Kuinka suunnitella pakkassuoja kuivajäähdytinjärjestelmälle

Kuivajäähdytin voi toimia tehokkaasti ympäri vuoden, mutta talviolosuhteet aiheuttavat yhden vakavimmista riskeistä kaikissa vesipohjaisissa lämmönpoistojärjestelmissä: jäätymisen..

Kun vesi tai riittämättömästi suojattu vesi-glykoliliuos jäätyy kuivan jäähdytinpatterin, putken, venttiilin tai lämmönvaihtimen sisällä, seurauksena oleva laajeneminen voi vaurioittaa putkia, liittimiä, kokooja ja muita osia. Vakavissa tapauksissa yksi jäätymistapahtuma voi aiheuttaa vuotoja, kelan vaihtamista, pitkiä seisokkeja ja kalliita korjauksia.

Tästä syystä pakkassuojaa ei pidä käsitellä lisävarusteena, joka lisätään kuivajäähdyttimen valinnan jälkeen.

Sen pitäisi olla osa järjestelmän suunnittelua alusta alkaen.

Luotettavan strategian on vastattava useisiin kysymyksiin:

• Mikä on alin ulkolämpötila, jonka järjestelmä voi kokea?

• Pitääkö kuivajäähdyttimen toimintaa jatkaa pakkasella?

• Mitä tapahtuu, jos pumppu pysähtyy?

• Mitä tapahtuu sähkökatkon aikana?

• Onko glykoli hyväksyttävää koko prosessisilmukan ajan?

• Voiko ulkopiirin tyhjentää kokonaan?

• Voiko vettä jäädä loukkuun patterin tai putkiston sisään?

Tämä opas selittää, kuinka insinöörit voivat suunnitella jäätymissuojan a kuivajäähdytinjärjestelmä ja vertaa tärkeimpiä saatavilla olevia strategioita.

Miksi jäätymissuojalla on merkitystä kuivajäähdytysjärjestelmässä

Kuivajäähdytin sisältää normaalisti ulos asennetun ripaputkipatterin.

Vesi tai vesi-glykoliliuos kiertää käämin läpi, kun aksiaalipuhaltimet siirtävät ympäröivää ilmaa evien poikki.

Normaalikäytössä tämä järjestely on yksinkertainen ja luotettava.

Riski ilmenee, kun nesteen lämpötila laskee kohti jäätymispistettä.

Puhdas vesi laajenee jäätyessään. Jos vettä jää loukkuun jäykän putken, kokoojan, venttiilin tai lämmönvaihdinkanavan sisään, riittävä jään muodostuminen voi aiheuttaa haitallista sisäistä painetta.

Kuivajäähdytinjärjestelmän paljaat osat voivat sisältää:

• rivat kelat;

• otsikot;

• syöttö- ja paluuputket;

• venttiilit;

• pumput;

• siivilät;

• anturit;

• paisunta-astiat;

• levylämmönvaihtimet;

• tyhjennyslinjat.

Jäätymissuojan on siksi katettava koko esillä oleva hydraulipiiri , ei vain kuivajäähdyttimen patteri.

Aloita alimmasta mahdollisesta lämpötilasta

Ensimmäisen suunnittelutulon tulee olla alhaisin lämpötila, jonka ulkopiiri voi realistisesti kokea.

Tämän ei pitäisi olla pelkästään vuotuinen talven keskilämpötila.

Insinöörien tulisi harkita:

• historiallinen alin ympäristön lämpötila;

• projektin suunnittelun vähimmäislämpötila;

• yölämpötila;

• tuulen altistuminen;

• laitteiden sammutusajat;

• pitkittyneet sähkökatkot;

• lämpötilat huollon aikana;

• odottamattomia kylmän sään tapahtumia.

Normaalisti toimiva jäähdytysjärjestelmä voi sisältää lämmintä nestettä ja näyttää siltä, ​​että jäätymisvaara on pieni.

Mutta jos kierto pysähtyy yhtäkkiä kello 2:00 sähkökatkon aikana, ulkopatteri voi vähitellen lähestyä ympäristön lämpötilaa.

Se voi edustaa todellista pahimman tapauksen tilannetta.

Suunniteltu lämpötila vs. normaali käyttölämpötila

Harkitse kuivajäähdytintä, joka toimii normaalisti:

• nesteen tulolämpötila: 35°C

• nesteen ulostulolämpötila: 30°C

• normaali talviympäristö: 0°C

Olisi väärin päätellä, että jäätymissuoja on tarpeeton, koska käyttöneste on paljon jäätymisen yläpuolella.

Jos sivusto tavoittaa:

-20°C

ja sähkökatkos pysäyttää pumpun useiksi tunteiksi, ulkopatterin sisällä seisova neste voi lopulta jäähtyä tätä lämpötilaa kohti.

Jäätymissuojauksen tulee siksi ottaa huomioon alhaisin uskottava järjestelmän kunto , ei pelkästään nesteen lämpötila järjestelmän ollessa käynnissä.

Jäätymissuoja ja murtumissuoja eivät ole sama asia

Tämä ero on tärkeä glykolia valittaessa.

Jäätymissuoja

Jäätymissuoja tarkoittaa, että neste pysyy riittävän nestemäisenä, jotta jääkiteet eivät muodostu valitun suunnittelulämpötilan yläpuolella.

Tämä lähestymistapa on sopiva, kun:

• järjestelmän on jatkettava kiertoa alhaisessa lämpötilassa;

• jääkiteet voivat tukkia pienet käytävät;

• pumppujen on käynnistettävä uudelleen kylmällä säällä;

• prosessin luotettavuus edellyttää, että neste pysyy täysin pumpattavana.

Trane kuvailee jäätymissuojaa asianmukaiseksi, kun jään muodostumista ei voida sietää ja joissa järjestelmän on pysyttävä toiminnassa kylmän sään aikana.

Räjähdyssuoja

Räjähdyssuojauksella on eri tavoite.

Jotkut glykoli-vesi-seokset voivat alkaa muodostaa jääkiteitä jäätymispisteensä alapuolella muuttumatta välittömästi kiinteäksi kappaleeksi.

Kun vesi jäätyy ensin, jäljellä oleva neste konsentroituu glykolilla.

Jos paisuntatilavuus on riittävä, järjestelmä voi sietää tämän osittain jäätyneen tilan rikkoutumatta.

Räjähdyssuoja keskittyy siksi mekaanisten vaurioiden estämiseen sen sijaan, että ratkaisu pysyisi täysin vapaana jäästä.

Tätä strategiaa voidaan soveltaa tiettyihin järjestelmiin, jotka pysyvät suljettuina talven aikana, mutta sitä ei pitäisi ottaa automaattisesti käyttöön tapauksissa, joissa pumppuja on käytettävä tai joissa rajoitetut kanavat eivät siedä mudan muodostumista.

Neljä pääasiallista jäätymissuojastrategiaa

Useimmissa kuivajäähdytinjärjestelmissä jäätymissuoja perustuu yhteen tai useampaan seuraavista lähestymistavoista:

1. Glykolin pakkasneste

2. Jatkuva kierto

3. Tyhjennys- tai takaisinvirtausmalli

4. Aktiivinen lämmitys ja ohjaus

Luotettavin järjestelmä voi yhdistää useita niistä.

1. Glykolipohjainen jäätymissuoja

Glykoli-vesiliuoksen käyttö on yksi yleisimmistä menetelmistä suojata ulkoilman kuivajäähdytinpiirejä.

Kaksi yleisesti käytettyä nestettä ovat:

• etyleeniglykoli tai EG;

• propyleeniglykoli tai PG.

Molemmat alentavat veden jäätymispistettä.

Glykolin valinnan ei kuitenkaan tulisi perustua pelkästään jäätymispisteeseen.

Etyleeniglykoli vs. propyleeniglykoli

Propyleeniglykoliin verrattuna etyleeniglykolilla on yleensä paremmat lämpö- ja nesteominaisuudet samalla pakkassuojaustasolla.

Dow Corporation huomauttaa, että etyleeniglykoliliuosten viskositeetti on tyypillisesti alhaisempi, mikä mahdollistaa paremman lämmönsiirron ja pumppaussuorituskyvyn monissa sovelluksissa.

Kun vaaditaan alhaisempaa toksisuutta, propyleeniglykoli on usein edullinen.

Oikea valinta riippuu:

• sovellus;

• ympäristövaatimukset;

• paikalliset määräykset;

• prosessin saastumisriski;

• nesteen toimittajan suositukset;

• lämpötehovaatimukset.

Kuinka paljon glykolia tulisi käyttää?

Ei ole olemassa yleistä pitoisuutta, joka sopisi jokaiselle kuivajäähdyttimelle.

Tarvittava pitoisuus riippuu ensisijaisesti:

• glykolityyppi;

• alin odotettu lämpötila;

• vaaditaanko jäätymis- tai räjähdyssuojaus;

• nesteen toimittajan tiedot;

• vaadittava pumpattavuus.

Esimerkiksi Dow suosittelee jäätymissuojan valitsemista alimman odotetun käyttölämpötilan alapuolelle ja ilmoittaa tyypillisen suunnittelumarginaalin, joka on noin 3 °C / 5 °F alle odotetun vähimmäistilan.

Tärkeä periaate on:

Älä valitse glykolipitoisuutta yleisestä säännöstä, kuten 'käytä aina 30 %'

Käytä todellisen valmistajan pitoisuus-lämpötila-tietoja.

Lisää glykolia ei ole aina parempi

Lisää glykolia parantaa suojausta alhaisissa lämpötiloissa, mutta se muuttaa myös nesteen lämpöominaisuuksia.

Korkeampi glykolipitoisuus tarkoittaa yleensä:

• korkeampi viskositeetti;

• eri tiheys;

• pienempi tehokas lämmönsiirtokyky veteen verrattuna;

• lisääntynyt hydraulinen vastus;

• suuremmat pumppausvaatimukset.

Dow huomauttaa erityisesti, että propyleeniglykolipitoisuuden lisääminen parantaa jäätymissuojaa, mutta voi myös lisätä viskositeettia ja tarvittavaa pumppausenergiaa.

Siksi:

Optimaalinen glykolipitoisuus on yleensä pienin pitoisuus, joka täyttää turvallisesti vaaditun suojatason ja nesteentoimittajan vaatimukset.

Kuivajäähdytin tulee myös valita termisesti käyttämällä todellista glykolipitoisuutta veden ominaisuuksien sijaan.

2. Jatkuva nestekierto

Toinen tapa on pitää lämmin neste jatkuvasti kiertämässä ulkopiirin läpi.

Jos kiertoneste pysyy turvallisesti jäätymisen yläpuolella, kuivajäähdyttimen patteri ja putkistot voidaan suojata.

Tämä strategia voi toimia järjestelmissä, joissa:

• lämpöä on jatkuvasti saatavilla;

• pumpuilla on korkea luotettavuus;

• talvikäyttö on jatkuvaa;

• virtalähde on erittäin luotettava.

Pelkkä kierto ei kuitenkaan tulisi harvoin olla ainoa suojastrategia ilman vikaolosuhteiden arviointia.

Mitä tapahtuu, jos pumppu pysähtyy?

Tämä on vain kiertoon perustuvan suojauksen heikkous.

Pumpun laukaisun tai sähkökatkon aikana:

virtaus = nolla

Ulkopatteri alkaa sitten menettää lämpöä ympäröivään ilmaan.

Lopulta loukkuun jäänyt vesi voi saavuttaa jäätymislämpötilan.

Siksi insinöörien tulisi kysyä:

Jos kierto pysähtyy vuoden kylmimpänä yönä, kuinka kauan järjestelmä voi pysyä turvallisena?

Jos hyväksyttävää vastausta ei ole, tarvitaan varmuuskopiointisuojaus.

Ylimääräiset pumput

Kriittiset asennukset voivat käyttää:

• käyttö/valmiuspumput;

• automaattinen pumpun vaihto;

• hätävirta;

• matalavirtaushälyttimet.

Nämä toimenpiteet parantavat luotettavuutta, mutta eivät silti poista jokaista jäätymisskenaariota.

Esimerkiksi yleinen sähkövika voi poistaa molemmat pumput käytöstä.

Jäätymissuojauksen tulisi siksi ottaa huomioon yhteistilan viat , ei vain yksittäisten laitteiden vika.

3. Tyhjennys- ja takaisinvirtausjäätymissuoja

Jos ulkopiiri voidaan tyhjentää kokonaan järjestelmän pysähtyessä, vesi ei voi jäätyä tyhjennetyissä komponenteissa.

Tämä voi vähentää korkeiden glykolipitoisuuksien tarvetta tai poistaa sen.

Avainsana on kuitenkin:

täysin.

Järjestelmä, joka on teoriassa tyhjennettävä, mutta jättää veden loukkuun alhaisiin kohtiin, voi silti jäätyä.

Vaatimukset tyhjennettävälle kuivajäähdytinjärjestelmälle

Luotettavan tyhjennysjärjestelmän tulee ottaa huomioon:

• kelan suuntaus;

• putken rinteet;

• tyhjennyspisteet;

• korkean pisteen tuuletusaukot;

• venttiilijärjestely;

• otsikon geometria;

• matalan pisteen ansoja.

Kaikessa vedessä tulee olla selkeä tyhjennysreitti.

Miksi loukkuun jäänyt vesi on vaarallista

Mahdollisia pyyntipaikkoja ovat:

• vaakasuuntaiset putket;

• otsikot;

• venttiilit;

• siivilät;

• joustavat letkut;

• putkistot;

• lämmönvaihtimet;

• pumppujen kotelot.

Pienikin eristetty tilavuus voi jäätyä ja laajentua.

Tranen dokumentaatio varoittaa erityisesti, että vettä voi jäädä loukkuun lämmönvaihtimen kanaviin ja se on poistettava kokonaan, kun vedenpoistoon luotetaan talvisuojaa.

Siksi pelkkä tyhjennysventtiilin asentaminen järjestelmän pohjaan ei automaattisesti luo jäätymisturvallista tyhjennysrakennetta.

4. Aktiiviset lämmityksen ja pakkasen säätimet

Lämmöllä voidaan myös estää altistunutta vettä saavuttamasta jäätymislämpötilaa.

Mahdollisia menetelmiä ovat:

• sähkö-lämpö jäljitys;

• putkien lämmittimet;

• uppolämmittimet;

• kotelon lämmittimet;

• lämmitetyt pumppuhuoneet.

Trane määrittelee lämmön lisäämisen yhdeksi perusmenetelmistä vettä sisältävien laitteiden pitämiseksi jäätymisolosuhteiden yläpuolella.

Lämpöjäljitys

Lämpöjäljitystä sovelletaan yleisesti haavoittuviin:

• putket;

• venttiilit;

• viemärit;

• välineet;

• pumppujen kotelot.

Se voi olla erityisen hyödyllinen, jos täydellinen tyhjennys on mahdotonta.

Itse lämpöjäljitys vaatii kuitenkin:

• sähköteho;

• säätimet;

• eristys;

• tarkastus;

• huolto.

Epäonnistunut lämmönseurantapiiri voi aiheuttaa piilotetun jäätymisriskin.

Säätimet ovat osa jäätymissuojaa

Pelkkä mekaaninen suunnittelu ei riitä.

Ohjausjärjestelmän tulee tunnistaa, kun pakkasolosuhteet lähestyvät.

Tärkeitä muuttujia voivat olla:

• ympäröivän ilman lämpötila;

• nesteen lämpötilan sisääntulo;

• lähtevän nesteen lämpötila;

• virtauksen tila;

• pumpun toiminta;

• glykolipitoisuuden asetukset.

Carrier-dokumentaatiossa esimerkiksi korostetaan ulkoilman ja vesisilmukan lämpötilan tunnistusta sekä jäätymisenestoasetuksia järjestelmissä, jotka liittyvät kuivajäähdyttimen toimintaan.

Alhaisen lämpötilan hälytys

Alhaisen lämpötilan hälytys voi varoittaa käyttäjiä ennen kuin jäätymisestä tulee kriittistä.

Järjestelmän suunnittelusta riippuen hälytys voi laukaista:

• tuulettimen sammutus;

• pumpun käynnistys;

• ohitusventtiilin toiminta;

• varalämmitys;

• hätäilmoitus.

Automaattinen pumpun käynnistys

Kun lämpötila laskee ennalta määritettyyn minimiarvoon, säädin voi automaattisesti käynnistää kierron.

Tämä saattaa siirtää lämpimämmän nesteen sisäpiiristä paljaan ulkopiirin läpi.

Tämä strategia riippuu kuitenkin myös virtalähteen ja pumppujen saatavuudesta.

Tuulettimen sammutus

Kuivajäähdyttimen tuuletin nopeuttaa lämmön hylkimistä.

Äärimmäisen kylmissä olosuhteissa kaikkien puhaltimien käyttö voi ylijäähdyttää nestettä.

Tuulettimen vaiheistus tai nopeudensäätö voi vähentää jäähdytystehoa lämpötilan laskiessa.

Mahdollinen logiikka voi sisältää:

Suuri kuormitus → täysi puhaltimen toiminta

Pienempi ympäristö → alennettu tuulettimen nopeus

Erittäin alhainen ympäristö → tuulettimet pysähtyivät

kun kierto jatkuu.

Tämä auttaa estämään liiallista jäähdytystä ja säästää tuulettimen energiaa.

Ohitusohjaus

Ohitusjärjestely voi vähentää tai pysäyttää virtauksen kuivajäähdyttimen läpi, kun ylimääräistä lämmönpoistoa ei tarvita.

Tyypillinen käsite voi sisältää:

Prosessisilmukka → Kolmitieventtiili → Kuivajäähdytin / ohitus → Paluu

Kelan ohittaminen ei kuitenkaan suojaa sitä automaattisesti.

Jos vettä jää eristettyyn ulkopatteriin, se voi silti jäätyä.

Eristetyn osan on siksi pysyttävä glykolisuojattuna, lämmitettynä, kierrätettävänä tai täysin tyhjennettynä.

Harkitse virtakatkosta suunnitteluehtona

Yksi parhaista kysymyksistä jäätymissuojasuunnittelun aikana on:

Mitä tapahtuu, jos sähkövirta katkeaa minimiulkolämpötilassa?

Virtakatkos voi estää:

• kiertovesipumput;

• lämmön jäljitys;

• ohjausventtiilit;

• tuulettimen säätimet;

• sähkölämmittimet.

Täysin aktiivisesta laitteesta riippuvainen järjestelmä voi siksi menettää kaiken suojan samanaikaisesti.

Kriittisten tilojen osalta insinöörit voivat harkita:

• hätägeneraattorit;

• UPS-tuetut ohjaimet;

• passiivinen glykolisuojaus;

• valua takaisin suunnittelu;

• ylimääräinen lämmitys.

Passiivinen suojaus on erityisen arvokasta, koska se ei ole riippuvainen siitä, että säätimet reagoivat oikein.

Tarvitaanko glykolia koko järjestelmässä?

Ei aina.

Glykolin käyttö suuressa jäähdytyssilmukassa voi aiheuttaa seuraamuksia:

• lämmönsiirto;

• pumppaa energiaa;

• nesteen hinta;

• huolto.

Yksi vaihtoehto on eristää ulkoinen piiri.

Erillinen glykolisilmukka lämmönvaihtimella

Yleinen järjestely on:

Sisävesisilmukka

↓

Levylämmönvaihdin

↓

Outdoor Glycol Loop

↓

Kuiva jäähdytin

Vain ulkopiiri sisältää glykolia.

Sisäprosessin silmukka voi jatkaa veden käyttöä.

Trane kuvailee tätä lähestymistapaa vaihtoehdoksi, kun glykoli ei ole toivottava koko järjestelmässä, käyttämällä eristävää lämmönvaihdinta ja paikallista pumppauspiiriä glykolin rajoittamiseksi ulkoosaan.

Edut

Mahdollisia etuja ovat:

• pienempi glykolitilavuus;

• alhaisemmat glykolin kustannukset;

• pienemmät pumppausrangaistukset ensisijaisessa silmukassa;

• helpompi nesteenhallinta;

• selkeä ero sisä- ja ulkopiirien välillä.

Vaihtoehdot

Levylämmönvaihdin esittelee kuitenkin:

• ylimääräinen lähestymislämpötila;

• paineen lasku;

• pumppuvaatimukset;

• laitekustannukset.

Ylimääräinen lämpötilaero tulee ottaa huomioon kuivajäähdyttimen mitoituksessa.

Älä unohda paisuntasäiliötä

Glykolipitoisuus vaikuttaa enemmän kuin jäätymispisteeseen.

Järjestelmän paisuntasäiliön on mukauduttava nesteen tilavuuden muutoksiin lämpötilan muuttuessa.

Suunnittelussa tulee ottaa huomioon:

• järjestelmän kokonaismäärä;

• nesteen vähimmäislämpötila;

• nesteen enimmäislämpötila;

• glykolipitoisuus;

• järjestelmän paine.

Jos murtumissuoja sallii osittaisen jään muodostumisen, laajenemiskapasiteetista tulee entistä tärkeämpi.

Suojaa pumppua ja muita osia

Suunnittelijat keskittyvät joskus kokonaan kelaan.

Mutta kela on vain yksi paljas komponentti.

Täydellisen jäädytyskatsauksen tulee sisältää:

Pumput

Tarkista pumpun sijainti ja voiko seisovaa vettä jäädä kotelon sisään.

Venttiilit

Venttiilin rungot voivat sisältää jäänyttä nestettä.

Siivilät

Siivilät luovat usein alakohtia, joissa vettä jää.

Anturit

Pienet anturitaskut tai impulssijohdot voivat olla haavoittuvia.

Laajennusputkisto

Halkaisijaltaan pienet viivat voivat jäätyä nopeasti.

Levylämmönvaihtimet

Kapeat käytävät voivat pidättää vettä eivätkä välttämättä valu kokonaan pois.

Viemäriputket

Jäätynyt viemäri voi estää järjestelmää tyhjentymästä, kun suojaa tarvitaan.

Eristys auttaa – mutta se ei ole sinänsä jäätymissuoja

Eristys hidastaa lämmönhukkaa.

Se ei tuota lämpöä.

Jos ympäristön lämpötila pysyy pakkasen alapuolella riittävän pitkään, eristetty seisova vesi lähestyy lopulta ympäristön lämpötilaa.

Siksi eristystä tulisi yleensä pitää tukitoimenpiteenä , ei ensisijaisena jäätymissuojamekanismina.

Sama periaate pätee tuulisuojaan.

Se voi vähentää lämpöhäviöitä, mutta ei voi taata suojaa loputtomiin.

Jäätymissuojan suunnittelu eri käyttötiloihin

Tukevan rakenteen tulisi ottaa huomioon enemmän kuin normaali toiminta.

Tila 1: Normaali talvikäyttö

Järjestelmä on:

• virtalähde;

• kiertävä;

• automaattisesti ohjattu.

Jäätymissuoja voi perustua ensisijaisesti glykoliin tai kontrolloituun nesteenkiertoon.

Tila 2: Valmiustila

Kuivajäähdytin ei hylkää lämpöä, vaan pysyy täytettynä.

Suojaus voi edellyttää:

• glykoli;

• vähimmäiskierto;

• lämmittimet;

• automaattinen tyhjennys.

Tila 3: Suunniteltu sammutus

Jos järjestelmä pysyy offline-tilassa pitkän talven ajan, suunnittelijat voivat valita:

• täydellinen viemäröinti;

• glykolin suoja;

• ohjattu lämmitys.

Tila 4: Odottamaton virtakatkos

Tämä ehto ansaitsee erityistä huomiota.

Järjestelmä voi menettää:

• pumput;

• valvonta;

• lämmitys.

Passiivinen suoja, kuten oikein valittu pakkasneste tai täydellinen tyhjennys, tulee erityisen arvokkaaksi.

Esimerkki jäätymissuojasuunnittelusta

Harkitse kuivajäähdytintä, joka palvelee teollisuusprosessia.

Projektin ehdot

• Jäähdytysteho: 500 kW

• Nestesyöttö kuivajäähdyttimeen: 40°C

• Nesteen paluu: 35°C

• Kesäsuunnitteluympäristö: 32°C

• Talvisuunnittelun minimi: −18°C

• Ulkoasennus

• Vaaditaan ympärivuotista toimintaa

Koska järjestelmän on jatkettava toimintaansa talvella, pelkkään tyhjennykseen luottaminen ei olisi käytännöllistä.

Mahdollinen konsepti on:

Prosessivesisilmukka

↓

Levylämmönvaihdin

↓

Suojattu glykolisilmukka

↓

Pumppu

↓

Kuiva jäähdytin

↓

Palaa levylämmönvaihtimeen

Ulkopiirissä voidaan käyttää estettyä glykolia, joka on valittu glykolin valmistajan jäätymissuojatietojen mukaan vaaditulle vähimmäislämpötilalle.

Ohjausjakso voi sisältää:

1. Vaihtuvanopeuksinen tuulettimen ohjaus normaalikäytössä.

2. Puhallinnopeus hidastuu ympäristön lämpötilan laskeessa.

3. Tuulettimet pysähtyvät, kun lisäjäähdytystä ei tarvita.

4. Pumpun kiertoa ylläpidetään tarpeen mukaan.

5. Alhaisen nesteen lämpötilan hälytys.

6. Hätäkäyttölogiikka.

7. Suojaus säilyy riittävänä sähkökatkon aikana, koska itse ulkoilmaneste on pakkassuojattu.

Lopullinen glykoliprosentti tulisi määrittää valitun nesteen valmistajan tiedoista sen sijaan, että se olisi oletettu tästä esimerkistä.

Kuinka glykoli vaikuttaa kuivajäähdyttimen kokoon

Yksi yleinen virhe on:

Valitse kuivajäähdytin vedellä → Lisää glykolia myöhemmin.

Tämä voi aiheuttaa epätarkan valinnan.

Glykoli vaikuttaa:

• ominaislämpö;

• lämmönjohtavuus;

• viskositeetti;

• tiheys;

• Reynoldsin numero;

• paineen lasku.

Siksi valmistajan tulee tietää:

glykolityyppi + pitoisuus

ennen lopullista kuivajäähdyttimen valintaa.

Glykolipitoisuuden lisääminen voi vaatia:

• suurempi virtaus;

• enemmän pinta-alaa;

• erikokoiset pumput;

• tarkistetut painehäviölaskelmat.

Yleisiä jäätymissuojan suunnitteluvirheitä

Virhe 1: Glykolin valitseminen talven keskilämpötilasta

Suunnittelun tulee perustua uskottavaan vähimmäisehtoon, ei keskimääräiseen säähän.

Virhe 2: Oletetaan, että 20 % tai 30 % glykolia on aina tarpeeksi

Jäätymispisteet vaihtelevat:

• glykolityyppi;

• keskittyminen;

• tuotteen koostumus.

Käytä aina nesteen valmistajan tietoja.

Virhe 3: Glykolin lisääminen kuivajäähdyttimen valinnan jälkeen

Lämpö- ja hydraulilaskelmissa tulisi käyttää todellista seosta.

Virhe 4: Riippuu vain pumpun kierrosta

Pumppu tai sähkökatkos voivat poistaa suojan.

Virhe 5: Oletetaan, että kela voi tyhjentyä kokonaan

Sisäinen geometria saattaa pidättää vettä.

Tyhjennys on tarkistettava.

Virhe 6: Suojaa käämi, mutta jätät huomioimatta putket ja venttiilit

Järjestelmä on vain yhtä pakkaskestävä kuin sen haavoittuvin nesteellä täytetty osa.

Virhe 7: Liiallisen glykolin käyttö

Lisää pakkasnestettä ei automaattisesti tarkoita parempaa järjestelmän suunnittelua.

Korkeampi viskositeetti voi lisätä pumppausenergiaa ja heikentää lämpötehoa.

Jäätymissuojapäätösopas

Tätä taulukkoa tulisi käyttää suunnittelun viitekehyksenä eikä projektikohtaisen suunnittelun korvikkeena.

Mitä tietoja kuivajäähdyttimen valmistajalle tulisi lähettää?

Luotettavaa talvivalintaa varten insinöörien tulee tarjota:

Lämpötiedot

• vaadittu jäähdytysteho;

• nesteen lämpötilan sisääntulo;

• lähtevän nesteen lämpötila;

• nesteen virtausnopeus.

Fluid Data

• vesi tai glykoli;

• etyleeniglykoli tai propyleeniglykoli;

• glykolipitoisuus.

Kesäolosuhteet

• suurin suunnitteluympäristön lämpötila;

• vaadittu kesäesitys.

Talviolosuhteet

• alin suunnitteluympäristön lämpötila;

• tarvitaanko talvijäähdytystä;

• sammutusstrategia.

Sähkö- ja ohjausvaatimukset

• jännite;

• taajuus;

• nopeudensäätövaatimukset;

• ohjausjärjestelmän käyttöliittymä.

Asennustiedot

• ulko- tai sisäasennus;

• altis putkien pituus;

• asennuskorkeus;

• laitteiden väli;

• tuulen altistuminen.

Jäätymissuojastrategia ja kuivajäähdyttimen valinta voidaan sitten arvioida yhdessä.

Aidear Dry Cooler Design kylmän ilmaston sovelluksiin

Kylmän ilmaston projekteissa kuivajäähdyttimen valinnassa tulisi huomioida enemmän kuin nimellinen jäähdytysteho.

Aidear voi konfiguroida kuivajäähdytinjärjestelmiä projektin käyttövaatimusten mukaan, mukaan lukien:

• suunnittelu lämmön hylkääminen;

• nesteen tulo- ja lähtölämpötila;

• glykolin tyyppi ja pitoisuus;

• talven vähimmäislämpötila;

• kesän suunnittelulämpötila;

• vaadittu tuuletinjärjestely;

• vaihtuva nopeussäätö;

• kelan ja kotelon materiaalivaatimukset;

• sivuston rajoitukset.

Kun Kun pyydät kuivaa jäähdytintä jäätävään ilmastoon, anna sekä kesän enimmäislämpötila että talven vähimmäislämpötila.

Ensimmäinen määrittää, pystyykö järjestelmä hylkäämään tarpeeksi lämpöä kuumalla säällä.

Toinen auttaa määrittämään, kuinka ulkopuolinen hydraulipiiri tulee suojata talvella.

Kuivajäähdyttimen jäätymissuojauksen tekninen tarkistuslista

Varmista ennen järjestelmän viimeistelyä:

1. Mikä on pienin suunniteltu ympäristön lämpötila?

2. Pitääkö kuivajäähdyttimen toimia tämän tilan aikana?

3. Mitä nestettä käytetään?

4. Mikä on glykolin tyyppi ja pitoisuus?

5. Vaaditaanko pakkassuojaus tai räjähdyssuoja?

6. Onko glykolipitoisuus tarkistettu toimittajan tietojen perusteella?

7. Onko kuivajäähdytin valittu todellisten glykoliominaisuuksien perusteella?

8. Mitä tapahtuu, jos kiertovesipumppu epäonnistuu?

9. Mitä tapahtuu, jos sivuston virta katkeaa?

10. Voiko kela todella tyhjentyä kokonaan?

11. Ovatko venttiilit, siivilät ja alakohdat suojattuja?

12. Onko paljaat putket eristetty ja/tai lämpöjäljitetty tarvittaessa?

13. Onko matalan lämpötilan hälytyksiä tarjolla?

14. Voivatko fanit laskeutua tai pysähtyä erittäin kylmällä säällä?

15. Onko olemassa hätäjäätymissuojastrategiaa?

Jos useisiin näistä kysymyksistä ei ole selkeitä vastauksia, jäätymissuojasuunnittelu vaatii todennäköisesti lisätarkastelua.

Viimeinen takeaway

Luotettavaa kuivajäähdyttimen jäätymissuojaa ei saavuteta yksinkertaisesti lisäämällä mielivaltainen määrä glykolia.

Se vaatii insinöörejä arvioimaan:

• *Alin ympäristön lämpötila

• Nesteen ominaisuudet

• Toimintatila

• Pumpun vika

• Virtakatkos

• Tyhjentyvyys

• Ohjausstrategia**

Monissa ympärivuotisissa järjestelmissä oikein valittu inhiboitu glykoliliuos tarjoaa yhden järeimmistä passiivisen suojan muodoista.

Järjestelmiin, joissa glykoli ei ole toivottavaa, voidaan harkita vaihtoehtoja, kuten erillinen ulkoinen glykolipiiri, luotettava takaisinvirtausjärjestely, jatkuva kierto tai aktiivinen lämmitys.

Tärkein periaate on:

Suunnittele jäätymissuojaus pahimpien uskottavien olosuhteiden ympärille – ei vain normaaliin toimintaan.

Kuivajäähdytin voi toimia normaalisti tuhansia tunteja, mutta jäätymisvaurioita voi tapahtua jo yhden suojaamattoman talvipysäytyksen aikana.

Tämän tilan suunnittelu järjestelmän alkuperäisen suunnittelun aikana voi parantaa merkittävästi luotettavuutta ja vähentää kalliiden laitevaurioiden riskiä.

Tarvitsetko kuivajäähdyttimen kylmän ilmaston projektiin?

Tarjoa:

• vaadittu jäähdytysteho;

• nesteiden sisään- ja lähtölämpötilat;

• nesteen tyyppi;

• glykolipitoisuus;

• suurin kesän ympäristön lämpötila;

• talven vähimmäislämpötila;

• asennuspaikka.

Aidear voi käyttää näitä käyttöolosuhteita perustana kuivajäähdyttimen valinnassa ja konfiguroinnissa aiottuun projektiympäristöön.