Компоненты и схемные решения от EMERSON

Компоненты и схемные решения от EMERSON CLIMATE TECHNOLOGIES
для холодильных систем на СО2
Ф. Калашников, Emerson Climate Technologies
Сегодня в странах ЕС все чаще используются в холодильных
системах природные хладагенты, такие, как CO2 (R744), поскольку
они снижают потенциал глобального потепления. В отличие от
стран ЕС
наша страна не находится в числе лидеров по использованию CO2 в
холодильных системах. Этому различию есть несколько объяснений,
среди которых обычно называют:

влияние «зеленых» на умы европейских избирателей и,
как следствие, законодательный прессинг Европарламента на
холодильное сообщество;

лоббистские усилия, предпринятые в Европе крупнейшими
игроками холодильного рынка;

налоговые льготы, принятые в большинстве европейских
стран для компаний, использующих природные хладагенты, но
отсутствующие в РФ;

запреты и ограничения для компаний ЕС, применяющих
озоноразрушающие хладагенты;

сложность российских норм, регулирующих техническую
безопасность, и т.д.
Можно подвергать сомнению научную достоверность аргументов,
приводимых сторонниками природных хладагентов, но, по крайней
мере, один факт неоспорим: дело-то уже сделано. Зародившись в
Скандинавских странах, вышеприведенная точка зрения о вреде фреонов и пользе природных хладагентов ныне является
доминирующей в ЕС. Многие крупные европейские компании уже вписали холодильные системы на CO2 в свои технические задания и
проектные решения. На практике это означает, что, когда такие компании придут на российский рынок, они принесут с собой
обкатанные в Европе технические решения с CO2 в качестве хладагента или хладоносителя. Такие системы надо будет, как минимум,
суметь смонтировать и грамотно обслуживать, а при благоприятных обстоятельствах еще и суметь спроектировать. Это всего лишь еще
один виток спирали технического развития, который привел к «хорошо забытому старому». Диоксид углерода как хладагент широко
использовался в начале прошлого века. И хотя он создает ряд технических проблем, существуют и соответствующие решения. Наши
прадеды умели управляться со стояночным давлением (давление насыщенных паров при комнатной температуре в период простоя
холодильной установки) и не боялись критической точки. Не стоит бояться этого и нам. Неизбежного вообще не стоит бояться, к нему
нужно готовиться. В выигрыше окажется тот, кто думает о завтрашнем дне уже сегодня. На сегодняшний день Emerson Climate
Technologies в состоянии представить практически полную линейку своей продукции для использования в средне- и низкотемпературных
холодильных установках, где в качестве хладагента используется CO2.
ZO и ZOD Copeland Scroll ТМ– спиральные компрессоры для применения в субкритических циклах на CO2
Компрессоры ZO Copeland ScrollTM предназначены для работы в системах низкотемпературного охлаждения. Они идеально подходят для
субкритического каскада на CO2 и могут использоваться в бустерных системах. Они так же эффективны и надежны, как обычные
компрессоры Copeland ScrollTM, даже при заливе жидкостью. 8 моделей, включая две модели Digital с плавным регулированием
производительности в диапазоне 10–100 %, обеспечивают холодопроизводительность в диапазоне 4,77...22,7 кВт (температура
кипения t0 = –35 0C, конденсации tк = –5 0C, перегрев на всасывании 10 K, переохлаждение 0 K).
Copeland™ Stream с системой диагностики CoreSenseTM – поршневые компрессоры MTL для применения в
транскритических циклах на CO2
4-цилиндровые компрессоры Stream для CO2 являются идеальным решением для среднетемпературных каскадных и бустерных систем,
поскольку обладают высокой надежностью и лучшей эффективностью в своем классе. Максимальное рабочее давление составляет 120
бар.Все компрессоры оснащены системой диагностики CoreSenseTM, что позволяет быстрее обнаружить проблемы в системе и даже
предотвратить их появление. 3 модели обеспечивают холодопроизводительность в диапазоне 18,8...36,5 кВт (t0 = –10 0C; выход из
газоохладителя: 35 0C/90 бар, перегрев 10 K).
CopelandTM Stream с системой диагностики CoreSenseTM – поршневые компрессоры MSL для применения в
субкритических циклах с высокими стояночными давлениями CO2 (до 90 бар)
Поскольку максимальное рабочее давление этих транскритических по конструкции компрессоров Stream составляет 120 бар, их можно и
нужно использовать на низкотемпературной (субкритической) стороне в системах, где стояночное давление может достигать 90 бар.
Система в этом случае получает гарантированную отказоустойчивость в случае отключения электроэнергии. Ну а система диагностики
CoreSenseTM позволяет предотвратить проблемы, возникающие при работе компрессора. 3 модели обеспечивают
холодопроизводительность в диапазоне 15,65...31 кВт (t0 = –35 0C, tк = –5 0C, перегрев на всасывании 10 K, переохлаждение 0 K).
Электрические регулирующие клапаны высокого давления СX2
Клапаны управляются по алгоритму ШИМ и рассчитаны на максимальное рабочее давление 90 бар, что позволяет использовать их в
системах на СО2 в качестве расширительных устройств, выдерживающих большое стояночное давление. Один клапан в сочетании с
шестью дюзами обеспечивает 7 диапазонов холодопроизводительности до 35 кВт. Керамическая задвижка и порт обеспечивают высокое
значение MOPD, длительный срок службы и высокую надежность, а 100%- ное перекрытие трубопровода дает возможность обойтись без
дополнительного электромагнитного клапана. Клапаны могут управляться контроллерами торгового оборудования серии ЕС2 от Emerson.
Электрические регулирующие клапаны ЕX2
Рис нет
Функцию расширительного устройства в субкритических системах на СО2 способны выполнять клапаны ЕХ2 с максимальным рабочим
давлением 40 бар.
Электрические регулирующие клапаны высокого давления СX4–CX7
Клапаны серии CX4 / CX5 / CX6/ CX7 производства ALCO Controls приводятся в действие шаговыми двигателями. Их можно использовать
с приводом EXD-U00 производства Emerson. Они предназначены для точного регулирования массового расхода CO2, в том числе и в
транскритических циклах. Эти клапаны могут применяться для управления высоким давлением в газоохладителе; в качестве
расширительных устройств; для байпаса горячего и холодного газа; для впрыска жидкости; в качестве регулятора давления в
испарителе, в картере, а также давления конденсации; в качестве регулятора уровня жидкости. Максимальное рабочее давление
клапанов серии CX составляет 120 бар. Они обладают полностью герметичной конструкцией, присоединениями как под сварку, так и под
резьбу, малым временем закрытия и открытия, сбалансированной конструкцией порта и хорошей коррозионной стойкостью. Закон
регулирования производительности линейный, диапазон регулирования – от 10 до 100 %.
Электрические регулирующие клапаны EX4–EX8
Аналогичные функции на низкотемпературной (субкритической) стороне системы, такие, как расширительное устройство, регулятор
байпаса холодного и горячего газа или регулятор уровня, способны выполнять хорошо известные и широко распространенные клапаны
серии EX. Максимальное рабочее давление для клапанов ЕХ4 – ЕХ7 составляет 60 бар, а для ЕХ8 – 45 бар.
Задвижка и порт, изготовленные из керамического материала, обеспечивают высокую точность регулирования и не подвержены износу,
а полное перекрытие проходного сечения трубопровода позволяет обойтись без дополнительного электромагнитного клапана.
Двунаправленные модели пригодны для использования в тепловых насосах. Закон регулирования производительности линейный,
диапазон регулирования – от 10 до 100 %.
Датчик давления PT5-150D
Датчик PT5- 150D измеряет давление в диапазоне 0...150 бар, а поэтому подходит как для субкритических, так и для транскритических
холодильных систем с CO2. Датчик давления преобразует давление в линейный электрический выходной сигнал (4...20 мА),
предназначенный для управления работой простого компрессора и переключения вентилятора, или для более сложного процесса:
регулирования перегрева с помощью электрического регулирующего клапана. PT5-150D – это пьезоэлектрический датчик с
двухпроводным подключением для прецизионного контроля давления всасывания и нагнетания. Корпус и все контактирующие с
хладагентом части изготовлены из нержавеющей стали без использования каких-либо прокладок.
Электронный регулятор уровня масла OM4 TraxOil
Электронный регулятор уровня масла OM4 TraxOil выполняет функции как контроля уровня масла, включая аварийное оповещение и
отключение компрессора, так и регулирование уровня масла в картере компрессора.
Автономный узел с датчиком уровня масла и встроенным электромагнитным клапаном
регулирует подачу масла в картер. Датчик Холла точно и безошибочно измеряет уровень масла в картере компрессора в отличие от
оптических датчиков, которые допускают ошибки в случае образования пены или воздействия света. Регулятор OM4 TraxOil
рекомендован к применению всеми ведущими производителями компрессоров. Максимальное рабочее давление для ОМ4 составляет 60
бар, следовательно, его можно использовать и в транскритических системах на СО2 при наличии в системе маслосборников/масляных
ресиверов. В стадии разработки находится модель для транскритических систем с максимальным рабочим давлением 120 бар.
Электронная система контроля уровня масла TraxOil OW4 OilWatch
По сути TraxOil OW4 OilWatch является упрощенным и удешевленным вариантом ОМ4 без функции регулирования. TraxOil OW4 – это
автономная система, обеспечивающая контроль уровня масла и генерирование аварийных сигналов. Она предназначена в первую
очередь для компрессоров без масляного насоса. Максимальное рабочее давление для ОW4 составляет 60 бар, и она без каких-либо
ограничений может использоваться в субкритических холодильных системах. Использование ОW4, как и ОМ4, в транскритических
системах допускается при наличии в системе маслосборников / масляных ресиверов.
Шаровые краны серии BVE / BVS
Полнопроходные шаровые краны BVE и BVS имеют двунаправленную герметичную конструкцию и изготовлены с использованием
лазерной сварки. Они имеют присоединительные размеры от 1/4″ до 31/8″ и обладают сравнительно малыми массой и потерями
давления. Максимальное рабочее давление составляет 45 бар, поэтому они применимы в субкритических холодильных системах с
использованием СО2.
Индикаторы влагосодержания MIA
Максимальное рабочее давление 45 бар позволяет использовать индикаторы влагосодержания MIA на низкотемпературной
/субкритической стороне холодильной системы. Полностью герметичная конструкция, стойкий к коррозии корпус из нержавеющей стали,
большой угол обзора, долговечный и надежный кварцевый чувствительный индикатор с уникальной четырехцветной калибровкой,
простое и точное определение влагосодержания в жидком СО2 – все эти качества делают индикаторы влагосодержания MIA идеальным
системным компонентом для субкритических холодильных систем.
Фильтры-осушители ADK и FDH
Эти фильтры-осушители, неразборный ADK и разборный FDH на максимальное рабочее давление 45 и 46 бар соответственно
используются в низкотемпературных/ субкритических системах с СО2. Высокая производительность при малом падении давления,
оптимальное соотношение молекулярного сита и активированного алюминия, а следовательно, высокая поглощающая способность по
воде и кислоте, фильтрация частиц до 20 мкм делают их удачным системным компонентом для использования на жидкостных
трубопроводах СО2.
Компоненты от Emerson Climate Technologies, такие, как спиральные и поршневые компрессоры, богатый выбор холодильной автоматики,
позволяют проектировать и реализовывать холодильные системы любых вида и сложности: каскадные и бустерные, субкритические и
транскритические.
журнал «Холодильная Техника» № 3/2014
21.03.2014
Ссылка на источник информации:
http://www.holodunion.ru/analyst/full_analyst/analyst/komponenty_i_shemnye_resheniya_ot_emerson_climate_technologies/