Вода в аммиачной холодильной установке: последствия и пути решения

24.02.2016

В последние годы в мире вообще и странах Северной Европы в частности главной тенденцией в сфере промышленного холода является достижение максимальной экологичности производства. В связи с этим, особое внимание уделяется использованию в холодильных системах природных хладагентов, в т.ч. аммиака, применение которых не наносят вред окружающей среде. Датская компания Данфосс уже почти сто лет является ведущим игроком на рынке холодильного оборудования, выпуская высококачественную холодильную автоматику. Производя собственные исследования, специалисты компании пришли к выводу, что зачастую проблемы при эксплуатации аммиачных холодильных установок возникают не из-за поломки агрегатов или неэффективной конструкции оборудования, а в результате попадания воды в систему.

 

Так при проверке контрольной группы аммиачных машин не было найдено ни одной, в которой процент содержания воды в аммиаке находился бы в пределах нормы в 0,3%; минимальное зафиксированное значение было отмечено 3%, максимальное – 26%. Очень часто при ремонте не находят истинную проблему выхода из строя оборудования, производя замену узлов, которые очень скоро вновь выходят из строя – таким образом получается замкнутый круг. В результате возникает недоверие к аммиачным холодильным установкам и компаниям, производящим оборудование.

 

Проблемы в работе аммиачных холодильных установках из-за попадания в систему воды

Из-за структурной близости воды и аммиака эти вещества легко смешиваются, полностью растворяясь друг в друге, и полученный раствор сложно разделить. Из-за повышения концентрации воды в аммиаке хладагент теряет свои свойства, а в функционировании холодильной машины начинаются проблемы:

  • Снижение холодильного коэффициента теплообменного оборудования. Из-а превышения допустимо концентрации воды в аммиаке (при норме 0,3%) изменяются термодинамические свойства хладагента, в т.ч. повышается температура его кипения. Холодильная автоматика понижает давление в системе, выравнивая (снижая) температуру кипения, в результате повышается энергопотребление установки (приблизительно на 5% на каждый градус).
  • Из-за увеличения примеси воды аммиак становится химически агрессивным и начинает разъедать медные и латунные части установки, в т.ч. трубопроводы, сосуды, клапаны и т.д.
  • Появление проблем с аммиачным компрессором, которые возникают вследствие коррозии его внутренних элементов при попадании внутрь воды. Также ухудшается качество масла.

Таким образом, из-за излишней концентрации внутри аммиачных холодильных установок воды увеличиваются эксплуатационные затраты на функционирование системы, а также затраты на ремонт и техническое обслуживание агрегата.

 

Способы попадания воды в аммиачные холодильные системы

  • Способы проникновения воды в аммиачные холодильные системы:
  • при конденсации паров от изменения температуры хладагента перед заправкой холодильных установок;
  • при проведении работ по техническому обслуживанию аммиачных холодильных машин;
  • при повреждении системы вследствие коррозии охладителей;
  • из-за разницы парциального давления, когда давление кипения превышает атмосферное;
  • при всасывании влажного воздуха на стороне низкого давления системы через сальники и прокладки вентилей в случае их недостаточного уплотнения.

Вода может попадать в холодильный агрегат при техническом обслуживании во время вакуумирования системы охлаждения. Когда хладагент откачивается из системы через заполненную водой емкость, необходимо на линии отвода аммиака устанавливать обратный клапан, который бы препятствовал проникновению воды в холодильную установку.

 

Попадая в аммиачную холодильную систему, вода накапливается на стороне низкого давления установки в сепараторах и промежуточных охладителях. Таким образом, для определения концентрации воды в аммиаке необходимо производить контрольный забор на стороне низкого давления, где собирается максимальное количество воды (максимальное количество аммиака концентрируется со стороны высокого давления системы).

 

Способы удаления воды из аммиачных холодильных машин

Проникающий в аммиачную холодильную установку воздух удаляется из системы автоматически через воздуховыпускные клапаны. К сожалению, воду таким образом удалить невозможно: проникающий внутрь агрегата влажный воздух наружу выходит совершенно сухим, отдавая всю содержащуюся в нем влагу аммиаку. Также для удаления воды бессмысленно использовать фильтры-осушители, т.к. они будут слишком дорогими и малоэффективными из-за полной идентичности молекул аммиака и воды.

 

Для систем с небольшим объемом заправки хладагента (например, для водоохладителей с пластинчатыми испарителями) можно произвести замену заправки, соблюдая все требования техники безопасности. Для систем с течением хладагента под действием гравитации без оттаивания горячим паром применяется продувка испарителей, при которой после испарения аммиака вода остается в жидком остатке в испарителе и сливается в дренаж.

 

Для удаления воды из промышленных холодильных установок, работающих на аммиаке, используют ректификаторы – оборудование, с помощью которого возможно разделение растворов на практически чистые компоненты, отличающиеся по температуре кипения, с помощью многократных испарений жидкости и концентрации их паров. В промышленных ректификаторах после многократного выпаривания аммиака оставшийся в линейном ресивере отстой, который представляет собой воду с 30-40%-ным содержанием аммиака, удаляется из системы. Для систем с насосной циркуляцией хладагента это единственный способ удаления воды из аммиачной системы.

 

Специалисты НПП «Холод» в числе прочих предоставляемых услуг при проектировании аммиачной холодильной установки особое внимание уделяет способам удаления воды из аммиачных систем. Также мы осуществляем технологическое обслуживание, а при необходимости и обучения персонала. Мы рекомендуем осуществлять постоянный контроль проникновения воды в аммиачную установку при ее эксплуатации, вовремя производя осушение системы, благодаря чему достигается следующее:

  •  правильная эксплуатация аммиачной установки и ее техническое обслуживание;
  •  минимизация числа химических реакций;
  • исключение проблем с маслом и отложениями;
  • снижение производственных и эксплуатационных издержек установки;
  • увеличение межремонтного интервала и снижение затрат на техническое обслуживание;
  • поддержание высокой производительности и низкого энергопотребления;
  • повышение надежности узлов (вентилей и регуляторов);
  • снижение вероятности коррозии. 

 

Также рекомендуем статьи:

Причины износа клапанного узла в аммиачных холодильных установках

Техническое перевооружение аммичной холодильной установки

Аммиачные холодильные машины: использование теплообменного оборудования 

Заказать обратный звонок