Odpowietrzanie chłodniczych instalacji amoniakalnych. Czy warto stosować automatyczne odpowietrzniki w zakładach mleczarskich?

Zasada działania odpowietrzników automatycznych

Działanie automatycznych odpowietrzników opiera się na możliwości wykroplenia ciekłego amoniaku z mieszaniny powietrzno - amoniakalnej, doprowadzanej do urządzenia z poszczególnych punktów instalacji. Gazy nieskraplające się przepływają przez kąpiel skroplonego amoniaku i gromadzą w górnej części zbiornika. Dzięki zastosowaniu sondy poziomu lub zaworu pływakowego, w momencie zgromadzenia się odpowiedniej ilości powietrza, jest ono przepuszczane do barbotki wodnej. Do atmosfery wydostaje się już czyste powietrze. W zależności od typu urządzenia, mieszanina parowa może być schładzana w wężownicy lub przestrzeni zbiornika. Istotne znaczenie mają tutaj parametry pracy odpowietrznika. Właściwie dobrane poziomy, temperatury i ciśnienia gwarantują skuteczność odpowietrzania instalacji.

Kalkulacja ekonomiczna automatycznego odpowietrznika

Doświadczenie wskazuje, iż w przypadku instalacji pracujących na podciśnieniu, nadwyżka ciśnienia skraplania, spowodowana obecnością niepożądanych gazów wynosi około 1,5 bara. W instalacjach pracujących na nadciśnieniu (większość zakładów mleczarskich) około 0,7 bara. Są to wartości uśrednione, podawane przez ZTCh. W rzeczywistości nadwyżka ciśnienia może być znacznie większa (zależnie od czynników podanych na początku artykułu). Dla obliczenia korzyści ze stosowania automatycznych odpowietrzników można skorzystać z następującego wzoru:

gdzie:
O_e – oszczędność energii elektrycznej w złotych/rok
P_n/P_k – iloraz nadwyżki ciśnienia w barach (związanej z obecnością gazów nieskraplających) oraz ciśnienia skraplania czystego czynnik chłodniczego (bar abs.)
C – wydajność instalacji chłodniczej w kW
H – współczynnik zużycia energii (proponowany przez Hansen)
T – czas pracy instalacji w ciągu roku (w godzinach)
M – koszt jednostkowy energii elektrycznej w PLN

Tabela 1. Współczynnik zużycia energii H dla temperatury skraplania równej 30°C

Przyjmując:
O_e – wartość liczona
P_n/P_k – 1bar/11,9 bar
C– 1100 kW
H– 0,24
T– 6500 godzin/rok
M– 0,4 zł/kWh netto

Przy rosnących cenach energii elektrycznej, wyliczone wyżej oszczędności są znaczące. Okazuje się więc iż inwestycja w skuteczną instalację odpowietrzającą zwróci się w stosunkowo krótkim czasie.

Wnioski

Pomimo, iż można skutecznie odpowietrzyć instalację chłodniczą ręcznie, warto zainwestować w układ zastępującą pracę obsługi. Osiągniemy w ten sposób wyższe bezpieczeństwo pracy, oraz większą skuteczność i ciągłość pracy odpowietrznika. Decydując się na automatyzację warto rozważnie dokonać wyboru urządzeń, opierając się na doświadczeniu innych zakładów. Tylko wtedy osiągniemy faktyczne korzyści ekonomiczne. Podstawowym kryterium powinna być skuteczność usunięcia gazów nieskraplających, wyższa niż w przypadku innych odpowietrzników, lub też stosowania odpowietrzania ręcznego.