Гидромодуль для чиллера: устройство, принципы работы.

ПРОМВЕНТХОЛОД занимается производством и поставкой гидромодулей для систем холодоснабжения. Гидромодули с одним или двумя насосами, гидромодули с баком-аккумулятором, гидромодули для чиллеров и тепловых насосов. Монтаж, пуско-наладка и обслуживание гидромодулей любых типов. Широкий модельный ряд гидромодулей позволит подобрать оптимальное техническое решение для Ваших задач.

Гидромодуль (рис.1) является частью типовой обвязки испарителя чиллера в составе замкнутой гидравлической циркуляционной системы (рис.2).

Рис.1- Гидромодуль

Принципиальная схема обвязки гидромодуля:

Рис.2. Принципиальная схема обвязки гидромодуля

Назначение

Задача гидромодуля состоит в том, чтобы обеспечивать качество и расход теплоносителя в замкнутом контуре системы охлаждения или водоподготовки. Гидромодули используются для подачи теплоносителя от чиллера к потребителям (фанкойлам, приточным установкам или прецизионным кондиционерам). Гидромодули так же применяются для подачи охлаждающей жидкости от чиллера к драйкулеру или градирне. Циркуляция теплоносителя в контуре осуществляется с помощью циркуляционных насосов. В качестве теплоносителя обычно используется вода или водогликолевая смесь различной концентрации.

Состав гидромодуля

Состав гидромодуля определяется требованиями технического задания заказчика. Для примера на рисунке 3 показаны основные элементы гидромодуля Итальянской фирмы FIORINI.

Рис.3. Состав гидромодуля

В состав гидромодуля FIORINI могут входить аккумулирующие баки емкостью от 300 до 2500 литров. Расположение баков в гидромодуле может быть как вертикальное, так и горизонтальное. От этого будут зависеть габаритные размеры агрегата. Наличие аккумулирующего бака в составе гидромодуля обусловлено необходимостью поддержания стабильной работы системы охлаждения в условиях изменяющиеся тепловой нагрузки.

Рис.4. Вертикальное и горизонтальное расположение аккумулирующих баков

Обязательным элементом в агрегате является насосная станция, которая создает разницу давления в контуре и тем самым обеспечивает циркуляцию теплоносителя. Создаваемый перепад давления должен обеспечивать требуемый расход теплоносителя и компенсировать гидравлические сопротивления системы.

Подбор насоса гидромодуля

Подбор насоса осуществляется наложением характеристик гидравлической сети на универсальную характеристику насоса. Пересечение кривых характеристик сети и насоса дает рабочую точку – точку совместной работы насоса и гидравлической сети (рис.5).

Рис.5. Характеристики сети и насоса гидромодуля

С целью повышения надежности гидромодуля в систему устанавливаются два насоса: рабочий и резервный. Система автоматики насосной группы обеспечивает равномерную выработку обоих насосов, а кроме того резервный насос включается в работу в случае выхода из строя основного. Для увеличения срока службы в гидромодуль может быть установлено 3 насоса, из которых первый и второй работают попеременно, а третий выполняет функцию резервного. Гидромодули с тремя насосами являются наиболее надежными и долговечными, но их отличает более высокая цена. Отправить запрос

Расположение гидромодуля

При выборе места расположения насосной станции в контуре необходимо соблюдать следующие требования:

Насосы должны располагаться как можно ближе к испарителю с целью снижения гидравлического сопротивления;
Нагнетание теплоносителя должно быть направлено в сторону испарителя. Это позволит избежать скапливание воздушных пузырьков в верхней части теплообменника (кавитации), поскольку питающий патрубок теплообменника испарителя в любом случае расположен ниже его верхней точки.

Высокая концентрация воздушных микропузырьков в отдельных полостях отрицательно влияет на процессы теплообмена в испарителе. При образовании больших воздушных полостей возможно локальное закупоривание отдельных каналов испарителя, что приводит к «замораживанию» сначала отдельного канала, вследствие малого протока в нем жидкости, а затем и всего теплообменного аппарата. Кроме того, чрезмерное снижение давления всасывания может привести к появлению явлений кавитации в самой насосной группе.

Расширительные баки

В состав гидромодуля FIORINI обычно входит один или несколько расширительных баков. Необходимость установки расширительных баков связана с тем, что теплоноситель циркулирует в замкнутом объеме гидравлической сети и при изменении температуры его объем изменяется: при повышении − увеличивается, при понижении − уменьшается. Увеличение объема воды в замкнутым пространстве трубопроводной магистрали может привести к разрушению элементов гидравлической сети.

Расширительные баки могут быть открытыми, закрытыми без мембраны и закрытыми с мембраной. В гидромодулях FIORINI применяются закрытые расширительные баки с мембраной.

Функции расширительного бака:

Принимает излишки воды при увеличении объема в результате нагрева и компенсирует убыль при ее охлаждении;
Поддерживает постоянное избыточное давление в необходимом диапазоне;
Контролирует уровне воды в системе и управляет работой насосов подпитки.

Применение закрытых расширительных баков уменьшает стоимость монтажа, так как не требуется установка баков в верхних точках системы. Бак с мембраной представляет собой стальной цилиндрический сосуд, разделенный на две части эластичной мембраной, в одной части которой под определенным давлением находится газ (обычно азот), другая часть соединяется с гидравлической системой и заполняется водой (рис.6).

Рис.6. Расширительный бак с мембранной

В нерабочем состоянии мембрана находиться в положении (а), при заполнении гидравлической системы теплоносителем мембрана переходит в промежуточное положение (b), при этом в объеме под мембраной находится сжатый до рабочего (проектного) давления газ (воздух). При увеличении температуры жидкости ее объем увеличивается, мембрана прогибается до положения (c), позволяя давлению в системе оставаться в допустимых, безопасных пределах. Если объем расширительного бака выбран меньше, чем необходимо, то давление в нижних точках системы может превысить максимально допустимое. При понижении температуры теплоносителя давление в верхних точках системы может оказаться ниже максимального необходимого.

Объем закрытого расширительного бака зависит от ряда характеристик системы:

Объема теплоносителя в гидравлической системе;
Расчетной температуры и свойств теплоносителя в системе;
Диапазона изменения давления в системе (от минимального до максимального);
Давления циркуляционного насоса;
Места расположения расширительного бака.

Обязательный мониторинг давлений теплоносителя на входе и выходе из испарителя чиллера с помощью манометров необходим для постоянного контроля гидравлического сопротивления испарителя. Одновременно это позволяет визуально контролировать степень загрязненности теплообменной поверхности испарителя и контролировать расход теплоносителя через испаритель при проведении пуско-наладочных работ и в процессе всего периода эксплуатации чиллера.

Подбор гидромодуля

Важно правильно подобрать гидромодуль и определить его состав и характеристики. Неправильный подбор или нарушение в работе гидравлического контура может привести к выходу из строя испарителя, а затем и компрессора чиллера.

При подборе гидромодуля уделить внимание следующим характеристикам:

Характеристики насосов по расходу и напору должны соответствовать параметрам чиллера и сопротивлению сети;
Объем расширительного бака должен соответствовать объему гидравлического контура;
Наличие аккумулирующего бака необходимо для компенсации скачков тепловой нагрузки. Аккумулирующий бак увеличивает тепловую емкость, что позволяет увеличить интервалы между включением/выключением компрессора и тем самым избежать цикличной работы чиллера.

Подключение гидромодуля

Подключение гидромодуля обычно производится при помощи фланцев и соединения Victaulic (рис.7).

Рис.7. Подключение с помощью фланцев и соединения Victaulic.

Если Вам необходима консультация по вопросам проектирования, поставки или монтажа гидромодулей, специалисты ГК «ПРОМВЕНТХОЛОД» будут рады оказать квалифицированную помощь. Вы можете связаться с нами по телефону +7(495)2680520 или отправить заявку на info@pvholod.ru

По данной теме также рекомендуем Вам следующий материал:

«Что такое центральный кондиционер?».

«Классификация чиллеров».

«Фрикулинг: возможности, системы, преимущества.».