы, запустить в течение года, магазин 16,000-32,000 данных точек, и обойдется примерно в $ 100 до $ 200. Тем не менее, вы не можете просто взглянуть на них ходить-вокруг рассмотрения в ходе полевых испытаний, чтобы узнать, что они зарегистрированы - вы должны загрузить данные. Это может быть проблемой, если данные являются плохими, поскольку вы не будете загружать данные, пока тестирование закончилось и, следовательно, не будет иметь возможности внести изменения в программу испытаний, чтобы получить более точные данные.

Преимущество регистратор является возможность загрузки данных в электронную таблицу. Анализ данных проще и может быть гораздо более сложной, так как отношения не так легко заметной из stripchart замечания.

Лучше всего использовать портативный магнитофон stripchart за первые испытания, а затем добавить dataloggers на конкретные вопросы, представляющие интерес как прогресс испытаний.

Беспроводная технология. Идеальная ситуация для тестирования на батарейках беспроводной передатчик температуры, которая посылает данные на портативный компьютер в формате, который может быть использован в таблице. Это устранило бы много времени установки длинных термопары или 4-20 мА провода от датчиков до записывающего устройства, а потребность в электрической линии снабжения быть запущена для сенсоров, передатчиков и записывающее устройство. Требования к горячей разрешений на работу в участков, отнесенных Также будут сокращены, если не устранены, дальнейшего сокращения времени для настройки. Два производители предлагают такие устройства, хотя многие вопросы о коммуникационных протоколов, разрабатываемые для связи между беспроводными передатчиками и ноутбуки остаются.

Оценка данных

После того как температура и расход данные были собраны, они могут быть проанализированы, чтобы определить паразитарных и процесс нагрузок и охладитель производительности.

Определение охладитель тоннажа в условиях эксплуатации. Это непростая задача. Температура охлажденной жидкости, как входит и выходит из охладителя контролируется, вместе с его расхода. Жара охлажденной жидкости может быть рассчитано по:

Q = Ср х м х [Delta T] (2)

где Q = тепла удалены, Btu / ч, Ср = охлажденной теплоемкость жидкости, Btu/gal- [градусов F], т = охлажденной расход жидкости, л / ч, и [Delta] T = разность температур охлажденной жидкости, [степени] F. Типичные для теплоемкости растворов этиленгликоля, наиболее часто используемых охлажденной жидкости, приведены в таблице 3 (наряду с другими данными собственности).

Если у вас возникли проблемы измерения расхода гликоль, альтернатива для измерения расхода и входного и выходного температуры охлаждающей среды, ток электродвигателя, а также паспортные рейтинг двигателя при полной нагрузке. По исправления для дополнительного тепла в конденсаторе от электродвигателя, можно оценить емкость охладителя.

Оценка охладитель состояние с помощью компьютерных моделей. Chiller производители компьютерных моделей, которые могут быть использованы для определения влияния изменения температуры на выполнение конкретных чиллера. Они могут предсказать, как оборудование, должны вести себя в любой момент компрессора выхлопных давления и температуры испарителя любой температуре и давлении. Более того, они могут предсказать, сколько энергии системы следует использовать при любых данное условие, которое становится дополнительным дополнительного тепла к жидкости охлаждения конденсатора.

Определение узких мест. 3 основных компонентов оборудования - компрессор, конденсатор и испаритель - редко соответствует производственной мощности. Измерение профилей температуры вдоль внешней поверхности испарителя, конденсатора и позволяет определить, если один из них является узким местом или, если компрессор. Во многих случаях, обновление до больших конденсатора или испарителя, достаточно, чтобы привести к существенному увеличению потенциала для минимальных капитальных затратах.

В конденсаторе, охлаждающая вода протекает через трубы, в то время конденсации хладагента на корпусе. Горячих газов вступит в центре верхней кромки горизонтального конденсатора и поездки в обоих направлениях, к концам конденсатора, когда они охлаждаются и жидкое. Поверхности профиля температуры в верхней части корпуса конденсатора соответствует этому профилю конденсации от центра к краям.

Рисунок 5 иллюстрирует фактического профиля температуры конденсатора связана с одним из двух холодильных параллельно работающих, которые идентичны компрессоров и испарителей. Данный блок, Chiller, было конденсатора, который был гораздо больше, чем в конденсаторе, установленных параллельно в качестве запасного, Chiller B. оболочки температура конденсатора в Chiller упала ниже конечной температуре конденсации из 90 [степени] F задолго до того, хладагента дошли до конца блока, о том, что связанные конденсатора имел избыток производственных мощностей. Обратите внимание, что разница между температурой башни ввода охлаждающей воды и корпуса составляет всего около 7 [градусов F], с одной стороны и примерно 10 [градусов F], с другой, в типовых узлов толкнул в разработке условий, разница температур будет около 10 [степени] F. Тесты показали, что большая конденсатора в Chiller более чем в два раза по тоннажу и его близнец единицы, Chiller B.

Этот метод используется в конденсатор. Подход к испаритель похож, но предполагает проникновение в испаритель изоляции. Кроме того, в испарителе, хладагент может быть на корпусе или в трубах - в центробежных и винтовых холодильных установках, испаритель корпус затоплен с хладагентом, тогда как в поршневых и спиральных компрессоров, хладагентов обычно проходит через трубы.

Определение паразитных потерь

Чиллеры и B были оценены как они действовали в включения-выключения режима с 2 [градусов] C зоны нечувствительности и выключении операции. Stripchart записи используются для контроля температуры показали почти синусоидальный ритм, где наклон линии, идущей вверх, когда был охладитель с соответствием наклона линии, идущей вниз, когда охладитель было (рис. 6).

В случае, подобном этому (где восходящей линии, когда охладитель выключен и нисходящей линии, когда на охладитель имеют схожие склонов), можно было бы подумать, что если охладитель была оценена в 60 тонн, так как склоны же, то непрерывное паразитарные нагрузка должна быть 30 тонн. Тем не менее, еще один фактор может осложнить эту оценку - гистерезис в связи с тепловой инерцией.

Когда охладитель выключен, а температура охлажденного системы гликоль медленно растет, паразитарные нагрузки компенсируется тепловая инерция холодной трубы, изоляционные и оборудования. Таким образом, температура в системе не поднимается так быстро, как оно могло бы быть. И наоборот, когда охладитель дальше, ему приходится иметь дело как с паразитных потерь и тепловой инерции трубы, и температура в системе упадет более медленно, так как на самом деле имеет две нагрузки для решения, а не один. В обоих случаях изменение температуры уменьшается за счет тепловой инерции системы. Эффект тепловой инерции отменяет себя из, и оригинальные выводы по-прежнему верны. Это перечеркнул эффект также применяется, когда склоны вверх и вниз кривые не то же самое.

Независимо от того, склоны той же или другой, паразитных потерь может быть оценена:

P = (C ^ х ^ к югу вниз) / (T ^ югу до ^ г ^ ^ к югу вниз) (3)

где P = паразитных потерь, Btu / ч, C - емкость охладителя, Btu / ч, T ^ югу вниз = время вниз склона период с охладитель на, Н и к югу T ^ вверх ^ = время, в течение периода до наклоном с охладитель от часов При ^ ^ ^ вниз к югу становится очень большой, P = C. Когда раз за последние склону и вниз склона же, P - C / 2.

Паразитические нагрузки изменяется в течение года как изменения температуры окружающего - это выше в теплые месяцы, чем в холодные месяцы. Если паразитные потери были измерены в зимнее время, настроить паразитарные нагрузки с использованием разницы между охлажденным температуры жидкости и условий окружающей среды. Если эта разница 30 [степени] F в зимнее время и 60 [степени] F в летний период, использовать конструкцию паразитические нагрузки, что в два раза превышает значение, вычисленное в зимний период.

Как только величина дизайн паразитарные нагрузка определяется простой экономический анализ может быть выполнен. Это позволит вам ответить на вопрос "Стоит ли пытаться уменьшить паразитные потери, чтобы избежать покупки расширение возможностей"?

Оценка альтернатив повышению потенциала охладитель

Хороший верховенства пальца потратить $ 1000, чтобы избежать 1 тонну повышенной вместимости холодильных установок, а около половины из паразитарные нагрузки могут быть устранены с хорошим экономического обоснования. (Конечно, экономический анализ может получить гораздо более активное участие - правила-оф-палец только отправной точкой.) В следующих разделах обсуждаются несколько альтернатив, стоит прислушаться.

Сокращение паразитические нагрузки

После того, паразитарные нагрузка была оценена и экономический анализ показывает, что расходы определенную сумму денег является оправданным, следующим шагом является приоритеты потенциальных проектов для получения наибольшей отдачи от потраченных денег.

Паразитарные крупнейших пользователей можно будет легко найти. Часто они будут покрыты льдом или капель конденсата из эстакад и оборудования. Неизолированные фланцев и регулирующей арматуры, а также поврежденные трубы или на судне изоляции, также легко изолировать. Как правило, стоимость ее устранения этих вещей примерно сумму оправдано экономического анализа.

В пакетных операций, оборудование, которое периодически используется охлажденное утилита часто постоянно налево на. Добавление включения-выключения клапанов или изменения рабочих процедур в целях поручить операторов, чтобы закрыть вентили ручной регулировки, что изолировать этого оборудования, когда оно не используется, дополнительные пути снижения паразитных потерь.

Store более охлажденной жидкости и увеличение зоны нечувствительности [Delta] T

В пакетные операции Существуют, как правило коротких промежутках тяжелых охлаждения требует затем длительного охлаждения очень низким требованиям. Очень часто рентабельным установить большой резервуар для хранения охлажденной жидкости. Это позволяет жидкости для охлаждается медленно, в течение вне пиковых периодов небольшой охладитель и затем отправляются в большей пользователям быстро на короткой, но тяжелой охлаждения требования. (Это то же самое понятие, как бытовой обогреватель на горячей воды).

Профили температуры охлажденной воды, полученной системой путем тестирования во время нормальной работы могут быть использованы для количественной оценки емкости требуется. Профили определить частоту и продолжительность нагрузок и света или несуществующих нагрузок. Эта информация используется для хранения танков размера, чтобы обеспечить необходимое охлаждение для высоких нагрузок. Охладитель затем размера обеспечить только с низким, средним нагрузки немного больше, чтобы снова охладить цистерны для следующей тяжелой нагрузкой. Это часто приводит к очень резкому сокращению размеров охладитель требование в размере до 80% или больше, хотя размер паразитические нагрузки часто ограничивает сокращения, которые действительно могут быть реализованы.

Например, предположим, что температурный профиль анализ показывает, что существует единый краткосрочных охлаждения нагрузка 960000 БТЕ / ч, что длится всего 15 минут и один раз каждые 4 ч. Такая нагрузка может обрабатываться, предоставляя возможности для хранения 240000 БТЕ. Поскольку он происходит только один раз каждые 4 ч, систем охлаждения, необходимо предоставить только 60000 Btu / ч для восстановления. Таким образом, вместо того, сколько дополнительных 80 тонн заморозки, только дополнительные 5 тонн мощности охлаждения требуется, наряду с увеличением объема хранения 1780 гал 50% гликоля, предполагая, 5 [степени] F зоны нечувствительности [Delta ] Т.

Заметим, что если зоны нечувствительности [Delta T] в два раза, размер необходимых резервуар в два раза. Правда оперативных потребностей зоны нечувствительности [Delta T] должны быть рассмотрены как часть дизайна основой для системной утилиты чиллера. Этот анализ может быть сделано с использованием модифицированного щепотку анализа.

Повышение температуры охлажденной жидкости

Исходя из тех же рассуждений, повышение температуры охлажденной жидкости в максимально возможной значение для удовлетворения оперативных соображений весьма эффективным действиям. Приведенные выше примеры показывают, как резко охладитель способность может быть увеличена за счет повышения температуры охлажденной жидкости. Определение оптимальной температуры другого кандидата задача щепотку анализа, поскольку смежных областях теплообменника будет больше, чтобы компенсировать меньшие разности температур.

Добавить охладитель потенциала

Хотя дорогие, это может быть предпочтительным решением во многих случаях. Обоснование новых охладителей не является тривиальной задачей. Это стоит вашего времени и усилий, чтобы выполнить хорошую оценку ваших нужд. Когда система размер был определен, определить температуры и потока требований к новой системе охладителя в худшем случае летнее условиях, ожидаемых. Включать и процесс, и худшее ожидается паразитарные нагрузки для того, чтобы охладитель обеспечит необходимую мощность в течение лета.

Кроме того, это хорошая идея, чтобы добавить фактор безопасности на вершине в наихудшем случае условия для обеспечения дополнительных возможностей, которые неизбежно будут необходимы в будущем. Коэффициент безопасности 25% от ожидаемого процесса наихудшем случае долг нагрузки плюс летнее паразитические нагрузки рекомендуется.

Заключительные замечания

Точная оценка существующих холодильных зависит от понимания того, каким подвержены их возможности к изменениям в их охлаждающей жидкости и охлажденной жидкости температур. Используя простые температуры и методы измерения потока, обсуждаемых здесь, ненадлежащее исполнение охлажденной общего назначения может быть обновлен до приемлемого уровня во многих объектов без затрат на совершенно новой установки. Это достигается использованием последовательности запланированных дополнительных проектов, которые на каждом этапе обеспечивает наибольший прогресс в создании при наименьших затратах.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эшбах, OW, Справочник по инженерной основы ", 3-е изд. М.: Мир, New York, NY, стр. 912 (1974).

2. Аваллоне, Е. А. и Т. Baumeister, III, "Справочник инженера-механика в Марка", девятое издание, McGraw-Hill, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, на рисунке 19.1.1, стр. 19-5 (1987).

CHARLES Черчмен

AMEC, INC

REBECCA Крюгер

CARRIER ПОЛНОЕ СИСТЕМЫ

CHARLES священник, PE, был главным процесса научный сотрудник AMEC, Inc, когда он писал эту статью. Он начал с AMEC в 1989 году и была вовлечена в процесс проектирования завода и консалтинга с 1981 года. В течение последних 35 лет он работал в компании Монсанто, USS агрохимикаты, каталитический, уран восстановления корпорации, барсук, Дэви-McGee, Link моделирование, компьютерная Целевая группа, кинетика и Локвуд Грин. Окончил Georgia Tech с БХЭ, дипломную работу в Университете Беркли, и имеет аттестат обучение от Саймона Фрейзера Univ. Он является членом Аиш, в прошлом председатель местного Атланта и текущий раздел Членство секции Председателя и член Ассоциации экспериментальных самолетов. Он зарегистрирован как возможная ошибка во Флориде, Джорджии и Мэриленде. С ним можно связаться по адресу <a href="mailto:jyrodyne@attbi.com"> jyrodyne@attbi.com </ A> или (770) 263-6937.

REBECCA Крюгер был инженера-консультанта для Перевозчика полных системах в Norcross, GA, когда она написала эту статью. Ранее она работала Корпорация Carrier Corp в Сиракузах, штат Нью-Йорк. Она имеет степень бакалавра в области химического машиностроения штата Айова, Univ. и является членом Айше. Сейчас она живет и работает в Токио, и можно связаться по адресу <a href="mailto:rakrueger@attglobal.net"> rakrueger@attglobal.net </ A>.