Охлаждение шкафа управления на пищевом производстве

Охлаждение электротехнического шкафа управления на пищевом производстве на базе кондиционера производства компании PFANNENBERG

Температура воздуха в электротехническом шкафу (шкафу автоматики) является одним из основных факторов, влияющих на надежность работы любого оборудования, расположенного внутри. Самой оптимальной температурой эксплуатации считается температура +25 °С, так как большинство электрооборудования на основе современной электронике рассчитано на диапазон рабочих температур от 0 до +40 °С.

Безаварийное производство на предприятии гарантировано только тогда, когда соблюдаются все условия эксплуатации используемых комплектующих. Поэтому нельзя пренебрегать требованиями к температурным диапазонам, в которых используют оборудование. Давайте задумаемся, во сколько раз стоимость вышедшего из строя оборудования и, как следствие, понесенных убытков в результате простоя производственной линии превышает стоимость системы для контроля климата?

Предлагаю Вам рассмотреть существующие методы охлаждения воздуха внутри электротехнического шкафа (шкафа автоматики), исходя из условий эксплуатации, и рассмотреть конкретный пример применения одного из этих методов на промышленном предприятии.

1. Случай, когда наружная температура воздуха ниже температуры внутри электротехнического шкафа

• метод охлаждения с применением вентилятора с фильтром

Это наиболее простой и надежный метод.

В нижней части электротехнического шкафа размещается приточный вентилятор, который нагнетает воздух из помещения, где расположен шкаф. Воздух охлаждает работающее оборудование и, нагреваясь, выводится из шкафа через выпускную решетку, которая расположена в верхней части шкафа. Для обеспечения дополнительной экономии энергии и уменьшения износа вентилятора, в комбинации с вентилятором рекомендуется использовать термостат, который позволит включать и выключать вентилятор непосредственно в тот момент, когда температура воздуха в шкафу достигает того диапазона, который мы можем задать на уставке термостата.

Основным параметром, которым необходимо руководствоваться при выборе вентилятора, является производительность - объем теплого воздуха, который вентилятор может отвести из шкафа управления за 1 час.

На складе компании «МИГ Электро» поддерживается полная линейка вентиляторов, термостатов и выпускных решеток производства фирмы PFANNENBERG.

Метод принудительной вентиляции хорошо применим в относительно чистых помещениях без пыли (вентилятор в комбинации с фильтром тонкой очистки способен задержать частицы пыли не менее 10 мкм). Данный уровень защиты по системе международных стандартов защиты оболочки электрооборудования от проникновения твердых предметов, пыли и воды соответствует уровню IP55 (защита от оседающей пыли и защита от струй воды, льющихся под давлением со всех направлений). Источниками ее образования могут быть производственные процессы, связанные с горением, плавлением, дроблением или размолом, взвешиванием и просеиванием сыпучих материалов.

• метод охлаждения с применением теплообменников «воздух-воздух»

Не на всех предприятиях условия эксплуатации позволяют использовать вентиляторы с фильтром. В условиях повышенного содержания пыли, а так же с содержанием в воздухе масляной, щелочной или кислотной взвеси, металлической и древесной пыли необходимо использовать теплообменники «воздух-воздух» производства компании PFANNEBERG.

В данном случае, охлаждение происходит за счет циркуляции воздуха по двум контурам. В первом контуре, за счет нагнетающего вентилятора, холодный воздух поступает в теплообменник из помещения; во втором контуре вентилятор забирает теплый воздух из шкафа. В точке соприкосновения двух воздушных потоков, разделенных между собой пластинами, происходит теплообмен, и поток воздуха во втором контуре охлаждается.

Но как поступить, если температура воздуха в производственном помещении выше температуры в шкафу управления? Для этого рассмотрим следующий случай.

2. Случай, когда наружная температура воздуха выше температуры внутри шкафа

В данной ситуации, для активного охлаждения электротехнического шкафа, компания «МИГ Электро» рекомендует использовать теплообменники воздух-вода или кондиционеры PFANNENBERG.

• для использования теплообменника «воздух-вода» требуется чиллер

В состав чиллера входит расширительный бак и насос. В расширительном баке вода охлаждается и с помощью насоса подается в теплообменник «воздух-вода», который разделен на 2 контура. По первому контуру в теплообменник поступает охлажденная вода, а во втором контуре циркулирует поток воздуха из шкафа. В точке соприкосновения потока воды, который является хладоносителем и потока теплого воздуха из шкафа, разделенных между собой пластинами, происходит теплообмен, и поток воздуха во втором контуре охлаждается.

Использование теплообменников такого типа в комплекте с чиллерами является очень эффективным решением. Они используются тогда, когда рассеяние тепла в окружающий воздух невозможно из-за малого объема помещения или высоких значений температуры окружающей среды (до +75 °С) Однако особенности размещения производственных линий не всегда позволяют использовать подобную систему.

Поэтому широкое применение в данных условиях получили кондиционеры.

• использование холодильных агрегатов (кондиционеров)

Охлаждение воздуха в шкафу при использовании кондиционеров достигается за счет циркуляции по внутреннему контуру фреона. В жидком состоянии фреон охлаждает воздух внутри шкафа и нагреваясь, переходит в газообразное состояние и поступает в конденсатор, где всасываемый воздух с помощью вентилятора продувает его, при этом охлаждая, это приводит к тому, что происходит переход газа в жидкое состояние.

Пример охлаждения шкафа управления на пищевом производстве

На одном из предприятий пищевой промышленности, лидера по производству мучных и кондитерских изделий, возникла необходимость охлаждения электротехнического шкафа, который управляет автоматизированной поточной линией по производству сахаристых изделий в цехе производства кондитерских и хлебобулочных изделий.

Выбор метода охлаждения

Для корректного подбора оборудования был сформирован ряд задач:

1.Мощность охлаждения предлагаемого оборудования должна соответствовать количеству тепла, необходимому для отвода из шкафа. В нашем случае необходимая мощность охлаждения составила 1,9 кВт

2. Температура воздуха в производственном помещении выше, чем температура воздуха внутри шкафа управления. Температура в цеху +37°С, необходимая температура в шкафу автоматики +25°С

3. Особенности расположения шкафов управления производственными линиями, поточные линии сырья и линии готовой продукции, которые находятся в одном цеху, усложнили поставленную задачу.

4. Воздух в производственном цеху содержит высокую концентрацию мучных взвесей.

Таким образом, исходя из того что температура воздуха в помещении оказалась выше температуры в шкафу управления, варианты использования приточного вентилятора с выпускным фильтром и теплообменника «воздух-воздух» пришлось исключить.

Во избежание выхода из строя дорогостоящего оборудования и компенсации дефицита охлаждающих мощностей, компанией «МИГ Электро» было рекомендовано применить кондиционер.

Выбор кондиционера

Для реализации данного проекта рассматривался ряд компаний-производителей оборудования для контроля микроклимата внутри шкафов автоматики. Компания «МИГ Электро» предложила использовать оборудование компании «PFANNENBERG» – одного из мировых лидеров по производству оборудования для контроля климата.

По мощности охлаждения по данным параметрам подходило несколько кондиционеров из всей линейки Pfannenberg, но исходя из ограниченности пространства в цеху, чтобы не загромождать проходы и не нарушать технику безопасности на производстве, было принято решение использовать охлаждающее устройство для монтажа на крышу шкафа серии DTT.

Учитывая повышенное содержание в воздухе мучных взвесей, фильтры на кондиционере очень быстро загрязнятся, и их придется менять каждые две недели. Поэтому на кондиционер установили алюминиевый фильтр предварительной очистки, который можно использовать многократно после промывания, что позволило значительно сэкономить на обслуживании кондиционера.

Таким образом, кондиционер для монтажа на крышу шкафа серии DTT, в комплекте с алюминиевым фильтром предварительной очистки производства компании Pfannenberg – это эффективное решение для отвода избыточного тепла из электротехнического шкафа в условиях ограниченного пространства и загрязненного воздуха.

Алюминиевый фильтр предварительной очистки многоразового использования для кондиционеров серии DTT