При изготовлении водоохлаждающего оборудования такого как чиллеры, градирни, холодильные машины, конденсаторы возникает множество вопросов, которые тесно связаны с условиями их эксплуатации, технологическими параметрами потребителя, внутренними характеристиками циклов, рабочими телами и пр.
Специалистов, которые в комплексе владеют глубокими знаниями по всем названным разделам, немного и трудятся они, как правило, в компаниях, проектирующих соответствующее оборудование. Учитывая, что ООО «Энергия Холода» производит весь спектр холодильного оборудования и несет ответственность за свой конечный продукт, очевидна необходимость решения возникающих производственных проблем в рамках единой организации.
Плюсы централизованного подхода
- Сокращение времени от принятия решения до внедрения его в производство и выпуск продукции.
- Мониторинг эксплуатации дает много информации о сферах использования оборудования.
- Постоянно растет надежность и качество оказанных услуг.
В ООО «Энергия Холода» создан отдел научных исследований и разработок, который постоянно проводит испытания и оптимизацию методик подбора и расчета оборудования, чтобы цена/качество/технические характеристики были всегда оптимальными для Заказчика и полностью соответствовали его требованиям.
В рамках работы отдела рассматриваются все вопросы использования новейших технических решений и оперативного внедрения их результатов в производство, благодаря чему наша продукция постоянно совершенствуется и соответствует лучшим мировым стандартам.
Николай Михайлович Трубников
Руководитель отдела научных исследований и разработок
Факты:
- Кандидат технических наук, доцент, член-корреспондент МАХ.
- Имеет более 100 публикаций и 10 патентов на изобретения. Научные интересы — энергосбережение в системах вентиляции и кондиционирования.
- Окончил ЛТИХП в 1977 г. по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установки», специализация «системы кондиционирования воздуха».
- С 1981 по 1984 гг. обучался в аспирантуре, в 1984 г. защитил кандидатскую диссертацию, тема которой связана с разработкой новых систем термостатирования объектов.
Приоритетные направления НИОКР
Тяжелые климатические условия эксплуатации градирен и чиллеров NCT, нестандартные режимные параметры и самое разнообразное состояние питающей воды требуют постоянного совершенствования способов их защиты от коррозии и повышения надежности узлов.
В настоящее время оборудование ООО «Энергия Холода» выпускается с полностью защищенными элементами за счет горячего цинкования, покраски синтетическими красками. Внутренняя поверхность изделий, контактирующая с водой или водяными парами, защищается герметизирующими пастами. Для сборки отдельных элементов используются исключительно болтовые соединения, изготовленные из нержавеющей стали. Большое внимание уделяется водоподготовке. Наряду с традиционными методами водоподготовки (периодическая продувка и применение биоцидов) в градирнях NCT разработана и внедрена водоподготовка с применением отечественных компонентов. Это позволило снизить стоимость оборудования в разы без ущерба для качества процедуры.
Изучение взаимного влияния процессов
В градирнях в процессе охлаждения участвуют три среды: охлаждаемая и оросительная вода, нагревающийся воздух. Этот процесс требует знаний всех закономерностей тепло-массопереноса в двухфазных средах при их взаимном влиянии. Опубликованные расчетные зависимости носят частный характер. Взаимное влияние процессов, как правило, учитывается компенсирующими коэффициентами. Мониторинг эксплуатации градирен показывает, что данный подход оправдан только в узком диапазоне параметров в стационарном режиме. Во всех других случаях ошибка при расчете площади теплообмена, расхода воды на продувку и испарение, расхода охлаждаемого воздуха может достигать десятков процентов. Это, в свою очередь, сказывается на габаритах и энергопотреблении градирен.
Современные методики обработки данных и натурные испытания
Для проверки расчетных зависимостей в составе ООО «Энергия Холода» существует подразделение, которое на экспериментальном стенде моделирует различные режимы эксплуатации градирен и дает рекомендации по корректировке расчетов. Так как габариты и тепловые мощности выпускаемых градирен велики (холодопроизводительность достигает МВт) и не позволяют выполнить полноразмерное испытание, сотрудниками подразделения широко используется масштабирование и пропорциональное моделирование. Современные методики обработки данных позволяют распространить полученные результаты на весь диапазон выпускаемого оборудования и внедрить в производство.
Оптимизация энергопотребления градирен
Основными потребителями электроэнергии являются вентиляторы. В градирнях используются осевые (тип SVA) или радиальные (тип VR) вентиляторы. Условия их эксплуатации таковы, что создаваемый ими напор тратится на преодоление местных сопротивлений в элементах градирен. Как известно, местные сопротивления очень чувствительны к формированию потока воздуха в них. Конструктивные особенности конечного изделия (переходы с сечения на сечение, равномерность распределения воздуха по площади) значительно влияют на коэффициенты местных сопротивлений, следовательно, и на требуемый напор вентиляторов. Расчеты, проведенные отделом научно-исследовательских разработок показали, что за счет незначительных конструктивных доработок воздушного тракта градирни можно снизить коэффициент местного сопротивления в 2…2,3 раза и общее аэродинамическое сопротивление на 10-20 %. Данный факт позволяет снизить стоимость выпускаемого оборудования на 10%, что делает продукцию ООО «Энергия Холода» еще более конкурентоспособной.
Расчетные зависимости оросителей
Эффективность работы градирни в максимальной степени зависит от процессов протекающих в оросителе. Каждый производитель градирен использует оригинальные профили оросителей, расчетные зависимости для которых отличаются друг от друга. Наибольшие погрешности в расчетах получаются для режимов с орошением. В связи с этим, отдел НИР был вынужден провести ряд модельных испытаний на экспериментальном стенде для определения границ применимости рекомендованных расчетных зависимостей. Полученные результаты позволяют выполнять расчеты, гарантирующие достоверность полученных результатов.
В заключение следует отметить, что проектирование и производство технически сложной продукции с применением научных методов исследований и разработок является современным и экономически оправданным. Конечный эффект этой работы напрямую связан со стоимостью и конкурентоспособностью выпускаемого оборудования.
