Химические Холодильные камеры

По сравнению с обычными холодильными камерами для пищевых продуктов, химические холодильные камеры должны удовлетворять гораздо более сложным техническим требованиям и требованиям безопасности. Помимо надежной работы холодильных камер, они должны обеспечивать защиту от взрыва, коррозии, утечек и строгие стандарты защиты окружающей среды. По мере дальнейшего роста интегрированных отраслей промышленности холодильные камеры для химикатов стали незаменимой инфраструктурой для производства химикатов тонкой очистки, новых энергетических материалов и фармацевтических полуфабрикатов.

Комплексный дизайн зонирования холодильных камер для химикатов

Химические холодильные камеры требуют сложного зонирования из-за разнообразия хранящихся материалов. Для различных химикатов требуются разные температурные диапазоны, условия хранения и меры безопасности. Чтобы соответствовать этим требованиям, большие холодильные камеры для химикатов обычно включают по крайней мере две независимые температурные зоны.

Нелетучее сырье, такое как смолы, пластиковые гранулы и эмульсии, обычно остается стабильным при умеренных температурах. Эти материалы обычно хранятся в зонах с температурой от 0°C до 15°C. Этот температурный диапазон позволяет сохранить свойства материала при минимальном потреблении энергии.

Вторая температурная зона находится в диапазоне от -18°C до 0°C. В этой зоне в основном хранятся легковоспламеняющиеся растворители с температурой вспышки ниже 60°C, а также органические пероксиды. Надлежащий температурный режим снижает давление паров и риск возгорания. Тщательное разделение от других зон еще больше повышает безопасность.

Ценные материалы, такие как электролиты, соли лития и фармацевтические полуфабрикаты, обычно требуют более глубокого охлаждения. Эти продукты хранятся в зонах с низкой температурой от -30°C до -18°C. Стабильно низкие температуры предотвращают химическое разложение и продлевают срок годности. В таких зонах часто используются усовершенствованные системы мониторинга из-за высокой стоимости хранимых товаров.

Строгие требования к эффективности охлаждения

В холодильных камерах химической промышленности предъявляются чрезвычайно высокие требования к стабильности холодильной системы. Такие продукты, как биологические препараты и фармацевтические промежуточные продукты, выдерживают очень незначительные колебания температуры. Даже небольшие отклонения могут привести к необратимой потере качества.

Для решения этой проблемы в холодильных камерах химической промышленности обычно используются двухконтурные холодильные установки. Каждый контур работает независимо и обеспечивает резервирование. Эти системы поддерживают колебания температуры в пределах ±0,5°C в нормальных условиях.

Даже при неожиданном отключении электроэнергии система может контролировать изменение температуры в пределах 2°C в течение как минимум двух часов. Эта возможность обеспечивает ценное время для реагирования на чрезвычайные ситуации и защищает чувствительные материалы от быстрого износа.

Повышенные стандарты взрывозащиты холодильных камер химических производств

Соображения безопасности играют центральную роль при проектировании холодильных камер для химикатов. Взрывозащищенные химические холодильные камеры требуют строгого подбора материалов и конструктивных решений. В стеновых системах обычно используются полиуретановые сэндвич-панели толщиной не менее 120 мм. Эти панели имеют огнестойкость В1 и соответствуют строгим стандартам безопасности.

Панели также обеспечивают надежную теплоизоляцию. Их теплопроводность не превышает 0,18 Вт/(м2·К). Такое сочетание теплоизоляции и огнестойкости повышает как энергоэффективность, так и безопасность.

В кровельных конструкциях обычно используются легкие, высокопрочные панели из цветной стали. В чрезвычайных ситуациях такие кровли обеспечивают площадь сброса давления при взрыве, превышающую 0,05 м2 на кубический метр. Быстрый разрыв позволяет быстро сбросить внутреннее давление, что ограничивает повреждения конструкции и снижает вторичные опасности.

Меры электробезопасности и защиты от статического электричества

Химические холодильные камеры в значительной степени оснащены взрывозащищенными электрическими системами. Осветительные приборы, вентиляторы и распределительные коробки должны соответствовать требованиям сертификации ATEX. Эти компоненты снижают риск возгорания во взрывоопасной среде.

Проектировщики прокладывают электрические кабели по скрытым стальным трубопроводам, чтобы предотвратить накопление статического электричества. Сопротивление заземления остается ниже 4 Ом. Эффективное заземление значительно снижает риск возникновения электростатического разряда во время эксплуатации.

Специализированные системы напольных покрытий и устойчивость к коррозии

Устройство полов в холодильных камерах химических производств также требует специального проектирования. Полы должны быть устойчивы к коррозии, не скользить и не пропускать жидкость. Монтажники обычно наносят слой электропроводящего винилэфирного пластика, армированного стекловолокном, толщиной не менее 4 мм.

Сопротивление поверхности этой напольной системы составляет от 10⁶ до 10⁹ Ом. Она надежно работает при температурах до -30°C. В то же время она устойчива к кислотной и щелочной коррозии, характерной для химических сред. Эти свойства обеспечивают длительную и безопасную эксплуатацию.

Специализированные системы охлаждения, вентиляции и газоочистки

В целях безопасности и надежности химические холодильные камеры обычно оснащены двумя независимыми холодильными установками. При обнаружении неисправности в одной системе вторая система продолжает работать. Инженеры выбирают устойчивые к коррозии испарители с медными трубками и алюминиевым оребрением. В состав хладагентов часто входят экологически чистые хладагенты, такие как R507A или R449A.

Вентиляция также играет важную роль. В холодильных камерах химикатов производится не менее шести смен воздуха в час. Проектировщики размещают вытяжные отверстия на высоте не менее 1,5 метров над уровнем крыши. В помещениях устанавливаются взрывозащищенные вентиляторы и датчики концентрации газов по всему пространству.

Когда концентрация горючего газа достигает 20% от нижнего предела взрывоопасности, автоматически включаются вентиляционные системы. При 40%-ном уровне взрывоопасности холодильные установки отключаются и включается сигнализация. Эти меры значительно снижают риск взрыва.

Поскольку в холодильных установках, использующих электролиты, могут выделяться газы HF или HCl, химические холодильные камеры также оснащены промывочными колоннами. Системы щелочной абсорбции очищают выхлопные газы. Выбросы устраняются только после соблюдения национальных и региональных стандартов.

Затраты на строительство и эксплуатацию

Повышенные технические требования, предъявляемые к взрывозащищенным холодильным камерам для химических веществ, значительно увеличивают затраты на строительство. Отраслевые исследования показывают, что инвестиции во взрывозащищенные стены, сертифицированные электрические системы, крыши для сброса давления, оборудование для обнаружения газа и двойные источники питания увеличивают общие затраты как минимум на 35% по сравнению с обычными холодильными камерами.

Эксплуатационные расходы также увеличиваются из-за сложных систем мониторинга и управления данными. На предприятиях устанавливаются датчики температуры и влажности с плотностью не менее одного устройства на 50 м2. Системы мониторинга загружают данные на облачные серверы в режиме реального времени и хранят записи более пяти лет.

Когда основные параметры превышают допустимые значения, система в течение двух минут подает сигнал тревоги и активирует системы пожаротушения. Предприятия также должны проводить регулярное техническое обслуживание и предоставлять отчеты о работе в регулирующие органы. Периодические проверки работоспособности в соответствии с международными стандартами обеспечивают долгосрочную безопасность при хранении и производстве химических веществ.