Beth yw system oeri amonia?

Beth yw system oeri amonia?

System oeri ddiwydiannol yw system oeri amonia sy'n defnyddio amonia (NH₃) fel yr oergell. Mae'n defnyddio'r egwyddor bod amonia yn amsugno llawer iawn o wres yn ystod anweddiad i ddarparu oeri ar gyfer prosesau cynhyrchu diwydiannol sydd angen tymereddau isel (megis rhewi bwyd, rheweiddio, cynhyrchu cemegau, lleoliadau chwaraeon iâ, ac ati).

Oherwydd ei effeithlonrwydd uchel, ei natur economaidd a'r ffaith nad yw'n niweidio'r haen osôn (ODP = 0), amonia yw'r oergell a ffefrir ym meysydd rheweiddio diwydiannol a masnachol ar raddfa fawr.

Egwyddor gweithio craidd (cylchred oeri cywasgu un cam)

Mae gweithrediad y system oeri amonia yn dilyn y cylch oeri cywasgu anwedd sylfaenol, sy'n cynnwys pedwar proses yn bennaf:

Cywasgu: Mae'r anwedd amonia ar dymheredd isel a gwasgedd isel yn cael ei dynnu i mewn gan y cywasgydd a'i gywasgu, gan droi'n anwedd gorboeth ar dymheredd uchel a gwasgedd uchel.

Cyddwysiad: Mae anwedd amonia ar dymheredd uchel a phwysedd uchel yn mynd i mewn i'r cyddwysydd, lle mae'n cael ei oeri gan ddŵr neu aer oeri, gan ryddhau gwres a chyddwyso i mewn i hylif amonia pwysedd uchel, tymheredd arferol.

Throttling: Mae'r hylif amonia pwysedd uchel yn mynd trwy'r falf throtling (fel falf ehangu), ac mae'r pwysedd yn gostwng yn sydyn. Mae rhywfaint o'r hylif yn anweddu, gan droi'n gymysgedd o anwedd a hylif tymheredd isel a phwysedd isel.

Anweddiad: Mae amonia tymheredd isel yn mynd i mewn i'r anweddydd (fel ffan oeri neu gyfnewidydd gwres), yn amsugno'r gwres o'r gofod oeri (storfa oer), ac yn anweddu'n llwyr i anwedd tymheredd isel a gwasgedd isel. Yna caiff yr anwedd hwn ei ail-anweddu gan y cywasgydd ac mae'n cwblhau'r cylch.

Cyfatebiaeth syml: Yn union fel mae'r corff dynol yn chwysu i oeri, pan fydd y chwys (hydoddiant amonia) yn anweddu, mae'n amsugno gwres o'r croen (y rhan sydd wedi'i hoeri), gan wneud i'r croen deimlo'n oer.

Prif Gydrannau

Cywasgydd: "Calon" y system. Mae mathau cyffredin yn cynnwys cywasgwyr piston, sgriw, a allgyrchol. Cywasgwyr sgriw yw'r rhai a ddefnyddir fwyaf mewn systemau canolig a mawr modern oherwydd eu heffeithlonrwydd uchel a'u haddasiad capasiti hyblyg.

Cyddwysydd: "Cyfnewidydd gwres" y system. Mae'n tynnu'r gwres o'r nwy amonia cywasgedig. Mae wedi'i rannu'n fath wedi'i oeri â dŵr (effeithlonrwydd uchel, angen tŵr oeri) a math oeri anweddol (arbed dŵr, a ddefnyddir yn helaeth).

Dyfais sbardun: fel falf ehangu, falf arnofio. Mae'n rheoli cyfradd llif a phwysau'r hylif amonia sy'n mynd i mewn i'r anweddydd.

Anweddydd: "Pen allbwn oer" y system. Wedi'i osod yn yr ardal storio oer neu brosesu, mae amonia yn anweddu ac yn amsugno gwres ynddo. Mae mathau cyffredin yn cynnwys oeryddion aer (gyda darfudiad gorfodol) a phibellau coil (gyda darfudiad naturiol).

Tanc storio hylif: Yn storio'r hylif amonia ar ôl cyddwysiad, gan gydbwyso cyflenwad a galw'r system.

Gwahanydd olew a chasglwr olew: Gwahanwch ac adferwch yr olew iro sy'n cael ei gario gan wacáu'r cywasgydd, gan sicrhau gweithrediad effeithlon y system.

Gwahanydd nwy-hylif: Yn amddiffyn y cywasgydd trwy atal yr hylif amonia heb ei anweddu rhag mynd i mewn ac achosi "effaith hylif".

System reoli: "Ymennydd" systemau modern. Mae'n cynnwys PLCs, synwyryddion, gweithredyddion, ac ati, ac mae'n gyfrifol am gyflawni rheolaeth awtomatig, amddiffyniad diogelwch, a rheoleiddio ynni.

Prif fathau o systemau

System ehangu uniongyrchol: Mae amonia yn cael ei anweddu'n uniongyrchol yn yr anweddydd i sicrhau oeri. Mae ganddo'r effeithlonrwydd uchaf, ond mae angen selio pibellau llym iawn, ac mae ei gymhwysiad wedi lleihau.

System oeri anuniongyrchol:

System amonia/dŵr hallt: Yn gyntaf, mae amonia yn oeri'r dŵr hallt (fel hydoddiant calsiwm clorid), ac yna mae'r dŵr hallt tymheredd isel yn cael ei anfon i bob pwynt oeri gan bwmp. Mae'r pellter diogelwch yn bell, ond mae'r effeithlonrwydd ynni yn gymharol isel.

System Rhaeadr Amonia/Carbon Deuocsid: Y Brif Ffrwd a'r Duedd Gyfredol. Mae amonia yn gweithredu yn y cyfnod tymheredd uchel yn y cylch, gan gyddwyso carbon deuocsid; mae carbon deuocsid yn gweithredu yn y cyfnod tymheredd isel gan anweddu ar gyfer oeri. Gan gyfuno effeithlonrwydd uchel amonia a diogelwch carbon deuocsid (heb fod yn wenwynig ar dymheredd isel a phwysau cymedrol), dyma'r ateb a ffefrir ar gyfer gweithfeydd oeri a rhewi ar raddfa fawr.

System gyflenwi hylif disgyrchiant: Mae'n cyflenwi hylif i'r anweddydd trwy ddefnyddio pwysau statig y golofn hylif. Mae'n sefydlog ac yn ddibynadwy, ond mae angen chwistrelliad mawr o amonia, ac fe'i gwelir yn gyffredin mewn systemau hŷn.

System gyflenwi pwmp hylif: Defnyddir y pwmp i gludo'r hylif amonia pwysedd isel yn rymus i'r anweddydd. Mae ganddo effeithlonrwydd cyfnewid gwres uchel a chyflenwad hylif unffurf, ac fe'i cymhwysir yn helaeth.

Amlygu'r manteision

Effeithlonrwydd uchel ac arbed ynni: Mae gwerth gwres cudd amonia yn uchel, ac mae'n defnyddio llai o drydan fesul uned o gapasiti oeri, gan arwain at gostau gweithredu isel.

Diogelu'r amgylchedd: ODP = 0, GWP = 0 (Potensial Cynhesu Byd-eang), mae'n oergell sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd yn naturiol.

Economi: Pris isel, hawdd ei gael.

Perfformiad trosglwyddo gwres rhagorol: Effeithlonrwydd cyfnewid gwres uchel gyda wal y bibell fetel.

Canfod gollyngiadau hawdd: Mae ganddo arogl cryf, a gellir canfod hyd yn oed ychydig bach o ollyngiad.

Heriau ac ystyriaethau diogelwch (o'r pwys mwyaf!)

Mae amonia yn wenwynig (Dosbarth 2) ac yn fflamadwy (Dosbarth B2L), felly diogelwch yw'r prif egwyddor wrth ddylunio, gosod a gweithredu.

Gwenwyndra: Gall gollyngiadau achosi niwed difrifol i lygaid a system resbiradol pobl. Gall crynodiadau uchel fod yn angheuol.

Fflamadwyedd: Pan fydd y crynodiad yn yr awyr yn cyrraedd 15% i 28%, gall ffrwydro wrth ddod i gysylltiad â fflam.

Mesurau diogelwch:

Ynysu ystafell gyfrifiaduron: Dylid gosod prif offer fel cywasgwyr a thanciau storio hylif mewn ystafell gyfrifiaduron ar wahân, sydd wedi'i hawyru'n dda.

Canfod gollyngiadau a larwm: Rhaid gosod synwyryddion crynodiad amonia a'u cysylltu â systemau awyru brys a thaenellwyr.

Offer amddiffynnol: Yn yr ystafell gyfrifiaduron, rhaid darparu offer brys fel masgiau nwy, gogls a dillad amddiffynnol.

Falf diogelwch a rhyddhad pwysau: Rhaid i lestri pwysau fod â falfiau diogelwch, a dylid cyfeirio'r pibellau rhyddhad pwysau i ardal ddiogel yn yr awyr agored.

Rheoliadau llym: Rhaid i'r dyluniad a'r adeiladwaith gydymffurfio â'r safonau gorfodol megis y "Cod Dylunio Storio Oer" (GB50072) a'r "Manylebau Adeiladu a Derbyn ar gyfer Gosod System Oergell Amonia" a gyhoeddwyd gan y dalaith.

Gweithrediad proffesiynol: Rhaid i weithredwyr feddu ar dystysgrifau perthnasol a chael hyfforddiant diogelwch rheolaidd.

Prif feysydd cais

Diwydiant bwyd: Rhewi ac oeri cig, bwyd môr, ffrwythau a llysiau; prosesu cynhyrchion llaeth; bragu cwrw.

Peirianneg Gemegol a Fferylliaeth: Oeri prosesau, adweithiau tymheredd isel, hylifo nwyon.

Logisteg a warysau: Canolfannau logisteg cadwyn oer ar raddfa fawr, cyfleusterau storio oer tymheredd uchel.

Lleoliadau iâ ac eira: llawr sgïo artiffisial, cyrchfan sgïo.

Eraill: Aerdymheru canolog (oeri ardal), ymchwil a datblygu milwrol, ac ati.

Tueddiadau Datblygu

Lleihau a miniatureiddio amonia: Drwy optimeiddio dyluniad (megis defnyddio cyfnewidwyr gwres platiau) a thrwy ddefnyddio oergelloedd fel carbon deuocsid mewn system rhaeadru, mae faint o amonia yn y system yn cael ei leihau, gan ehangu ei gymhwysiad mewn meysydd bron yn fasnachol fel archfarchnadoedd a siopau cyfleustra.

Awtomeiddio a Deallusrwydd: Defnydd helaeth o dechnolegau PLC ac IoT i gyflawni monitro o bell, diagnosio namau, rheoli effeithlonrwydd ynni, a chynnal a chadw rhagfynegol.

Optimeiddio integreiddio systemau: Hyrwyddo cywasgwyr sgriw effeithlon a thechnoleg adfer gwres (adfer gwres cyddwysiad i gynhyrchu dŵr poeth), gan wella effeithlonrwydd ynni cyffredinol.

Mae safonau diogelwch yn gwella'n barhaus: Mae rheoliadau a safonau'n dod yn fwyfwy llym, gan arwain at ddyluniadau a chymwysiadau technolegol mwy diogel a dibynadwy.

Crynodeb

Y system oeri amonia yw asgwrn cefn oeri diwydiannol, gan ddarparu cefnogaeth i'r gadwyn oer helaeth a diwydiannau sylfaenol gyda'i heffeithlonrwydd ynni rhagorol a'i nodweddion sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd. Fodd bynnag, "effeithlonrwydd a risgiau'n cydfodoli" yw ei nodwedd fwyaf nodedig. Mae datblygiad technoleg oeri amonia fodern yn symud tuag at "ddiogelwch mwy, cyfeillgarwch amgylcheddol mwy, a deallusrwydd mwy", ac yn enwedig mae'r system rhaeadru amonia/CO2 yn dod yn safon aur gydnabyddedig yn y diwydiant.