ООО "Холодильное дело"
В РОССИИ ХОЛОД ЗА НАС!
 

Главная
Новости
Издания
Публикации
Поиск
Литература
П.О.
Компакт-диск
Подписка
Реклама
Реквизиты
Карта сайта

Copyright © 2001-2017,
ИД «Холодильное дело»

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru

"Характеристики оборудования для создания комплексов эффективного использования диоксида углерода"

Статья из журнала "ХБ" № 6/2007 г.

 

Диоксид углерода находит широкое применение в традиционных и новых технологиях. Для его эффективного использования необходимо иметь разнообразное оборудование, выпускаемое одним предприятием. Таким предприятием является ООО «АвтоГазТранс» из Самары. Представлены характеристики производимого оборудования для транспортирования низкотемпературного жидкого диоксида углерода, его перекачивания из ёмкости в ёмкость, длительного хранения без потерь. Приведена информация об оборудовании для газификации жидкого СО2, редуцирования его до обычно используемых давлений. Рассмотрены особенности станции для зарядки диоксида углерода в баллоны. Всё оборудование, производимое предприятием, согласуется по давлениям, производительности и другим показателям, что упрощает создание комплексов различного назначения для эффективного использования СО2.

Введение

Потребление диоксида углерода пищевой промышленностью и машиностроением постоянно увеличивается. В последнее время серьёзными потребителями СО2 становятся тепличные хозяйства закрытого грунта, где он используется для подкормки растений. Примечательно, что неуклонно растёт и количество мелких потребителей диоксида углерода.

Особенность развития рынка углекислотного оборудования в настоящее время — повышение спроса на технику всё более высокой производительности и единичной мощности. Это обстоятельство, на наш взгляд, обусловлено значительным общим ростом производства минеральных газированных вод и пива, с одной стороны, и, с другой, – укрупнением предприятий, использующих в своих технологиях диоксид углерода. Снабжение крупных потребителей баллонным СО2 становится анахронизмом и достаточно быстро уступает место обеспечению жидким продуктом с последующей его газификацией. Вместе с тем, неуклонно увеличивающиеся количество мелких потребителей испытывает потребность в заряженных диоксидом углерода баллонах.

К современному оборудованию для СО2 предъявляются высокие требования по степени автоматизации, надёжности, удобству эксплуатации и безопасности. Немаловажное значение имеет и стоимость оборудования, поскольку российским производителям приходится вступать в прямую конкурентную борьбу с ведущими мировыми производителями. Все эти обстоятельства учитываются при формировании маркетинговой и технической политики на «АвтоГазТранс».

Комплексы для станций газификации жидкого диоксида углерода

Производимые предприятием комплексы предназначены для доставки, хранения, газификации и выдачи диоксида углерода для его потребления при разливе газированных безалкогольных напитков и пива, в технологических сварочных линиях, тепличных хозяйствах и многом другом.

В зависимости от количества потребляемого газа «АвтоГазТранс» предлагает типовые комплексы с возможностью подачи диоксида углерода объемом 100, 200 и 400 кг/ч. В состав таких типовых комплексов входит оборудование, представленное на рисунке.

Типовой комплекс станции газификации жидкого низкотемпературного диоксида углерода: 1 — транспортные цистерны для доставки от 4 до 22 м3 диоксида углерода; 2 — станция перелива жидкого СО2 из одной ёмкости в другую производительностью 10 т/ч; 3 — резервуары горизонтальные и вертикальные длительного хранения жидкого продукта объёмом от 4 до 50 м3; 4 — газификаторы электрические производительностью от 100 до 400 кг/ч; 5 — подогреватели электрические производительностью от 400 до 1100 кг/ч; 6 — редукторы углекислотные с диапазонами давления газа на выходе 1…8 и 2...12 кгс/см2

При необходимости создания станции газификации с производительностью, превышающей 400 кг/ч, применяются имеющиеся схемно-программные решения включения в работу параллельно-последовательно существующих газификаторов, подогревателей и редукторов, что снижает тепловую инерционность комплекса и обеспечивает его более устойчивую и надёжную работу.

Оборудование для комплектации станций газификации и наполнения баллонов

Для транспортирования жидкого низкотемпературного диоксида углерода от производителя или хранилища к месту потребления нами выпускаются полуприцепы-цистерны объёмом 10, 18 куб. метров и с рабочим давлением до 2,0 МПа, а также объёмом 22 куб. метра с рабочим давлением 2,2 МПа. Общий вид ЦЖУ 22-2,2 показан на фото 1.

Фото 1. Цистерна-полуприцеп типа ЦЖУ 22-2,2

Полуприцеп-цистерна может комплектоваться углекислотной перекачивающей станцией, которая устанавливается непосредственно в тамбуре цистерны.

Для длительного хранения жидкого диоксида углерода предназначены выпускаемые нами резервуары, типоразмерный ряд которых достаточно широк и, что важно, согласован с полуприцепами-цистернами по объёмам и рабочим давлениям. Наибольшей популярностью у потребителей пользуются резервуары РДХ 12,5-2,0; РДХ 22,5-2,0; РДХ 50-2,0. На фото 2 представлен один из таких резервуаров (фото 2).

Фото 2. Резервуар РДХ 40-2,0 для хранения жидкого СО2

Внутренние сосуды резервуаров и цистерн изготавливаются из легированной марганцем и кремнием стали. Теплоизоляция этих сосудов выполнена из жёсткого пенополиуретана, имеющего хорошие теплоизоляционные свойства и не поглощающего влагу, что создаёт условия для длительного хранения диоксида углерода со среднесуточным подъёмом давления не более 0,15 МПа при среднесуточной температуре окружающей среды +30°С. Сосуд с теплоизоляцией защищён от ультра-фиолетовых лучей и атмосферных воздействий кожухом, изготовленным из оцинкованной стали и покрытым светоотражающей порошковой полиэфирной эмалью.

Резервуары и цистерны могут быть снабжены холодильными системами поддержания давления, собранными на базе спиральных компрессоров Copeland. Резервуары имеют встроенные теплообменники, а цистерны комплектуются внешними пластинчатыми теплообменниками.

Внутренние сосуды оснащены многоуровневой системой безопасности, включающей предохранительные клапаны и разрывные мембраны. Цистерны комплектуются магнитными поплавковыми индикаторами уровня, а резервуары – тензометрической системой контроля массы жидкого диоксида углерода.

Газификация жидкой фазы СО2 для подачи его в технологические линии и поддержания заданного давления в изотермических резервуарах хранения сжиженного диоксида углерода выполняется автоматическими газификаторами. Нагрев диоксида углерода до состояния испарения производится непосредственно электрическими нагревателями, т.е. без промежуточных теплоносителей.

Газификатор (фото 3) состоит из испарителя, изготовленного из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, и блока автоматического управления. В процессе работы газификатора автоматическое включение и выключение нагревательных элементов (ТЭНов) происходит в соответствии с сигналами от датчиков температуры и давления газа. Это позволяет поддерживать давление и температуру газа на программно-задаваемом уровне. Типоразмерный ряд газификаторов содержит модификации с производительностью: 100; 200; 400 кг/ч.

Фото 3. Электрический газификатор АГТ 55-226 с производительностью до 400 кг/ч

Для нагрева диоксида углерода до температуры 0…30°С служат специальные подогреватели (фото 4). Подогрев обеспечивает достижение нужной температуры и исключает замерзание редуктора при максимальных расходах продукта. Проточная часть подогревателя выполнена из нержавеющей стали. Автоматическая система управления подогревателем в соответствии с сигналом датчика температуры поддерживает заданное оператором значение температуры газа на выходе за счёт импульсного ПИД – регулирования и управления ТЭНами. Типоразмерный ряд включает подогреватели на расходы 400; 640 и 1000 кг/ч.

Фото 4. Электрический подогреватель АГТ 218-01

Редуцирование газа производится специально спроектированными для СО2 редукторами АГТ-219. Имеются модификации для давлений выхода СО2 1…8 и 2…12 кгс/см2. Редукторы рассчитаны на расход до 400 кг/ч.

Для перекачивания жидкого низкотемпературного диоксида углерода из транспортной цистерны в стационарный резервуар можно использовать станцию АГТ 141-01 производства «АвтоГазТранс» (фото 5) номинальной производительностью — 10 т/ч при напоре 60 м водяного столба. Станция не нуждается в применении смазывающих масел, что исключает их попадание в диоксид углерода.

Фото 5. Станция перекачивающая углекислотная АГТ 141-01

Мелкие потребители СО2, как известно, обеспечиваются с помощью сорокалитровых баллонов. Для заправки баллонов на предприятии разработана и серийно производится простая и удобная в эксплуатации углекислотнозарядная станция, показанная на фото 6. Она предназначена для наполнения баллонов и огнетушителей жидким диоксидом углерода с весовым его дозированием и контролем исходной массы заряжаемых сосудов. Заправка баллонов жидким СО2 производится непосредственно от стационарного резервуара или транспортной цистерны (фото 6).

Фото 6. Углекислотнозарядная станция АГТ 24А

Станция состоит из насосного блока, тензометрического весоизмерительного устройства; и системы управления, позволяющей в автоматическом режиме управлять процессом зарядки. Так, после достижения заданного значения массы жидкого СО2 в баллоне станция автоматически отключается. Конструкция станции такова, что исключается попадание смазочных масел в заряжаемый баллон благодаря применению безмасляного насоса. Насосный блок и трубопроводы выполнены из нержавеющей стали. Производительность станции обеспечивает зарядку не менее 12 сорокалитровых баллонов в час.

Заключение

Углекислотное оборудование производства «АвтоГазТранс» хорошо зарекомендовало себя в течение длительной эксплуатации на многочисленных предприятиях пищевой промышленности и машиностроения. Это обстоятельство подтверждается не только постоянным увеличением объёма продаж оборудования, но и неоднократными повторными закупками оборудования нашими клиентами при расширении ими производства.

Исполнение проточных частей оборудования из нержавеющих сталей и коррозионно-стойких материалов обеспечивает назначенный срок эксплуатации 15 лет. Немаловажным обстоятельством является отсутствие смазки в движущихся частях изделий за счёт использования современных антифрикционных материалов.

Применение в системах управления микропроцессорных программируемых контроллеров в сочетании с твердотельными релейными устройствами позволяет поддерживать достаточную степень автоматизации в сочетании с высокой надёжностью оборудования, простотой его наладки и обслуживания.

###

 

С. Алимов, канд. техн. наук, гл. инженер ООО «АвтоГазТранс», г. Самара
П. Лазарев, гл. технолог ООО «АвтоГазТранс», г. Самара

«VIV Russia 2017»

«КРИОГЕН-ЭКСПО. Промышленные газы 2017»

Кафедра «Техника низких температур»

Кондиционеры, тепловые насосы, системы вентиляции