ПЕРЕВОД ХОЛОДИЛЬНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ НА ОЗОНОБЕЗОПАСНЫЕ ХЛАДАГЕНТЫ

Одной из задач, стоящих в настоящее время перед предприятиями химической и других отраслей промышленности России, является обеспечение холодоснабжения основных производств. Это связано в первую очередь с износом холодильного оборудования, проработавшего на многих предприятиях 30-40 лет, а также необходимостью замены озоноопасного холодильного агента R12, производство которого сегодня в России прекращено.

Восстановление работоспособности крупных станций с холодильными машинами типа ХТМФ и ТХМВ, производства Казанского компрессорного завода, возможно путем замены существующего холодильного оборудования новым, или проведением модернизации. В последнем варианте должны решаться вопросы восстановления технического ресурса и перевода на озонобезопасный агент.

Замена на импортное холодильное оборудование в связи с жесткими требованиями, предъявляемыми к работе вспомогательных систем, к которым относятся градирни и очистные сооружения, без существенных финансовых затрат представляется проблематичной. Анализ вспомогательных систем на многих предприятиях, в том числе химической отрасли, показывает неудовлетворительное их состояние, при котором не могут быть обеспечены требуемые для эксплуатации импортной техники параметры хладоносителя и подаваемой на конденсаторы холодильных машин воды. Кроме того необходимо также учитывать затраты на демонтаж старого и монтаж нового оборудования, связанный в том числе и с переделкой фундаментов. Может возникнуть потребность в переобучении или повышении квалификации обслуживающего персонала.

Замена на отечественное озонобезопасное оборудование повышенной на 15-25% эффективностью по сравнению с ранее выпущенным возможна. При этом оборудование может быть изготовлено с сохранением корпусных деталей компрессора и мультипликатора в соответствии с прежней документацией, что позволит избежать капитальных затрат на переделку фундаментов. Однако, учитывая отсутствие сегодня на Казанском компрессорном заводе серийного производства этих машин, срок их поставки увеличен до 12-18 месяцев. В отличие от импортной техники отечественное оборудование, как показывает практика, предъявляет менее жесткие требования к работе вспомогательных систем. Это объясняется использованием в качестве теплопередающих поверхностей толстостенных накатанных медных трубок, что допускает большее количество чисток внутритрубной поверхности, например, от водяного камня в конденсаторах.

Модернизация холодильного оборудования предполагает перевод его на озонобезопасный хладагент при сохранении основных элементов, с одновременным восстановлением технического ресурса и повышением энергетических показателей.

В настоящее время в России и республиках бывшего СССР, а также в странах восточной Европы установлено свыше 1800 единиц турбохолодильных машин типа ХТМФ - 235, 248 и ТХМВ - 2000, 4000 производства Казанского компрессорного завода. В качестве агента в них используется озоноразрушающий агент R12.

Сложность проведения модернизации данного вида оборудования заключается в том, что параметры центробежных холодильных компрессоров зависят от термодинамических свойств рабочих веществ, использующихся в качестве хладагента. Это обстоятельство не позволяет проводить замену агента без изменения геометрических и режимных параметров компрессоров.

Кроме того, как показал анализ условий эксплуатации холодильных машин, их реальные режимы работы значительно отличаются от расчетных, и имеют свою специфику на каждом объекте. Самостоятельным вопросом в этом случае является вопрос использования существующей теплообменной аппаратуры, определяющей требуемые параметры компрессоров.

ОАО «ВНИИхолодмаш-холдинг» совместно с ООО «ИТ Цикл» и ОАО "Казанькомпрессормаш" проведен комплекс работ, в результате выполнения которого предложена и реализована технология модернизации существующего холодильного оборудования. Технология предусматривает перевод компрессорных агрегатов на озонобезопасный агент R134а путем изменения проточной части и передаточного отношения мультипликатора при сохранении существующих корпусов компрессора и мультипликатора, фундамента, приводного электродвигателя и ТОА и полном восстановлении технического ресурса.

Для потребителя проведение модернизации включает демонтаж, отправку компрессора и мультипликатора на завод-изготовитель и после получения с завода установку их обратно на существующие фундаментные болты. В период нахождения компрессора и мультипликатора на заводе потребитель проводит очистку системы холодильной машины от минерального масла.

В случае необходимости, например, при модернизации только части машин на холодильной станции, организуется самостоятельная система обслуживания модернизированных машин на R134а. Система состоит из дополнительных ресиверов, фильтров осушителей, вспомогательного компрессорного агрегата и вакуум-насоса, работающих также, как и основной компрессорный агрегат, на синтетическом масле.

В настоящее время проведена модернизация около 40-ка машин типа ХТМФ и ТХМВ.

Индивидуальный подход к выполнению каждого заказа позволил не только снизить потребление энергии, но и обеспечил возможность повышения холодопроизводительности агрегатов, при сохранении приводного электродвигателя. Для Уральского электрохимического комбината производительность отдельных машин повышена почти в 1,5 раза.

Практически на каждом объекте потребление энергии машин снижено на 15-25%. Полученные данные подтверждены испытаниями компрессорных агрегатов при эксплуатации модернизированных холодильных машин у потребителя. Снижение потребляемой мощности на комбинате «Вискоза» при режиме работы с температурой кипения -5оС и температурой конденсации +35оС составляет 280 кВт, а на Уральском электрохимическом комбинате при той же температуре конденсации, но температуре кипения +2оС - 380 кВт. Это обеспечивает годовую экономию электроэнергии при работе в течение 4500 часов в год соответственно 1,26 и 1,71 тыс. МВт ч.

В отдельных случаях предусмотрена возможность временной работы модернизированного оборудования на R12.

Проведенные испытания холодильных машин у заказчиков подтвердили правомерность используемых при модернизации методик и гарантируют заказчику параметры машин в соответствии с новыми техническими условиями (см. таблицу).

Себестоимость модернизации машин типа ХТМФ и ТХМВ составляет от 20 до 30% стоимости новой машины, при сокращении сроков выполнения работ до 5-6 месяцев, не требуя при этом капитальных дополнительных затрат на изготовление или замену фундамента.

Таким образом, разработанная технология перевода на озонобезопасный хладагент R134а крупного холодильного оборудования обеспечивает наименьшие трудозатраты, стоимости и сроки выполнения работ.

Труды XIII международной научно-технической конференции по компрессоростроению. Сумы 2004