Почему так важно охладить оборотную воду до такой температуры? Потому что скорость охлаждения продукции напрямую зависит от разности температур между охлаждаемой продукцией и хладоносителем. Чем больше разность температур, тем быстрее охлаждается продукция. Температура хладоносителя – ледяной воды – максимальна близка к температуре замерзания и не может быть ниже. Вода с температурой +0,5С позволяет максимально быстро и эффективно охлаждать продукцию.
Работа пленочных испарителей без риска разморозки выгодно отличает их от теплообменников с замкнутым контуром. Поскольку охлаждаемая вода стекает по внешнему контуру панельного испарителя, случайное обледенение не приводит к разморозке испарителя. В отличие от теплообменников с замкнутым контуром, в которых безопасная работа возможна только при наличии сложной и дорогой системы автоматики, пленочные испарители не чувствительны к возможному образованию льда. Пленочные испарители работают стабильно и надежно, используя самые простые и бюджетные решения.
Производительность пленочного охладителя определяется размерами и количеством панелей-испарителей. Увеличивая количество панелей-испарителей, можно заказывать охладители с производительностью в несколько сотен киловатт. Благодаря высокому коэффициенту теплопередачи (до 2000 Вт/ м2 К), конструкция пленочных испарителей отличается компактными размерами и малой заправкой хладагента. Испарители с производительностью в сотни киловатт занимают в машинном отделении не более 10 кв.м.
КПД работы холодильного оборудования определяется холодильным коэффициентом. Значение холодильного коэффициента (COP) зависит от используемого хладагента, конструкции компрессора, температуры кипения, температуры конденсации и ряда других факторов. Для охлаждения оборотной воды, температура кипения в пленочных испарителях поддерживается на уровне не ниже, чем Ткип. = -3С. Это температура, при которой обеспечивается высокий холодильный коэффициент. Для сравнения: при получении ледяной воды с использованием льдоаккумуляторов температура кипения поддерживается на уровне не выше, чем Ткип. = -3С. Для многих льдоаккумуляторов температура кипения составляет Ткип. =-8С…-20С. Таким образом, использование пленочных испарителей является самым энергоэффективным способом получения ледяной воды.
Большой проблемой при использовании воды в качестве хладоносителя на молокоперерабатывающих предприятиях является ее загрязнение. Съемные защитные панели пленочного охладителя позволяют легко проводить визуальный контроль состояния испарителей и распределительного поддона. В любой момент, даже без выключения оборудования, можно проводить осмотр и при необходимости чистку испарителей.
Схемные решения
Схемные решения, применяемые при использовании пленочных охладителей, зависят от графика тепловых нагрузок и/или стабильности подачи оборотной воды от потребителей.
Для стабильного потока с постоянным расходом воды применяется схема с непосредственной подачей оборотной воды в распределительный поддон. Теплая вода сразу подается на распределительный поддон, стекает тонкой пленкой по испарителю и охлаждается. Ледяная вода попадает в накопительный бак и далее подается к потребителям.
Охлаждение воды в пленочных охладителях
Если расход оборотной воды сильно меняется, то применяется схема с промежуточным накопительным баком. В этом случае накопительный бак разделен на два отсека. Отепленная вода от потребителей сначала попадает в промежуточный отсек. Далее из этого отсека вода забирается насосом постоянного расхода и подается в распределительный поддон. Из распределительного поддона вода попадает пленочные испарители и охлаждается. Охлажденная ледяная вода стекает в бак-накопитель, из которого подается на потребителей.
Схема для постоянного потока.
Схема для потока с переменным расходом.
Широкое распространение для получения ледяной воды получили пленочные охладители.
Принцип работы пленочных охладителей.
Принцип работы пленочных испарителей отражен в их названии.
Охлаждаемая вода поступает из распределительного поддона, обеспечивающего равномерное распределение по всем панелям-испарителям. Вода стекает по поверхности испарителя сверху вниз, образует пленку и постоянно контактирует с охлаждающей стенкой теплообменника. Движение воды обеспечивается гравитацией. У нижней части панели-испарителя температура воды достигает значений до +0,5С. Полученная таким образом ледяная вода попадает в бак-накопитель, откуда далее подается к потребителям.
Основные преимущества пленочных охладителей
Одно из главных преимуществ использования пленочных испарителей заключатся в возможности охлаждать воду до +0,5С и при этом работать без риска заморозки теплообменника.