Вывод озоноразрушающих веществ и фторсодержащих газов в Российской Федерации
  • Арктический совет
  • Нефко
  • Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации
  • МЦНТИ
Назад

Новый алгоритм для улучшенного управления эжекторами и вентилями высокого давления в промышленных системах на диоксиде углерода

24 Мая 2023

Датский производитель компонентов Danfoss представил алгоритм оптимизации управления и распределения потоков хладагента между эжекторами и вентилями высокого давления в больших промышленных транскритических системах на диоксиде углерода (CO2, R744).

Екатерини Криези (Ekaterini Kriezi), эксперт по глобальным приложениям Danfoss, описала алгоритм на 10-й Конференции Международного института холода (МИХ, IIR), проходившей в Охриде, Северная Македония, 27-29 апреля 2023 года.

— Алгоритм, предназначенный для управления производительностью и обеспечения стабильности работы, позволяет повысить эффективность, уменьшить энергопотребление и улучшить рабочие характеристики систем мощностью более 1 МВт, — заявила Криези.

— Моделирование показало огромный потенциал эжекторов и вентилей высокого давления, управляемых нашим алгоритмом, — сказала она. — Мы эффективно преодолели ограничения эффективности при различных нагрузках, добившись коэффициента производительности COP, сравнимого с COP систем, использующих параллельное сжатие, при более высокой производительности в сравнении с чисто эжекторными системами.

Традиционно в транскритических системах на CO2 используются эжекторы фиксированной производительности. Недостаток такого подхода — сложность регулирования производительности системы в нестандартных условиях и режимах. Устранить этот недостаток призвано мультиэжекторное решение от Danfoss, представляющее собой ряд эжекторов разного размера, предназначенных для ступенчатого управления системой.

Это решение, эффективное для систем холодильной мощностью до 300 кВт, не годится для более мощных систем, так как в этом случае требуется слишком много эжекторов. Для этого случая разработан новый алгоритм, сочетающий использование вентиля высокого давления (ВВД) или эжектора регулируемой производительности с рядом эжекторов фиксированной (большой) производительности.

Тест в супермаркете-лаборатории

Криези обратила внимания на результаты, полученные как в ходе моделирования, так и на экспериментальной установке. Экспериментальная установка была собрана в супермаркете-лаборатории в Центре проектирования прикладных решений Danfoss в Нордберге, Дания.

COP системы, рассчитанный в ходе моделирования, сравнивался с COP системы, в которой в качестве дросселирующего устройства использовались только эжекторы. При нагрузках до 15% значение COP было таким же, как у систем на CO2 с параллельным сжатием. При небольших нагрузках COP системы с эжекторами и вентилями оказался ниже примерно на 6%. При нагрузках выше 60% COP системы, управляемой алгоритмом, уступал не более 2%.

Задача нового алгоритма — обеспечить плавность изменения нагрузки и предотвратить нестабильность работы системы за счет управления вентилями высокого давления и эжекторами.

Новый алгоритм для улучшенного управления эжекторами и вентилями высокого давления в промышленных системах на диоксиде углерода Алгоритм Danfoss для управления системой большой производительности

Алгоритм получает сигнал управления высоким давлением от главного контроллера системы в виде входных данных, соответствующих выбранным массовым расходам. Это сделано для поддержания высокого давления (давления в газоохладителе), соответствующего настройкам системы.

Когда суммарный массовый расход через вентиль и эжекторы превышает выбранное значение, давление на стороне высокого давления системы понижается. Если же суммарный массовый расход ниже требуемого, давление понижается. Эти колебания могут стать причиной нестабильной работы, неэффективного расхода энергии и даже повреждения компонентов системы.

Новый алгоритм координирует распределение нагрузки между вентилями высокого давления — одним вентилем высокого давления, одним малым эжектором и тремя большими эжекторами.

Читайте также:

Уважаемый посетитель! Сайт www.ozoneprogram.ru использует файлы cookie и похожие технологии, чтобы с помощью достоверной и персонализированной информации улучшить работу сайта, повысить его эффективность и удобство. Продолжая просмотр сайта, вы соглашаетесь на использование файлов cookie в соответствии с предупреждением об использовании файлов cookie на сайте www.ozoneprogram.ru. Если вы не согласны с использованием файлов cookie, настройте браузер или откажитесь от посещения сайта.