Chiller à eau de refroidissement industriel: analyse des principes du cycle de refroidissement et des composants centraux

Principes de base du cycle de refroidissement

Le principe central du cycle de refroidissement est le transfert directionnel de la chaleur - absorant la chaleur de la zone qui a besoin de refroidir et de le libérer dans l'environnement extérieur. Plus précisément, cela est réalisé en faisant circuler un réfrigérant dans un système fermé pour transférer la chaleur.

Ce processus repose sur le fonctionnement coordonné de quatre composants clés: le compresseur, le condenseur, le dispositif de limitation et l'évaporateur.

En tant que technologie de soutien clé pour la production industrielle moderne, les refroidisseurs d'eau de refroidissement industriels sont largement utilisés dans les domaines industriels modernes tels que la transformation des aliments, la synthèse chimique et les biopharmaceutiques. Ils garantissent la stabilité des processus de production, améliorent la qualité des produits et améliorent l'efficacité énergétique.

Figure 1 : cycle de refroidissement industriel

Analyse des composants de base

I. compresseur

Le compresseur est le cœur du système de refroidissement, responsable de la compression et du chauffage du réfrigérant gazeux pour augmenter sa densité. Pour obtenir un refroidissement efficace, la température du réfrigérant doit être plus élevée que celle du milieu de refroidissement du condenseur (comme l'air ou l'eau) pour libérer la chaleur. Dans le même temps, le compresseur entraîne la circulation du réfrigérant dans le système fermé. Les types courants de compresseurs utilisés dans le refroidissement industriel comprennent les types de vis, de piston, de centrifuge et de défilement, les compresseurs de défilement et de vis étant les plus répandus. Les compresseurs de vis conviennent aux applications de climatisation chimique, de traitement et de climatisation refroidies à grande échelle.

Figure 2: Compresseur de vis semi-hermétique

Ii Condenseur

Le condenseur est le composant clé qui refroidisse et condense la vapeur de réfrigérant à haute température à haute pression dans un état liquide en échangeant de la chaleur avec un milieu de refroidissement (comme l'air ou l'eau), en éliminant la chaleur du réfrigérant.

(1) Condenseur à ailettes

Le condenseur à ailettes utilise des ventilateurs pour forcer l'air à couler sur les bobines de condenseur, dissipant la chaleur du réfrigérant dans l'environnement environnant. Il a une structure simple, une faible consommation d'eau et convient à une utilisation extérieure, en particulier dans les endroits où l'eau est rare.

Figure 3: Condenseur à ailettes

(2) Shell and T ube Condenseur

Le condenseur de coquille et de tube utilise l'eau comme milieu de refroidissement. Le réfrigérant coule à l'intérieur des tubes du condenseur et la chaleur est transférée à travers les parois du tube vers l'eau de refroidissement. Par rapport aux condenseurs refroidis par air, les condenseurs refroidis par eau sont plus efficaces dans des environnements à haute température, atteignant des températures de condensation plus faibles et améliorant ainsi les performances globales du système de refroidissement.

Figure 4: condenseur de coque et de tube

Iii. Évaporateur

L'évaporateur est un composant central du système de refroidissement, où le réfrigérant liquide absorbe la chaleur et s'évapore, accomplissant la tâche de refroidissement réelle. Ruidong Group, en tant que société professionnelle de conception et de fabrication de CVC, fournit des condenseurs et des évaporateurs de haute qualité sous sa propre marque, équipé de compresseurs de marque bien connus. Du contrôle des matières premières à la fabrication de produits, l'entreprise garantit strictement la qualité des unités pour répondre aux besoins de divers environnements de refroidissement industriel.

Figure 5: Inventaire de l'échangeur de chaleur

Figure 6: Ligne de production de condenseur / évaporateur de la coque et du tube

Iv. Présentation de la valve d'extension

La soupape d'extension est un composant clé du cycle de réfrigération. Ses principales fonctions sont de réguler le débit de réfrigérant pour répondre à la demande 'bouillante ' de l'évaporateur et pour réduire la pression du réfrigérant pour faciliter la transition entre le côté haute pression (compresseur et condenseur) et le côté basse pression (évaporateur).

(1) Vanne de dilatation thermique

La soupape de dilatation thermique, couramment utilisée dans la réfrigération industrielle, ajuste automatiquement le débit de réfrigérant en détectant la température et les changements de pression dans l'évaporateur via une ampoule de détection pour maintenir la surchauffe. Une installation et un étalonnage appropriés peuvent empêcher un flux de réfrigérant anormal.

(2) Valve d'expansion électronique

La soupape électronique de l'extension surveille les paramètres du système à travers des capteurs et des contrôleurs, et contrôle précisément le flux de réfrigérant en fonction des données en temps réel. Il convient aux applications avec des variations de charge significatives mais nécessite une alimentation stable et une maintenance régulière des composants électroniques.

Quel que soit le type de soupape d'expansion choisie, l'objectif central est d'assurer une expansion efficace du réfrigérant et une absorption de chaleur dans l'évaporateur tout en maintenant un fonctionnement stable du système. Ruidong Group peut recommander le dispositif d'étalonnage le plus approprié basé sur des besoins spécifiques et des caractéristiques du système, et fournir des suggestions de support et de maintenance techniques.

Autres composants importants

I. Réfrigérants

Les réfrigérants sont le milieu du transfert de chaleur dans les systèmes de réfrigération. Ils circulent entre les états liquides et gazeux avec des changements de température et de pression, absorbant et libérant la chaleur pour atteindre le refroidissement. Le groupe Ruidong utilise généralement des réfrigérants tels que R22, R134A, R410A et R407C, qui sont plus sûrs et plus respectueux de l'environnement.

Ii Contrôle de pression

Les capteurs de pression et les contrôleurs sont installés dans le système de réfrigération pour surveiller les niveaux de pression. Ils aident à prévenir la surpression, ce qui peut causer des dommages aux équipements ou des risques de sécurité. Le contrôle de la pression garantit également que le réfrigérant fonctionne dans la plage de pression optimale, améliorant les performances et l'efficacité du système.

Iii. Contrôle de la sécurité

Les dispositifs de contrôle de sécurité, tels que les commutateurs à haute pression, les commutateurs à basse pression, les protecteurs de surcharge et les protecteurs d'énergie, sont conçus pour protéger le système et les opérateurs contre les dangers potentiels.

Iv. Automatisation et surveillance

Les programmes de contrôle utilisent le logiciel de programmation Siemens, qui permet des ajustements de paramètres flexibles basés sur des conditions de fonctionnement réelles pour obtenir une logique de contrôle optimale. Cela garantit un fonctionnement efficace et économique de l'unité. Les contrôleurs de micro-ordinateurs et les composants électriques proviennent tous de marques bien connues, capables d'un fonctionnement stable à des températures ambiantes allant de -15 ° C à 55 ° C. Ils présentent des fonctions de contrôle automatiques complètes et sont équipés d'interfaces RS-232 / RS-485 pour le contrôle de télécommande.

Le principe de travail de base du cycle de réfrigération est le même, mais la sélection, l'installation et la maintenance des composants dans les systèmes de réfrigération des processus industriels sont cruciaux pour les performances du système. L'optimisation des compresseurs, des condenseurs, des évaporateurs, des vannes d'expansion et des systèmes de contrôle peut améliorer l'efficacité, réduire la consommation d'énergie et assurer la qualité et la sécurité.

Les refroidisseurs industriels sont largement utilisés dans les industries telles que la production d'électricité, la marine, l'alimentation et les boissons, la pétrochimie, le pétrole et le gaz, le traitement des données et le refroidissement du district. Avec la demande croissante de réfrigération dans les applications industrielles, les systèmes personnalisés qui répondent aux normes stricts deviennent la tendance. Ces systèmes nécessitent une conception et une mise en œuvre minutieuses.

Ruidong Group propose des services de CVC complets, concevant des systèmes de réfrigération efficaces, économiques et respectueux de l'environnement pour diverses industries. Contactez-nous pour plus d'informations.

Figure 7: Série de climatiseurs de refroidissement industriel et commercial