CHŁODNICTWO  

AMONIAKALNE

Amoniak (R717) wyróżnia się w inżynierii chłodniczej jako niemal idealny czynnik termodynamiczny dla systemów przemysłowych dużej skali. Połączenie wyjątkowo wysokiego ciepła parowania z zerowym wpływem na środowisko (ODP=0, GWP=0) czyni go niezastąpionym w krytycznych sektorach, gdzie wymagana jest nie tylko moc, ale i precyzyjna kontrola procesu.

1.  Przemysł Spożywczy: Maksymalizacja Wydajności i Jakości Produktu

W sektorze spożywczym, amoniak jest kluczem do stabilności temperaturowej oraz szybkiego obniżania temperatury. W mroźniach tunelowych i mroźniach szokowych, zdolność R717 do pracy przy bardzo niskich temperaturach parowania (często poniżej -35) z zachowaniem wysokiego współczynnika sprawności (COP) jest bezcenna.

Zazwyczaj stosuje się tu systemy pomp cieczowych, które wymuszają recyrkulację amoniaku przez parownik. Ta metoda gwarantuje, że wewnętrzna powierzchnia wymiany ciepła jest stale i w pełni zwilżona cieczą chłodniczą, co minimalizuje powstawanie tzw. suchej powierzchni i znacząco zwiększa efektywność wymiany ciepła (współczynnik k). W efekcie, przy danej różnicy temperatur logarytmicznej (LMTD), wymagana powierzchnia parownika jest mniejsza lub osiąga się wyższą wydajność. W dużych zakładach mięsnych czy przetwórstwa rybnego, często projektuje się systemy dwustopniowe (dwa stopnie sprężania) w celu efektywnego radzenia sobie z wysokimi różnicami ciśnień wymaganymi do osiągnięcia ultra-niskich temperatur mrożenia.

2.  Browarnictwo i Napoje: Kontrola Egzotermii Procesu

W produkcji piwa i napojów, kluczowym zadaniem chłodnictwa jest precyzyjne zarządzanie ciepłem powstającym podczas fermentacji oraz efektywne chłodzenie brzeczki. Proces fermentacji jest egzotermiczny, a utrzymanie stałej, niskiej temperatury jest niezbędne do zapewnienia prawidłowego metabolizmu drożdży i zachowania pożądanego profilu smakowego produktu końcowego.

W tych aplikacjach dominują systemy chłodzenia pośredniego. Agregat amoniakalny zlokalizowany w wydzielonej maszynowni schładza glikol propylenowy lub etylenowy. Ten schłodzony nośnik ciepła jest następnie pompowany do płaszczy chłodzących fermentorów i zbiorników magazynowych. Użycie obiegu pośredniego znacząco minimalizuje ładunek amoniaku w strefach produkcyjnych, jednocześnie zapewniając niezbędną moc chłodniczą i dokładność regulacji. Należy zaznaczyć, że w chłodzeniu brzeczki, szybkość odbioru ciepła jest krytyczna, co wymaga stosowania wysoce wydajnych wymienników płytowych i precyzyjnej kontroli natężenia przepływu glikolu.

3.  Sport i Rekreacja: Infrastruktura Lodowisk Krytych

Amoniak jest standardowym czynnikiem dla dużych systemów chłodzenia płyt lodowisk. Tak jak w browarnictwie, stosuje się tu system pośredni, co jest wymogiem bezpieczeństwa z uwagi na obecność publiczności.

Centralny agregat amoniakalny schładza solankę (najczęściej chlorek wapnia lub glikol o niskiej temperaturze zamarzania). Solanka jest pompowana przez sieć rur zatopionych w betonowej płycie pod powierzchnią lodu. Utrzymanie lodu w idealnym stanie (zazwyczaj -5C do -10C) wymaga stałej i wydajnej absorpcji ciepła. Projektowanie tych instalacji wymaga dokładnego obliczenia przepływu turbulentnego solanki w rurach (poprzez utrzymanie odpowiedniej liczby Reynoldsa), co maksymalizuje współczynnik konwekcyjnego przekazywania ciepła i gwarantuje jednorodność temperatury na całej powierzchni lodu. Wykorzystanie amoniaku na etapie sprężania zapewnia efektywność energetyczną potrzebną do długotrwałej pracy o dużej mocy.

.

Biuro Projektów Chłodniczych Dawid Gliniecki

ul. Lotników Polskich 55/2; 80-809 Gdańsk

NIP 841-160-59-50