Империя Холода
Отраслевой информационно-
аналитический журнал
Мы помогаем
продвигать вашу
продукцию

Техническое перевооружение аммиачной холодильной установки «Московской Пивоваренной Компании»

Журнал: №6(111) Декабрь 2021 (архив)

Рубрика: Промышленный холод

Автор: Виктор Велюханов (генеральный директор ООО «Фриготрейд»)

Приведен пример завершенных ООО «Фриготрейд» работ, связанных с техническим перевооружением аммиачной системы холодоснабжения технологического оборудования «Московской Пивоваренной Компании» за счет установки современного энергоэффективного оборудования и дублирования единственного теплообменного аппарата на предприятии, где показаны возможности нашей компании в этом направлении.

Весной 2021 г ООО «Фриготрейд», российская инжиниринговая компания и производитель систем холодоснабжения, выпускаемых под торговым знаком Фригодизайн®, выполнила проектные работы и передала заказчику рабочую документацию «Техническое перевооружение аммиачной холодильной установки» в объеме, необходимом для увеличения энергоэффективности предприятия и обеспечения резервирования. А осенью 2021 г завершила комплекс монтажных и пусконаладочных работ холодильного оборудования, поставленного на этот объект.

«Московская Пивоваренная Компания» является современным быстро развивающимся предприятием, появившимся на российском рынке в 2008 г с годовой производственной мощностью 2,4 млн. гектолитров, а в настоящее время развившим ее до 8,0 млн. гектолитров в год. Среди ценностей, провозглашаемых предприятием, готовность к переменам и инновациям и экономичность. Предлагая лучшую цену на свою продукцию, предприятие должно производить ее с меньшими затратами, при этом экономия не должна сказываться на качестве выпускаемой продукции.

В начале 2011 г ООО «Фриготрейд» получило этот проект, пройдя через конкурс, который был организован «Московской Пивоваренной Компанией» для реализации этого проекта, и выполнило работы по проектированию, поставке и монтажу дополнительного оборудования с целью повышения энергоэффективности, снижения расходов на эксплуатацию и снижения рисков простоя предприятия.

Аммиачная система холодоснабжения предприятия предназначена для подачи хладагента (аммиака) и хладоносителя (пропиленгликоля) в технологические цеха с целью охлаждения проточных технологических аппаратов, танков брожения и хранения пива, пастеризаторов. Также система холодоснабжения обеспечивает подачу хладагента в теплообменные аппараты охлаждения пивоваренной и дегазированной воды, в воздухоохладители для технологического кондиционирования помещений бродильно-лагерного отделения, помещения склада хмеля, дрожжевого отделения и ряда других помещений.

На данном предприятии используется система холодоснабжения с насосной подачей жидкого аммиака в испарители и промежуточным хладоносителем с закрытым баком-аккумулятором. Эта система обеспечивает холодом все технологическое производство и включает в себя компрессорное, теплообменное, емкостное и насосное оборудование. Холодильная установка работает на две температуры кипения хладагента: -6°С и 0°С.

При производстве пива выделяется углекислый газ, который собирается, очищается, сжижается и хранится в соответствующих танках. При потребности пивоваренного производства в газовой углекислоте жидкая фаза поступает из танков хранения и газифицируется, после чего перегретый газ подается на производство и используется для вытеснения пива из емкостей, продувки трубопроводов и в других технологических целях. В летнее время газификация углекислоты происходит в существующих на предприятии воздушных газификаторах. Однако зимой из-за низкой температуры окружающего воздуха производительности этих воздушных газификаторов недостаточно для обеспечения постоянно растущих потребностей производства данного предприятия.

Техническое перевооружение аммиачной системы холодоснабжения в рамках заключенного договора включало в себя следующие работы:

  • проектирование, установка и монтаж дополнительного (резервного) теплообменника-испарителя производительностью 2,15 МВт для охлаждения водного раствора пропиленгликоля с температуры 0°С до -4°С и подключение резервного теплообменника к трубопроводам хладагента и хладоносителя существующей системы холодоснабжения. Переключение потоков хладагента и хладоносителя между рабочим и резервным теплообменниками-испарителями требовалось осуществлять с помощью ручной запорной арматуры;
  • проектирование и монтаж жидкостно-жидкостного газификатора углекислоты с максимальной производительностью 7000 кг/ч по углекислоте и установка дополнительного насоса для подачи раствора хладоносителя (пропиленгликоля) на этот газификатор, что обеспечит в холодное время года энергоэффективную газификацию углекислоты, поступающей из танков хранения на технологическое производство;
  • проектирование и разработка рабочей документации для установки дополнительного аммиачного конденсатора испарительного типа фирмы Baltimore Aircool большей мощности с целью снижения давления конденсации в пиковый летний период и снижения потребления электроэнергии АХУ в целом с монтажом на существующую металлоконструкцию, установленную на кровле здания, включая разработку чертежей трубопроводов для подключения дополнительного конденсатора к существующим трубопроводам аммиака и определение необходимой запорной арматуры. Для обеспечения подачи оборотной воды на новый конденсатор была разработана рабочая документация на дополнительный водяной насос с подключением его к существующему баку оборотной воды.

Спроектированное ООО Фриготрейд и вновь установленное оборудование интегрировано в действующую систему холодоснабжения предприятия и включает в себя:

  • пластинчатый сборно-разборный резервный теплообменник-испаритель затопленного типа холодопроизводительностью более 2 МВт для охлаждения водного раствора пропиленгликоля с температуры 0°С до -4°С. В этом теплообменнике хладагент испаряется, отбирая тепло от промежуточного хладоносителя (водного раствора пропиленгликоля). Циркуляция хладоносителя через теплообменник-испаритель обеспечивается существующими центробежными насосами первого контура хладоносителя. Этот вновь установленный теплообменник-испаритель является резервным, при этом одновременная работа существующего и резервного теплообменников-испарителей согласно требованиям заказчика не предусмотрена. Переключение между рабочим и резервным теплообменниками-испарителями осуществляется с помощью ручной запорной арматуры. Габариты вновь установленного теплообменника-испарителя LxBxH = 2390x895x2180 мм. Его сухая масса составляет 4095 кг.


Резервный теплообменник-испаритель после завершения монтажных работ

  • в качестве газификатора углекислоты используется пластинчатый сборно-разборный теплообменник-испаритель производительностью 7 000 кг/ч по углекислоте и тепловой мощностью 496 КВт. Габариты вновь установленного теплообменника-испарителя для газификации углекислоты составляют LxBxH = 850x540x1190 мм. Его сухая масса составляет 687 кг.


Пластинчатый теплообменник-газификатор углекислоты с центробежным насосом подачи хладоносителя

Температура хладоносителя (пропиленгликоля) на входе в газификатор 0°С, на выходе из него -4°С. Температура жидкой углекислоты на входе в газификатор -25°С, температура газообразного СО2  на выходе из газификатора -15°С. Для подачи хладоносителя в газификатор наши специалисты установили центробежный насос производительностью 115 м³/ч с преобразователем частоты. Хладоноситель, поступающий на вход газификатора, отбирается с линии возврата хладоносителя с производства и имеет температуру 0°С. Углекислота испаряется в газификаторе, принимая тепло от промежуточного хладоносителя (пропиленгликоля). Испарившаяся углекислота после выхода из испарителя-газификатора поступает в существующий в системе воздушный теплообменник для перегрева газа и далее поступает на производство.

Система управления узлом газификации углекислоты и регулирующая арматура позволяют автоматически регулировать температуру углекислоты на выходе от -15°С и выше. Управление осуществляется по температуре воздуха на входе в воздушный газификатор и по температуре газообразной углекислоты на выходе. При температуре воздуха на входе ниже +25°С вся углекислота выпаривается в гликолевом теплообменнике-газификаторе. При температуре воздуха на входе воздушного газификатора выше +25°С часть жидкой углекислоты поступает в него, минуя гликолевый теплообменник-газификатор, при этом температура углекислого газа на выходе воздушного газификатора не должна опускаться ниже +5°С.

При этом сам процесс испарения жидкой углекислоты позволяет дополнительно охлаждать хладоноситель (пропиленгликоль), использующийся в технологическом процессе, что позволяет экономить электроэнергию, затрачиваемую на его охлаждение с помощью холодильных машин.  Подача углекислоты в испаритель-газификатор осуществляется под действием перепада давления; давление в танках хранения жидкой углекислоты составляет 1,58 Мпа (изб).

Спроектированный и установленный ООО «Фриготрейд» теплообменник-газификатор с насосом, имеющим частотный привод, и исполнительными механизмами является отдельной установкой, интегрированной в действующую систему холодоснабжения предприятия. Система управления этой установкой реализована нашими специалистами на базе контроллера фирмы Siemens SIMATIC c сенсорной панелью. В качестве регулирующих исполнительных механизмов используются преобразователь частоты Danfoss, моторный клапан Danfoss ICAD, электромагнитные клапаны. Система управления выполнена с учетом дальнейшей модернизации, увеличения функциональности и интеграции в глобальную систему управления «Умный завод».


Панель оператора со схемой и основными параметрами технологического процесса

Монтаж и прокладка трубопроводов осуществлялась в рамках установленного ООО «Фриготрейд» оборудования. Толщина стенок трубопроводов при проектировании выбиралась по расчетному рабочему давлению среды внутри трубы и с учетом технологических и коррозионных коэффициентов, исходя из расчетного срока службы трубопроводов не менее 20 лет. Прокладка горизонтальных участков трубопроводов проводилась с уклоном в полном соответствии с «Рекомендациями по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» и ФНиП «Правила безопасности химически опасных производственных объектов». Контроль сварных соединений трубопроводов проводился ультразвуком.

После монтажа осуществлялась продувка трубопроводов для удаления окалины и механических загрязнений. Все трубопроводы, имеющие температуру стенки трубы ниже +12°С, были теплоизолированы. При проведении теплоизоляционных работ поверхность трубопроводов очищалась, после чего на нее наносилось антикоррозионное покрытие. В качестве теплоизоляционного материала для изоляции труб установленного оборудования и арматуры использовался вспененный синтетический каучук с закрыто-пористой структурой, который в настоящее время является эффективным теплоизоляционным материалом с высокими теплофизическими и эксплуатационными характеристиками. Теплоизоляция крепилась к трубам клеем, при этом поперечные и продольные швы между приклеенными листами изоляции были заклеены самоклеющейся лентой.

После монтажа и теплоизоляции вновь установленных участков трубопроводов с хладагентом на них были нанесены опознавательные кольца согласно рекомендациям ФНиП «Правила безопасности химически опасных производственных объектов».

Размещение вновь установленного холодильного оборудования и трубопроводов выполнено, исходя из требований обеспечения свободного доступа к оборудованию и трубопроводной арматуре для их удобного обслуживания и ремонта. Проходы между существующими строительными конструкциями и вновь установленным оборудованием согласно указанным выше рекомендациям ФНиП должны быть не менее 1 м, а между отдельно стоящими колоннами и оборудованием — не менее 0,7 м.

Специалистами фирмы ООО «Фриготрейд» установлено 46 новых самодействующих предохранительных клапанов для защиты содержащего аммиак холодильного оборудования от разрушения в случае пожара. Отвод паров хладагента при срабатывании предохранительных клапанов производится по аварийным трубопроводам, рассчитанным на сброс паров от подключенного к нему аппарата системы холодоснабжения.


Установленные предохранительные клапаны с трубопроводами аварийного сброса хладагента

Заказчику была передана рабочая документация по данному проекту на электронном и бумажном носителях.

На всю документацию, представленную ООО «Фриготрейд», по техническому перевооружению аммиачной системы холодоснабжения завода «Московской Пивоваренной Компании» было получено положительное заключение экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ) с разрешением использовать ее как при монтаже спроектированного оборудования, так и при его дальнейшей эксплуатации. Результаты ЭПБ были зарегистрированы в органах Ростехнадзора Центрального округа.

* * *

Более подробно узнать о фирме ООО «Фриготрейд», выполненных проектах в различных отраслях промышленности, отзывах клиентов, наших патентах на изобретения и публикациях в профильных периодических изданиях можно на сайте frigodesign.ru или в нашем офисе в Москве.

Журнал: №6(111) Декабрь 2021 (архив)

Рубрика: Промышленный холод

Автор: Виктор Велюханов (генеральный директор ООО «Фриготрейд»)

24 апреля 2024
Подмосковье увеличило экспорт мороженого на 20%
18 апреля 2024
Кадры для холодильной отрасли: заседание в Мосполитехе
12 апреля 2024
Мороженое — лидер продаж в дискаунтерах
3 апреля 2024
Конференция «Опыт применения природных хладагентов…»
28 марта 2024
Холодоснабжение гражданских объектов. Реальность 2024
28 марта 2024
XXXI ежегодное собрание Международной академии холода
24 марта 2024
Специальное заседание «Молочных сессий»
11 марта 2024
Скоро открытие Modern Bakery Moscow | Confex – 2024
26 февраля 2024
В Подмосковье открылся новый морозильный комплекс
16 февраля 2024
МАХ объявляет ежегодный конкурсный приём в ряды академии
Рассылка