Лабораторные чиллеры. Особенности конструкции. Сферы применения.

Чиллеры (chiller) – это специализированные холодильные установки применяемые для охлаждения теплоносителя в научно - исследовательских лабораториях, на промышленных производствах, а также в коммунальной сфере. По сути, это холодильные агрегаты предназначены для отбора тепла у охлаждаемой среды и отвода его во внешнюю среду.

Конструкция чиллера

В составе холодильной машины (чиллера) обычно входит несколько основных функциональных элементов:

• Компрессорная установка

Повышает давления газа (пара) полученного в результате преобразования хладагента в системе за счет уменьшения его объема, тем самым обеспечивая его циркуляцию.

• Конденсатор

Обеспечивает конденсацию хладагента с превращением газа (пара) в жидкость и одновременным отводом тепла во внешнюю среду. Существует два типа устройств:

-конденсаторы с воздушным охлаждением;

-конденсатор с водяным охлаждением.

• Расширительный клапан (ТРВ)

Расширительный клапан, это элемент чиллера, который дозирует количество хладагента поступающего в испаритель, тем самым регулируя количества пара выходящего из испарителя.

• Испаритель - теплообменник

Испаритель - теплообменник, применяется для преобразования хладагента из жидкости в газ (пар), чтобы в процессе кипения поглотить тепло и сделать рабочий теплоноситель (воду, этиленгликоль) более холодной. Температура испарителя зависит от давления. После чего рабочий теплоноситель, обретя нужную температуру, с помощью циркуляционного насоса доставляется к обслуживаемому оборудованию.

Лабораторные чиллеры

Лабораторные чиллеры, в большинстве своем, предназначены для обеспечения условий протекания экзотермических и эндотермических химических реакций в химических реакторах с четким контролем температурных параметров. От этого зависит направление течения реакции, баланс компонентов и показатель выхода конечного продукта.

В процессе работы чиллеров в испарителях происходит постоянный процесс теплообмен между хладагентом и теплоносителем, что позволяет точно управлять уровнем температуры и контролировать ее. Эта полезная особенность холодильных систем широко используется в комбинированных установках, где режим температур необходимо менять в широком диапазоне.

В лабораториях различного оборудования требующего охлаждения очень много и часто использование холодильных установок единственный технологически допустимый способ отведения тепла. Чиллеры используются, для обеспечения работы лабораторного оборудования, обеспечивая отведение выделяемого при работе тепла, т. е. процесс охлаждения.

Лабораторные чиллеры, жидкостного охлаждение незаменимы во взрывоопасных зонах лабораторий . Также такие системы используется в случаях, когда отведение тепла в окружающую среду невозможно и необходимо организовывать охлаждение внутри помещений.

Чиллеры отлично подходит для организации охлаждения лабораторного оборудования в герметичных боксах и стерильных зонах, где в атмосфере не должны присутствовать инородные примеси и включения. Такие условия должны быть обеспечены в фармакологической, микробиологической и электронной промышленности.

Применение лабораторных чиллеров циркулярного типа дает пользователям широкий набор возможностей применения. В отличии, от зачастую, применяемой для охлаждения воды из общих сетей снабжения, теплоноситель с особыми защитными свойствами не влияет на специальное лабораторное оборудование и не дает солевых отложений.

Автоматизированная настройка параметров подачи теплоносителя позволяет точно задавать количество отводимого от рабочей системы тепла, что гарантирует хорошую цикличность и повторяемость процессов. Максимально автоматизированное управление с интуитивно понятным программным обеспечением упрощает эксплуатацию и обслуживание всего комплекса оборудования.

К лабораторным чиллерам могут подключаться дополнительный теплообменники, для быстрого изменения температуры. Обычно это нужно при работе оборудования с экзотермическими реакциями, когда экстремально высокая температура теплоносителя, возвращаемого от потребителя, нуждается в постепенном предварительном понижении.

Особенности применения лабораторных чиллеров

Как говорилось выше, чиллеры находят широкое применение на фармакологических, биологических, пищевых, электронных производствах, их используют для охлаждения лазерного оборудования, электронных устройств и систем автоматизации. Лабораторные чиллеры интенсивно применяются в научных исследованиях и разработках.

Как правило лабораторные чиллеры используются с целью контролируемого охлаждения, стеклянных и стальных химических реакторов, а также реакторов для биологических процессов. Технические решения применяемые в чиллерах дают возможность с высокой степенью точности осуществлять контроль температуры в динамическом режиме в экзотермических и эндотермических реакциях. Чиллеры разработаны специально для применения в процессах требующих значительной стабильности температуры теплоносителя. Большая часть модификаций чиллеров автоматизированна и имеет простую и понятную систему программирования параметров, обеспечивающую высокую точность поддержания показателей температуры. Имеются, как мобильные, так и стационарные установки. Современные модели лабораторных чиллеров отличаются исключительной надежностью и требуют минимального сервисного обслуживания.

В чиллерах в качестве внешней охлаждающей среды может выступать, как обычная проточная вода, так и воздух. Оба варианта устройств имеют высокую, производительность, и надежность.

Устройства с внешним жидкостным охлаждением эффективны, имеют компактные размеры и более удобны для обслуживания, но при этом, они зависимы от подачи большого объема проточной воды низкой температуры.

Лабораторные чиллеры, обычно, имеют воздушное охлаждение, они более крупные и шумные. При этом их неоспоримым преимуществом является возможность применения в местах, где существуют проблемы с подачей большого объема воды.

Для специальных производств существуют модели в конструкции охлаждающих контуров, которых отсутствуют металлические детали, что позволяет сохранять высокий уровень чистоты теплоносителя (охлаждающей жидкости).

Область использования лабораторных чиллеров

Химические и фармакологические производства

Лабораторные чиллеры поддерживают на заданном уровне температурные характеристики процессов химического, фармацевтического, биологического синтеза в реакторах. Осуществляют быстрое охлаждение оборудования в процессе изменении уровня тепловой нагрузки, при этом обеспечивая соблюдение температурного режима.

Обработка газов

Лаборатоные чиллеры осуществляют контроль температуры, скорости реакции и влажности в процессе фракционирования газов. Эффективны чиллеры и для осушения сжатого воздуха, создавая альтернативу фреоновым осушителям на горячем газе. Их использование приводит к значительному энергосбережению благодаря точному контролю "точки росы" и автоматике отключающей оборудование при отсутствии нагрузки.

Охлаждение лазеров

В лабораторных и промышленных условиях, чиллеры поддерживают на постоянном уровне температуру жидкости, используемой для охлаждения лазерных установок и обычно применяются в твердотельных, углекислотных и полупроводниковых лазерных системах высокой мощности. Как правило, для обслуживания лазеров требуется отдельный комплекс охлаждающего оборудования.

Охлаждение электроники и систем автоматики

Чиллеры не позволяют перегреваться электронике и блокам автоматизированного управления различного оборудования.

На современном рынке представлен большой выбор лабораторных чиллеров как европейского, так и азиатского производства. При этом спрос на такие устройства со стороны научно исследовательских организаций остается высоким, как в связи с общим развитием экономики страны, так и в связи с реализацией стимулирующих государственных программ.

Все большую популярность у потребителей приобретают чиллеры производимые азиатскими компаниями. Качество и надежность подобных систем, особенно, у китайских производителей, последнее время значительно выросло и в плотную приблизилось к показателям крупных мировых брендов. Современные китайские лабораторные чиллеры не только надежны и безотказны в работы, но и имеют широкие функциональные возможности, и высокий уровень автоматизации управления, часто даже превосходящий показатели западных конкурентов. При этом продукция азиатских производителей остается доступной по цене.

Потенциальным покупателям лабораторных чиллеров нужно иметь в виду, что для того чтобы добиться качественной и эффективной работы этих сложных устройств их необходимо профессионально подключить и настроить. Существует несколько схем подключения, каждая из которых может применяться в том или ином случае. Для каждой из схем есть своя сфера применения, свои достоинства и недостатки. Выбрать оптимальное решение клиентам помогут профессиональные инженеры. Для проведения работ необходимо обращаться к специалистам с высоким уровнем квалификации в организации дающие гарантии.

Компания «Мида» предлагает обширный перечень лабораторных чиллеров, их производственные параметры полностью удовлетворят запросы клиентов по показателям мощности, спектру реализуемых температур, производительности, а также конфигураций оснащения. Все охладительные установки эффективны, обладают высоким уровнем экономичности и безопасности, элементарны в управлении, совместимы с абсолютно всеми видами специализированного лабораторного оборудования.

Наши инженеры окажут профессиональную поддержку в подборе подходящей модификации чиллеров, а также дадут консультации по схеме их подключения.