Производственные предприятия очень часто располагают помещениями, где наблюдается повышенная тепловая нагрузка. Это касается технологических нагревательных печей, стерилизаторов, всевозможных сушильных камер, разливных цехов и прочих. Обычно такие помещения являются проблемными, так как создаваемая в них температура воздуха находится выше нормируемой – в пределах 40-50 градусов Цельсия не только жарким летом, но и холодной зимой. В результате таких климатических отклонений может нарушиться технологический процесс. Кроме того, из-за высокой температуры могут выйти из строя электронные приборы, а также автоматическое управление задействованным в производственном процессе оборудованием.
При этом задачей каждого экономного заказчика является достижение оптимальных климатических параметров в помещениях производственного назначения, учитывая минимальные эксплуатационные и капитальные расходы, способствующие минимизации количества используемых дорогостоящих энергоресурсов.
Для примера предлагаем ознакомиться с технологическим участком одной из сибирских фабрик, занимающейся изготовлением кондитерских изделий. В частности, на данном участке производятся различные вафельные компоненты. Описанное ниже решение способствует уменьшению нагрузки на элементы системы охлаждения.
Большинство предприятий нуждаются в воде, источником поступления которой является предварительно организованная скважина. Вместе с тем поступающая на территорию предприятия вода может иметь температуру ниже 8-9 градусов Цельсия. Тем самым, определенная доля нагрузки на холодильное оборудование может быть поглощена водой, используемой в технологическом процессе. В результате заказчику не нужно будет приобретать самое производительное холодильное оборудование и испытывать немалые финансовые затраты в процессе его эксплуатации.
Необходимо учитывать, что мощное холодильное оборудование требует значительного расхода электрической энергии, которую абсурдно считать дешевой. Рассматриваемая технологическая зона является наглядным примером вышеописанной ситуации. Инженерам пришлось выполнить расчеты избытков тепловой энергии и выделения влаги от технологического оборудования и линии в целом. После этого требовалось построение диаграмм, отражающих тепловое и влажностное состояние воздушной массы внутри помещения. В результате специалисты пришли к выводу, что в технологической зоне необходимо использовать установку, имеющую фильтрационные секции, рециркуляцию и охлаждение при использовании в летний период.
Рассмотрим принципиальную схему такого решения. Местом размещения установки является кровельная зона, расположенная над кухонным помещением. Ее функционирование предполагает непрерывный круглогодичный график. С наступлением холодов вытяжная воздушная масса частично возвращается и смешивается с приточной, а в летнее время, когда температура окружающей среды превышает 16 градусов Цельсия, в установке циркулирует исключительно свежий воздух. Поступающий с улицы поток воздуха подается в обслуживаемое помещение посредством нижней зоны. Делается это для того, чтобы эффективно вытеснить теплый отработанный воздух с последующим его выводом через вытяжные устройства. Также следует обратить внимание на градацию температур – изменение температуры в производственном помещении с учетом высоты. В данном случае рабочей зоной является уровень 1,8 метра. Здесь формируется температурный режим порядка 25,4 градуса Цельсия. Данный показатель является исходным. Он нужен для решения поставленной задачи с согласованием температурных параметров у заказчика.
Далее, необходимо сделать акцент на некоторых особенностях. Одной из них является режим эксплуатации в зимнее время года. В это время влажный и теплый вытяжной воздушный поток смешивается с холодной приточной воздушной массой, что способствует появлению инея и тумана. Подобные условия предусматривают наличие надежных фильтрующих элементов. Помимо этого, требуется обеспечение соответствующей производственной обстановки, которая даст возможность изготавливать компоненты для производства пищевой продукции практически в идеальной санитарной зоне. В связи с этим выбор инженеров остановился на имеющих длинные карманы фильтрующих элементах Hi-Flo, для производства которых использовался стекловолоконный материал класса F7. Фильтры такого типа способствуют эффективному улавливанию (на уровне 70 процентов) частиц размером 0,4 микрометра в течение всего периода эксплуатации. Также преимуществом подобных фильтров является обеспечение чистоты узлов и элементов установки, отвечающей за подготовку воздуха (исключается необходимость влажной очистки водяного охладителя).
Подача воды в систему охладителя должна осуществляться в теплое время года, а ее слив – перед наступлением холодного времени года. При этом водяной контур охладителя должен продуваться. В данном случае при эксплуатации не требуется промежуточный теплообменник. В итоге заказчик забывает о проблемах, с которыми обычно сталкиваются при использовании гликолей.
Температурный мониторинг в обслуживаемом помещении возможен благодаря системе автоматического регулирования. Учитывая температуру функциональной зоны, она манипулирует заслонками рециркуляционной секции. Кроме того, в теплое время года система изменяет положение регулирующего водяного клапана, чтобы получить необходимую холодопроизводительность охладителя.
Если обратить внимание на внешнее исполнение размещенной в кровельной части установки, толщина тепловой изоляции воздуховодов, соединяющих установку с помещением, составляет в пределах 8-10 сантиметров. Обычно на изоляционные характеристики обращают внимание, вычисляя тепловые потери. Также они имеют весомое значение, когда в процессе эксплуатации понижается температура как приточной воздушной массы, находящейся между вентилятором и обслуживаемым помещением, так и вытяжного потока воздуха, расположенного между вытяжным вентилятором и кровлей. Помимо этого, обязательным является аккуратный расчет тепловых потерь посредством корпуса установки. I-d диаграммы содержат значения, характерные для зимнего времени (с учетом необходимого запаса), когда температуры снижаются в направлении притока почти на 2 градуса Цельсия. Аналогичные потери характерны и для вытяжного участка.
Рассмотренное решение способствует возложению основного потребления энергетических ресурсов на функционирование силовых агрегатов вентиляторов. Это дает возможность значительно сэкономить на расходовании электричества по сравнению с нагревом свежей приточной воздушной массы в зимнее время и ее охлаждением в летний период с помощью холодильного оборудования.
На основе материалов из журнала "АВОК"
