В производственной программе компании «Фриготрейд», выпускающей холодильное оборудование ТМ ФРИГОДИЗАЙН, значительное место занимают насосные агрегаты и гидромодули, которые часто входят в состав оборудования при заказе систем холодоснабжения или промышленного кондиционирования. В статье приведены конкретные примеры их конструктивного исполнения в зависимости от назначения.
Системы холодоснабжения ООО «Фриготрейд» ФРИГОДИЗАЙН® известны на российском холодильном рынке более 20 лет. Они обеспечивают холодом промышленные и коммерческие предприятия, складские логистические комплексы, спортивные арены. А также — поддерживают требуемые температурные режимы в крупных климатических камерах испытательных центров предприятий авиационно-космической и строительной индустрии. Многие системы холодоснабжения комплектуются насосными агрегатами и гидромодулями нашего производства. Насосные агрегаты систем холодоснабжения
Насосные агрегаты обеспечивают:

  • циркуляцию хладоносителя между испарителем холодильной установки и потребителями холода (охлаждаемым технологическим оборудованием);
  • циркуляцию хладоносителя между фанкойлами системы холодоснабжения и драйкулером в холодное время года (система фрикулинга);
  • циркуляцию хладоносителя между льдоаккумулятором или генератором ледяной воды и потребителями;
  • подачу воды к распылительным форсункам адиабатической системы охлаждения воздуха, установленным на входе в вентиляторные воздушные конденсаторы.
Насосные агрегаты могут быть как одноконтурными с одним или несколькими насосами, работающими на этот контур, так и многоконтурными. В их состав могут входить насосы различной производительности, фильтры, запорная и регулирующая арматура. Для компенсации температурного изменения объема хладоносителя в контурах с насосными агрегатами устанавливаются газожидкостные герметичные компенсаторы с эластичной мембраной, жидкостная полость которых гидравлически соединена с контуром, а газовую — заправляют воздухом или азотом.
Также довольно часто с этой целью используют открытые баки, соединенные с атмосферой. При этом уровень установки открытого бака должен быть выше уровня хладоносителя в гидравлическом контуре (рис.1).
В двухконтурных насосных агрегатах возможно использование двух пластиковых баков, соединенных между собой для разделения холодного и теплого хладоносителя. Насосные агрегаты для систем холодоснабжения закрытого типа комплектуются мембранными емкостями (гидрокомпенсаторами), работающими под давлением (рис.2).

Типовая пневмогидравлическая схема одноконтурного насосного агрегата с открытым баком
Рис.1. Типовая пневмогидравлическая схема одноконтурного насосного агрегата с открытым баком
Типовая пневмогидравлическая схема одноконтурного насосного агрегата с закрытым баком и газовым гидрокомпенсатором
Рис. 2.Типовая пневмогидравлическая схема одноконтурного насосного агрегата с закрытым баком и газовым гидрокомпенсатором


В промышленных насосных агрегатах для снижения их энергопотребления наши специалисты предлагают заказчику устанавливать преобразователи частоты для управления производительностью насосов за счет регулирования скорости вращения крыльчатки насоса. Статистика эксплуатации насосных агрегатов с частотными преобразователями показывает годовую экономию потребляемой электроэнергии около 30% и увеличение ресурса работы привода насосов за счет того, что насос часто работает с уменьшенным число оборотов. При проектировании системы адиабатического охлаждения воздуха для обеспечения надежной работы форсунок мы всегда предлагаем поставить и смонтировать установку водоподготовки на основе обратного осмоса и насосный агрегат высокого давления для нее. В качестве примера на рис. 3 и 4 приведены варианты конструктивного исполнения насосных агрегатов ТМ ФРИГОДИЗАЙН. 

Насосный агрегат с тремя насосами и объединенными коллекторами всасывания и нагнетания

Рис. 3. Насосный агрегат с тремя насосами и объединенными коллекторами всасывания и нагнетания

Насосный агрегат с пятью насосами и объединенным коллектором нагнетания

Рис. 4. Насосный агрегат с пятью насосами и объединенным коллектором нагнетания


Гидромодули систем холодоснабжения

Гидромодули от насосных агрегатов отличаются расширенной комплектацией и конструктивным исполнением. Гидромодуль может состоять из одного или нескольких контуров для потребителей холода, при этом в контурах могут устанавливаться параллельно несколько насосов, что позволяет ступенчато регулировать расход хладоносителя в каждом контуре и обеспечивать работоспособность контура при выходе из строя одного из насосов.

При использовании в гидравлическом контуре одного мощного насоса с частотным приводом выход его из строя может привести к остановке циркуляции хладоносителя в этом контуре и отключению холодильной установки. Решение что лучше использовать — несколько ступенчато работающих насосов или один более мощный насос с частотным приводом — принимает заказчик на основании сравнения стоимости этих двух вариантов.

В состав гидромодуля должен входить расширительный бак, компенсирующий изменение объема содержащегося в гидравлическом контуре хладоносителя при изменении его температуры в процессе эксплуатации.

Расширительные баки конструктивно могут быть открытого типа — такой бак устанавливается в самой верхней точки гидравлического контура и соединяется с атмосферой и баки закрытого типа с разделительной эластичной или сильфонной мембраной. В жидкостной полости такого бака, соединенной с контуром, находится хладоноситель, а газовая полость заправлена воздухом или другим газом под определенным расчетным давлением.

Объем закрытого расширительного бака выбирается исходя из объема хладоносителя в гидравлическом контуре, к которому присоединена жидкостная полость бака, а также рабочего диапазона температур хладоносителя в контуре и коэффициента объемного расширения используемого хладоносителя. Кроме того, необходимо учитывать диапазон изменения давления в контуре, поддерживая его во всех режимах работы гидромодуля, исключающего возникновение кавитационного режима работы насоса. Этот режим возникает, когда давление на входе в насос в работающем гидравлическом контуре падает до давления насыщенных паров этого конкретного хладоносителя.

В данном случае хладоноситель вскипает и его пары, попадая в насос, занимают его рабочий объем, после чего циркуляция жидкости в контуре прекращается. Срабатывает аварийная автоматика и холодильная установка отключается.

Для исключения данного режима расширительный бак соединяют жидкостной полостью с гидравлическим контуром на участке рядом с входом в насос. В этом случае на входе в насос не возникнет режим кавитации при условии, что количество жидкости соответствует расчетным значениям объема расширительного бака и эксплуатируется в расчетном диапазоне рабочих температур.

На рис. 5 и 6 в представлены гидромодули ФРИГОДИЗАЙН® перед отгрузкой заказчику.

Гидромодуль на двух насосах с аккумуляторным баком

Рис .5. Гидромодуль на двух насосах с аккумуляторным баком

Двухконтурный гидромодуль без резервирования насосов с аккумуляторным баком

Рис. 6. Двухконтурный гидромодуль без резервирования насосов с аккумуляторным баком

Трубопроводы гидромодулей и насосных агрегатов в зависимости от типа хладоносителя и требований заказчика специалисты «Фриготрейд» могут изготовить из углеродистой или нержавеющей стали, а также могут использовать трубы и фитинги из пластика — полипропилена или сшитого полиэтилена. При этом нужно помнить, что для пропиленовых трубопроводов критической температурой будет -15...-20°С, а сшитый полиэтилен сохраняет ударопрочность до -50°С. При резких перепадах температуры, а также при работе в условиях высоких температур, срок эксплуатации у полипропилена будет ниже, чем у сшитого полиэтилена. 

«Фриготрейд» при работе с заказчиком как по системам холодоснабжения, так и по гидромодулям всегда предлагает использовать дополнительные опции, позволяющие повысить их надежность и энергоэффективность, а именно: 

  • частотные преобразователи с датчиком давления или температуры для плавного управления скоростью вращения вала насоса;
  • специальное исполнение гидромодуля для химически активных жидкостей;
  • дополнительные насосы с микропроцессорным блоком управления для резервирования или ступенчатого управления подачей жидкости;
  • трехходовой вентиль с электроприводом и защитой от обледенения, микропроцессорным регулятором и датчиком температуры;
  • блок защиты насосов от сухого хода; 
  • дополнительный контур для очистки жидкости с автоматическим самопромывным фильтром;
  • систему водоподготовки и обеззараживания воды;
  • пластинчатые теплообменники для охлаждения молока, масел, различных спиртных напитков и других жидкостей;
  • систему компьютерного управления и мониторинга. 
Самой дорогой опцией в насосных агрегатах и гидромодулях, да и в системах холодоснабжения в целом, являются частотные преобразователи. В компрессорах холодильных систем, насосах гидромодулей без частотного преобразователя расход хладагента или жидкости регулируется ручным или автоматическим вентилем, при этом компрессор или насос работают с полной мощностью, поэтому при снижении расхода нет никакой экономии электроэнергии. Преобразователи частоты приводов компрессоров и насосов дают возможность не только регулировать скорость вращения привода в зависимости от нагрузки, но снижать при этом их энергопотребление. 

Это очень полезная для заказчика опция, поскольку статистика эксплуатации систем холодоснабжения, кондиционирования и отопления, где используются насосные агрегаты и гидромодули, говорит о том, что более 80% времени эти системы работают с частичной нагрузкой. На нашем сайте приведена таблица сравнительного анализа энергопотребления насосов различной мощности при разных скоростях вращения вала. 

Примеры эксплуатации насосных агрегатов и гидромодулей ФРИГОДИЗАЙН®

Республика Беларусь 

Система кондиционирования специального назначения.

Девять холодильных установок и девять гидромодулей на двух насосах, каждый с накопительным и расширительным баком

Девять холодильных установок и девять гидромодулей на двух насосах, каждый с накопительным и расширительным баком Q =" 15 м3/ч, "H =" 25 м 

Нефтегазовое месторождение, Иркутская обл. 

Контейнерная система холодоснабжения на открытом компрессоре "MYCOM для оборудования подготовки попутного нефтяного газа.

Гидромодуль с двумя насосами, двумя мембранными баками

Гидромодуль с двумя насосами, двумя мембранными баками 200 л и накопительным баком 8000 л 

ООО «Технокерамика», Калужская обл. 

Система фрикулинга с драйкулером с адиабатической системой для жидкостного охлаждения воздушных компрессоров Atlas Copco производительностью 400 кВт. 

Гидромодуль с расширительным баком и шкафом управления.

Гидромодуль с расширительным баком и шкафом управления. Два насоса Q =" 43 м3/ч, "H =" 70 м, "50% раствор этиленгликоля 

Еланский сыродельный комбинат, Волгоградская обл. 

Четыре генератора ледяной воды (+1,5°) проточного типа для технологического оборудования молочного производства суммарной производительностью 2,6 МВт. 

Насосный агрегат с пятью насосами и объединенным коллектором нагнетания Насосный агрегат Фригодизайн с частотными приводами для подачи ледяной воды

Два насосных агрегата с частотными приводами для подачи ледяной воды с суммарным расходом 350 м3/ч

Завод шампанских вин «Золотая балка», Балаклава, Республика Крым 

Система холодоснабжения технологического оборудования в моноблочном исполнении. 

Встроенный насосный агрегат Фригодизайн с тремя насосами

Встроенный насосный агрегат с тремя насосами (один в резерве) для циркуляции пропиленгликоля с Q =" 100 м3/ч

Предприятие госкорпорации «Росатом», Москва 

Система холодоснабжения технологического оборудования одного из предприятий.

Гидромодуль Фригодизайн с расширительным и накопительным баком для системы холодоснабжения

Пять гидромодулей с расширительными и накопительными баками для системы холодоснабжения технологического оборудования. Расход "Q от 10 до 70 м3/ч. Hапор H от 46 до 75 м.

ОАО «ФармстандартЛексредства», Курск

Система холодоснабжения 1,5 МВт для охлаждения водного раствора CaCl2 c насосным агрегатом.

Насосный агрегат со ступенчатым включением насосов

Насосный агрегат со ступенчатым включением насосов 

ООО «Технокерамика», Калужская обл. 

Система фрикулинга с драйкулером, промежуточным теплообменником и двухконтурным гидромодулем для охлаждения технологического оборудования.

Двухконтурный гидромодуль с двумя насосами в каждом контуре

Двухконтурный гидромодуль с двумя насосами в каждом контуре, расширительным баком и отдельно стоящим накопительным баком объемом 3 м3

Ивановский молочно-жировой комбинат 

Установка охлаждения жидкости с четырьмя насосными агрегатами для молочного производства производительностью 260 кВт. 

Два насоса для контура между испарителем и накопительным баком

Два насоса для контура между испарителем и накопительным баком 10 м3 с Q =" 35 м3/ч, "H =" 20 м и два насоса контура между накопительным баком и потребителем с расходом "18 м3/ч и напором 41 м

Крупный молокозавод в центральном регионе

Дооснащение аммиачной системы холодоснабжения опцией фрикулинга для энергоэффективного получения ледяной воды в холодное время года. 

гидромодуль с насосными агрегатами с частотными приводами, трехходовым вентилем и пластинчатым теплообменником

В гидравлическом контуре установлен гидромодуль с насосными агрегатами с частотными приводами, трехходовым вентилем и пластинчатым теплообменником.

Прочитать или скачать (в формате pdf), текст этой статьи в журнале Империя Холода


Перейти к другим статьям ФРИГОДИЗАЙН в СМИ