ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПАРОКОМПРЕСІЙНИХ ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИН У ПРОМИСЛОВОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2025.2.02Ключові слова:
холодильна машина, компресор, пластинчатий теплообмінник, енергоефективність, енергія, промислові процеси, теплоенергетикаАнотація
Аналіз виробничих процесів харчової промисловості та агропромислового ком- плексу України вказує на типовість структури схем енергоспоживання підприємств з точки зору використання гарячих і холодних утиліт. Для забезпечення технологічних процесів утилітами з температурами, нижчими а температуру навколишнього середовища використовують промислові холодильні установки.
Збільшення потенціалу енергоефективності промислових парокомпресійних холодильних машин можна досягти за допомогою використання сучасного теплообмінного обладнання зокрема при утилізації теплової енергії низького потенціалу.
Специфікою підприємств харчової і переробної промисловості є сумісне використання гарячих і холодних утиліт при відносно невисоких температурах. Оскільки одним з поширених холодильних агентів е аміак, ця специфіка надає можливість частково знизити використання гарячих утиліт за рахунок утилізації теплоти, що скидається у довкілля при відводі теплоти від пари аміаку високого тиску. На прикладі виробництва твердого сиру показано, що розділенні процесу відводу теплоти від пари аміаку в конденсаторі компресійної холодильної машини на дві стадії дозволяє у першому теплообміннику відвести теплоту від перегрітої пари аміаку, що утворюється після компресії (температура пари сягає 80–120 ºС при рівні компресії 1,0–1,5 МПа ), на другій стадії відбувається процес безпосередньо конденсації аміаку при температурі 35 ºС. За- дачу утилізації тепла газоподібного аміаку можна вирішити за допомогою пластинчастого теплообмінного апарату через високий ступень рекуперації теплової енергії в теплообміннику. Додаткова компресія частини пари аміаку до 2,7 МПа надає можливість більш повно використати енергетичний потенціал пари аміаку через високу температуру конденсації (61 ºС), але це вимагає серйозних додаткових капітальних витрат.
Впровадження енергозберігаючих заходів, в яких використовується низькопотенційне тепло холодильної установки, є важливими рішення в сучасних умовах щодо енергетичної безпеки та розвитку «зеленої» енергетики через зниження кількості викопного палива, що сприяє декарбонізації процесу і зменшенню забруднень навколишнього середовища.
Посилання
Babanov I. G., Havva O. M., Babanova O. I., Zhitnetskiy I. V., Yastreba S. P. (2019). Innovatsiyne obladnannya molokopererobnih pidpriemstv: pidruchnik. Kyiv: INKOS, 718 p.
Hulyi I. S., Pushanko M. M., Orlov L. O. (2001). Obladnannya pidpriemstv pererobnoyi ta harchovoyi promislovosti. I. S. Huloho (Ed.). Vinnytsia: Nova knyha, 576 p.
Mashkin M. I. Parysh N. M. Tekhnolohiia vyrobnytstva moloka i molochnykh produktiv: navch. vydannia. Kyiv: Vyshcha osvita, 351 p.
Ovcharenko B. C., Afonskiy V. L. (2001). Osnovnyie aspektyi kompleksnogo pod-hoda k rasshireniyu primeneniya ammiachnogo oborudovaniya v holodilnoy promyishlennosti. Holodilnaya tehnika, 7, 13–15.
COOLSELECTOR 2 https://www.danfoss.com/it-it/about-danfoss/news/dcs/coolselector-2-la-complessit%C3%A0-per-noi-lingegnosit%C3%A0-per-voi/.
Zheleznyi V. P., Khliieva O. Ya., Bykovets N. P. (2004). Robochi tila kholodylnykh ustano-vok. Kholod, 3, 22–25.
Technical Reference Manual For Plate Heat Exchangers in Refrigeration & Air conditioning Application By Dr. Claes Stenhede/Alfa Laval AB Fifth edition, February 2nd, 2004. Alfa Laval AB.
Myronchuk V. H., Orlov L. O., Ukrainets A. I. et. al. (2004). Rozrakhunky oblad-nannia pidpryyemstv pererobnoi i kharchovoi promyslovosti. Vinnytsia: Nova knyha, 288 p.
Tovazhnyanskyy L., Sherstyuk V., Kapustenko P., Khavin G. Perevertaylenko O., Boldyrev S., Garev A. (2007). Plate heat exchangers for environmentally friendly heat pumps. Chemical Engineering Transactions, 12, 213–217.
Panno G., Auguanno S., Messineo A., Panno D. (2005). Ammonia heat pump for energy saving in food industrial processes: the case of cheese factory. IIR Conference: Am-monia Refrigerating Systems, Renewal and Improvement, Ohrid, 2005.
Tovazhnyanskyy L. L., Kapustenko P. A., Havin G. L., Arseneva O. P. (2007). Plastin-chatyie teploobmenniki v teplosnabzhenii: monografiya. Kharkov: NTU «KhPI».
Tovazhnyanskyy L. L., Kapustenko P. A., Ulev L. M., Boldyirev S. A., Garev A. O. (2005). Integratsiya tsikla ammiachnogo ohlazhdeniya v teploset syiro-molochnogo zavoda. IntegrovanI tehnologiyi ta energozberezhennya, 2, 92–100.
