Опыт применения аммиачных установок на Балканском полуострове
Одним из участников охридской конференции Международного института холода стал Франц Коси, профессор Белградского университета. В своем выступлении он представил опыт применения аммиачных установок в странах Балканского полуострова.
Активное развитие холодильной отрасли началось на Балканах после Второй мировой. Строительство велось согласно государственному плану. Средняя вместимость складов составляла 1–2 тыс. тонн, а распространенным хладагентом был аммиак. На 1 тыс. тонн емкости склада приходилось 600–900 кг аммиака плюс 1 тонна аммиака на каждый туннельный охладитель. В 1970-е годы вместимость складов выросла до 3–20 тыс. тонн, а сами склады, как правило, были частью крупных предприятий пищевой промышленности. С 1990 г. строительство велось бесконтрольно, отчасти нелегально и с многочисленными нарушениями норм, и к 2000 году 70 % небольших складов работали на R-22. В двадцать первом веке началась модернизация имеющихся сооружений и возвращение к использованию аммиака.
Сербский парк холодильных установок устарел: 97 % установок более 20 лет. Разнообразие оборудования создает сложности для технического обслуживания и ремонта, поскольку требует большого набора запасных частей и смазочных масел. Довольно часто испарители узкого назначения изготавливаются бывшими работниками предприятий по производству холодильного оборудования.
Сфера применения аммиачных холодильных установок — пищевая, химическая, металлургическая промышленность и машиностроение.
Оценка текущего состояния холодильного оборудования затруднена из-за неполноты или отсутствия технической документации.
Промышленные холодильные установки, распространенные в странах Балканского полуострова и Сербии, в частности, обычно содержат относительно большое количество аммиака. Это главным образом связано со слишком большим размером осушителей влажного пара.
Даже сегодня объем сепаратора определяют, увеличивая рабочий объем компрессоров в 10-14 раз, хотя при использовании современных технологий это значение может быть меньше на 20–25 %. В качестве одного из методов уменьшения объема заправки Коси предлагает применять переохлаждение жидкости при помощи пластинчатых теплообменников.
Богатый накопленный опыт работы с аммиачными системами имеет и обратную, негативную сторону: в силу простоты, надежности и эффективности имеющихся решений проектировщики не желают переходить к новым методам. В то же время наличие богатого опыта не является панацеей от ошибок проектирования, сооружения и технического обслуживания.
Довольно часто проектировщики идут на поводу заказчиков и в попытках снизить стоимость предлагают использовать оборудование меньших, чем необходимо, производительности и размера. В качестве примера Ф. Коси приводит установку номинальной холодопроизводительностью 1240 кВт, которая была оборудована двигателем мощностью 250 кВт при необходимых 450.
В то же время в случае с аммиачными установками часты случаи установки избыточно мощных компрессоров, недостаточно производительных конденсаторов, а из-за плохого качества подпиточной воды и отсутствия отделителя неконденсирующихся газов давление конденсатора некоторых установок всегда высокое, что в совокупности с высокой температурой конденсации в течение большей части года приводит к повышению энергопотребления.
Желание модернизировать устаревшее оборудование и увеличить его холодопроизводительность приводит к необходимости выносить отдельные агрегаты за пределы машинного зала. При этом случаются нарушения норм прокладки трубопроводов.
В странах Балканского полуострова практически не ведется контроль за утечками аммиака. Большой опыт применения мер безопасности, их надежность и малозатратность приводят к снижению частоты утечек. Многие установки находятся в машинных залах, оборудованных системами искусственной вентиляции, лишь некоторые оснащены индикаторами утечки. Спринклерные системы не применяются.
Не вполне очевидным последствием малочисленности утечек является низкий уровень понимания необходимости обеспечивать безопасность и надежность установок среди управленческого персонала. Большинство считает необходимым сведение затрат на техническое обслуживание к минимуму.
По мнению Ф. Коси первым шагом по повышению энергоэффективности может быть оптимизация разницы температур в теплообменниках, испарителях и конденсаторах. Выбор методов ее снижения не слишком велик, поскольку за историю холодильного дела эти условия уже не раз оптимизировались. То же самое относится к оптимизации потерь температуры из-за падения давления в трубопроводах и теплообменниках.
Действительно доступной технологией повышения энергоэффективности является применение низкопотенциального тепла, которое холодильная система отдает во внешнюю среду. Тепло может утилизироваться в рекуперативном теплообменнике, в процессе охлаждения маслом винтовых компрессоров, в тепловом насосе.
На ступени высокого давления промышленных двухступенчатых установок целесообразно сочетать винтовой (для постоянной нагрузки) и поршневой (для переменной) компрессоры. Такой вариант пригоден для отраслей, где потребность в охлаждении носит сезонный характер.
Для решения имеющихся проблем Ф. Коси предлагает ряд мер, которые в основном сводятся к информированию лиц, связанных с принятием решений относительно проектирования, ремонта, обслуживания холодильных установок, то есть как технического, так и управленческого персонала. Возможны и методы финансового стимулирования: премий или, наоборот, штрафов.