Ochrona agregatów chłodniczych w niskich temperaturach otoczenia

Tak samo jak potrzebujemy ochrony przed zimnem i jego wpływem na nas, nasze domy, samochody itp., musimy chronić nasze agregaty chłodnicze. Pęknięcie rur z powodu braku ochrony przed mrozem może być bardzo kosztowne. Jeśli wcześniej nie podejmie się odpowiednich działań, gdy temperatura spadnie poniżej zera, możemy szybko znaleźć się w sytuacji, której nie da się naprawić.

W tym artykule skupiamy się głównie na wykorzystaniu środków chemicznych do ochrony systemów agregatów chłodniczych przed zamarzaniem, ale należy wspomnieć, że ogrzewanie śladowe jest również środkiem ochrony rur przed zamarzaniem.

Rozważając ochronę chemiczną, można instynktownie pomyśleć o powszechnie stosowanym, dostępnym bez recepty płynie niezamarzającym, który można stosować w samochodach, i byłoby to słuszne. Jednak powszechnie stosowany płyn niezamarzający do samochodów nie został zaprojektowany ani opracowany z myślą o złożonych układach mieszanych metali, które spotykamy w zastosowaniach przemysłowych.

Ponadto takie produkty zawierają dodatki, takie jak krzemiany, które są niekompatybilne z systemami agregatów chłodniczych. Krzemiany łatwo pokrywają metalowe powierzchnie, a tym samym zmniejszają wydajność wymiany ciepła (zwykle + o około 10%), co zwiększa ogólne koszty energii.

Krzemian, w odpowiednim środowisku, może również tworzyć polimery, zamieniając płyn w żel, ponownie zwiększając koszty ekonomiczne i możliwe zanieczyszczenie. Ostatnim ostrzeżeniem przed stosowaniem takich produktów jest ścierny charakter krzemianów, które mogą ostatecznie zaatakować uszczelnienia pompy.

Czego powinniśmy unikać, jakie produkty możemy wybierać i w jakich stężeniach?

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa dostępne na rynku produkty przeznaczone do ochrony przemysłowych zamkniętych systemów wodnych przed zamarzaniem.

Oba są preparatami zawierającymi glikol:

1. Najbardziej popularny jest glikol monoetylenowy (powszechnie określany jako MEG). MEG jest postrzegany jako powszechnie stosowany środek zapobiegający zamarzaniu w zastosowaniach przemysłowych, w których nie ma specjalnych wymagań ani potrzeby stosowania substancji chemicznej o niskiej toksyczności. Główną zaletą jest to, że ze względu na swoją konsystencję ma najlepszy współczynnik przenikania ciepła, co pomaga obniżyć bieżące koszty energii.
2. Glikol mono-propylenowy (powszechnie określany jako MPG). MPG może nie mieć takiego poziomu wydajności wymiany ciepła jak MEG, ale jest uważany za odpowiedni do stosowania w fabrykach żywności/producentach farmaceutycznych, ponieważ jest uznawany za produkt chemiczny „klasy spożywczej”. Ponieważ MPG jest mniej wydajny niż MEG, często wymaga „korekty”, aby uwzględnić tę różnicę, która wpływa na wydajność chłodzenia. Zazwyczaj zarządza się tym poprzez zmniejszenie ustawień agregatu chłodniczego, co zwiększa obciążenie instalacji, a tym samym ostatecznie zwiększa koszty energii.

Wyżej wymienione rodzaje glikolu są zalecane w ramach każdego procesu uruchamiania i/lub przez odpowiedniego producenta agregatu chłodniczego. Stężenie glikolu zależy od wymaganego poziomu ochrony przed zamarzaniem. Typowe poziomy ochrony dla systemów zamkniętych w Wielkiej Brytanii wymagają minimalnego stężenia glikolu na poziomie 25% v/v, co zapewniłoby średnią ochronę przed zamarzaniem na poziomie -12°C. Wykresy na rys. 1 przedstawiają korelację stężenia i ochrony przed zamarzaniem zarówno dla MEG, jak i MPG.

Dodatkowa uwaga dotycząca osiągnięcia minimalnego stężenia 25% odnosi się bezpośrednio do tłumienia bakterii. Glikole są oparte na węglu, co oznacza, że jako źródło pożywienia są podatne na atak bakterii. Jednak na poziomie 25% i wyższym takie stężenie tworzy tak zwany stan biostatyczny i jako taki hamuje proliferację mikroorganizmów związanych z rozkładem glikolu (rys. 2).

Jeśli taka awaria nastąpi z powodu ich obecności i wzrostu w systemie wodnym, nie tylko utracimy prawidłowy poziom ochrony przed zamarzaniem, ale ta aktywność bakteriologiczna spowoduje również obniżenie poziomu pH systemu, prowadząc w ten sposób do zwiększonej korozji. Ten objaw jest spowodowany mikrobiologicznymi produktami ubocznymi, które powstają w łańcuchu konwersji żywności w energię.

Z drugiej strony, „przedawkowanie” glikolu niesie ze sobą własne wyzwania. Zbyt duża ilość glikolu spowoduje spadek wydajności ze względu na wzrost mocy potrzebnej do cyrkulacji płynu zawartego w układzie, a także zmniejszenie wydajności wymiany ciepła, co ponownie przyczyni się do wzrostu ogólnych kosztów eksploatacji.

Jakie inne kwestie należy wziąć pod uwagę, stosując chemiczny środek zapobiegający zamarzaniu?

Jeśli wrócimy do podstawowych zasad, być może będziemy musieli unikać korzystania z wody zasilanej bezpośrednio z sieci. Wynika to ze zróżnicowanej jakości wody w Wielkiej Brytanii, w tym stężenia osadów i dodatków, które w odpowiednich warunkach mogą uszkodzić chłodzone przewody rurowe.

Aby pomóc w zwalczaniu niektórych problemów związanych z jakością, możemy rozważyć filtrowanie i dodanie nieutleniającego biocydu do naszego źródła wody. Oprócz wstępnego kondycjonowania używanej wody, będziemy musieli dodać odpowiednie dodatkowe środki chemiczne, które pomogą chronić agregaty chłodnicze i ich wielometalowe komponenty. Tego typu chemikalia są zwykle określane jako inhibitory. Zarówno woda, jak i glikol mają właściwości, które bez dodania inhibitorów chemicznych mogą sprzyjać korozji i, w zależności od regionu kraju, osadzaniu się kamienia na przewodach rurowych, jeśli używana woda jest „twarda „*.

Wszystkie te właściwości mogą z czasem przyczynić się do poważnych problemów. Inhibitory są starannie dobierane w zależności od metali używanych w systemie. Stają się one istotnym elementem wydajnej pracy agregatu chłodniczego, który pomaga również wydłużyć cykl życia systemu. Takie inhibitory mogą być zawarte w mieszaninie tak zwanego inhibitowanego glikolu, co jest powszechnym podejściem stosowanym w Wielkiej Brytanii. Te dwa składniki chemiczne mogą być również dodawane oddzielnie, w zależności od sytuacji, z dostosowanymi poziomami zarówno glikolu, jak i inhibitora.

Pobieranie próbek w ramach konserwacji zapobiegawczej

Po dodaniu glikolu i inhibitora (oraz w razie potrzeby nieutleniającego biocydu) nie powinniśmy zapominać o konieczności regularnego pobierania próbek konserwacyjnych. Po dokonaniu inwestycji w celu uzyskania optymalnej mieszanki glikolu i inhibitora w celu ochrony naszego systemu, musimy ściśle monitorować, czy pozostają one nienaruszone, zachowując odpowiednie stężenia.

Z próbkowania konserwacyjnego dowiadujemy się również, jak stabilne są warunki w systemie, czy obserwujemy wzrost aktywności bakterii lub jakąkolwiek aktywną korozję, spadek pH itp.

Ten reżim próbkowania konserwacyjnego jest kluczem do uniknięcia kosztownych awarii systemu i utrzymania całego systemu tak energooszczędnego, jak to tylko możliwe.

W ramach naszych umów konserwacji zapobiegawczej ICS Cool Energy standardowo pobiera próbki wody i przeprowadza niezależną analizę laboratoryjną. Pobieramy próbkę, wysyłamy ją do niezależnego laboratorium i dostarczamy łatwy do odczytania raport wskazujący wszelkie wady, które wykraczają poza zalecane parametry.

Znajdują się tam również jasne porady dotyczące konserwacji sprzętu lub naprawy, które wykonujemy we własnym zakresie, niezależnie od tego, czy jest to glikol, inhibitor, biocyd czy pełne płukanie.