Thermax 5G

Polígono Industrial Santiga
C/ Llobateres, nº 20
Talleres 6, nave nº 4
08210 – BARBERÀ DEL VALLÈS
Tel: 937 194 304
Fax: 937 299 572
e-mail [email protected]
www.absorsistem.com
PLANTAS ENFRIADORAS
DE AGUA POR CICLO DE ABSORCIÓN,
ACCIONADAS POR AGUA CALIENTE
SERIE 5G
800 – 4.000 kW
Thermax - 2015
Catálogo general Thermax 5G.pdf
ABSORSISTEM, S.L.
ABSORSISTEM, S.L., es una empresa especializada en los sistemas de refrigeración por ciclo de
absorción, sea a llama directa, agua caliente, vapor, gases de escape de motores o turbinas, o por
cualquier otro tipo de energía térmica residual, gratuita o de bajo coste. Fue creada para ofrecer calidad
en esta especialidad, tanto en el suministro de máquinas como en el servicio técnico.
Las personas que pusieron en pié ABSORSISTEM, lo hicieron partiendo de su dilatada experiencia en la
instalación y en el servicio de asistencia técnica con equipos de refrigeración basados en el ciclo de
absorción. La idea se desarrolló también a partir de la existencia de un importante parque de máquinas de
absorción presentes en el mercado español y que por distintas circunstancias no disponían de un servicio
técnico especializado que pudiera atenderles tanto para mantenimiento preventivo como para eventuales
reparaciones. Ofrecer a los usuarios este servicio en condiciones óptimas ha sido desde un principio el
principal punto de coincidencia entre ABSORSISTEM y los fabricantes de los productos representados por
ésta.
ABSORSISTEM distribuye entre otros productos, los de la marca THERMAX ofreciendo los siguientes
servicios:
•
Venta, suministro y puesta en marcha de plantas enfriadoras y/o calentadoras de agua por
ciclo de absorción de simple efecto, por agua caliente a baja temperatura o vapor a baja
presión.
•
Venta, suministro y puesta en marcha de plantas enfriadoras y/o calentadoras de agua por
ciclo de absorción de doble efecto, a llama directa de combustibles gaseosos o líquidos, agua
sobrecalentada, vapor a alta presión o gases de escape de motores o turbinas (trigeneración).
•
Asesoramiento técnico al proyectista y al instalador para garantizar el sistema más eficiente y
asegurar el correcto funcionamiento.
•
Mantenimiento preventivo y correctivo en todo tipo de unidades THERMAX.
THERMAX, una compañía impulsada por la tecnología.
Thermax, una compañía impulsada por la tecnología, lleva más de 25 años en los sectores fundamentales
de energía y medio ambiente, su eslogan es “ahorrar energía y conservar la naturaleza”.
Thermax fabrica máquinas de refrigeración por
absorción no contaminantes y de eficiencia energética
en su planta en Pune, India. Sus instalaciones
modernísimas de manufacturación han recibido los
Certificados ISO 9001 y 14001. Los procedimientos
estrictos de control de la calidad junto con unos
trabajadores cualificados garantizan un producto
altamente fiable. El equipo y los procesos de
manufacturación se ajustan a la mayoría de los
estándares internacionales. Con su actitud positiva e
innovadora, Thermax ha logrado una amplia presencia
en el mercado global, donde la competencia es dura y el
rendimiento el único argumento.
Las capacidades de manufacturación de Thermax se ven confirmadas por el hecho de que a lo
largo de los años se han instalado muchas máquinas de refrigeración en países tales como
EEUU, Alemania, Reino Unido, España, Italia, Oriente Medio, el sudeste asiático, ajustándose el
producto a los estándares respectivos de cada país como ETL, CE, TUV, DNV, ISPESL, ASME,
etc.
Las máquinas de refrigeración pueden verificarse en cuanto a su rendimiento con las condiciones
simuladas del lugar antes de salir de la fábrica. La unidad montada y verificada en la fábrica
reduce considerablemente el tiempo que se necesita para la instalación y el encargo de trabajos
“in situ”.
2 de 12
Principio y antecedentes del ciclo de refrigeración por absorción.
El ciclo termodinámico de enfriamiento por absorción, al igual que el de compresión, se basa en la
necesidad de obtener calor que tiene el fluido usado como refrigerante para poder cambiar del estado
líquido al de vapor cuando se le hace pasar de una presión a otra más baja. En los equipos de
refrigeración, el fluido en estado líquido se encuentra a más alta presión en el condensador y se le hace
fluir al evaporador a baja presión donde obtiene de su entorno el calor necesario para poder evaporarse.
Este refrigerante en estado vapor se devuelve a alta presión al condensador donde se le sustrae el calor
que ha obtenido volviendo al estado líquido para empezar de nuevo el ciclo. Con ello se ha alcanzado el
objetivo de enfriar un espacio, el evaporador, sacándole calor para disiparlo en otro, el condensador.
Mientras que en el ciclo de compresión, la circulación del fluido y el efecto de la presión se obtiene con un
compresor mecánico, en el ciclo de absorción ello se logra aportando calor al generador donde el
refrigerante está mezclado con otro fluido denominado absorbente, del cual se separa, y cuya función es
absorber el vapor refrigerante en la zona de baja presión para poder devolverlo en forma líquida al
generador.
El ciclo de absorción no es un descubrimiento reciente. Sus antecedentes pueden
situarse en 1755, cuando el escocés William Cullen consiguió obtener una pequeña
cantidad de hielo en una campana donde mantenía una presión reducida. Poco
después, en 1777, otro escocés, Gerald Nairne, introducía ácido sulfúrico en la
campana de Cullen, de manera a que el vapor de agua fuera absorbido por este,
liberando espacio para permitir una mayor evaporación de agua. Algo más tarde, en
1810, John Leslie coloca dentro de la campana bajo vacío, un recipiente con el agua a
evaporar y en el fondo otro recipiente con el ácido sulfúrico, logrando una producción
de 3 kg de hielo por hora. Pero es finalmente el francés Ferdinand Carré, quién
Ferdinand Carré
construye y comercializa en 1890 la primera máquina de absorción, destinada
principalmente a la fabricación de hielo, utilizando amoniaco como refrigerante y agua como absorbente.
Como funciona el ciclo de absorción con bromuro de litio y agua.
El fluido utilizado en las plantas enfriadoras de agua THERMAX, es una solución de agua y Bromuro de
litio (LiBr), siendo el agua el refrigerante y el LiBr el absorbente. Ello significa que los agentes utilizados
son totalmente inocuos para el medio ambiente. El LiBr es una sal similar a la sal común (NaCl) que tiene
una gran afinidad con el agua, absorbiéndola fácilmente. Por otra parte, cabe saber que a una presión
absoluta de 0,8 kPa (muy por debajo de la presión atmosférica) el agua se evapora a sólo 3,7ºC.
Para explicar el funcionamiento seguiremos
el esquema que aparece a la izquierda.
Empezamos en el generador (E) que está
situado en la parte superior derecha del
gráfico, donde la solución acuosa contiene
un 52% de LiBr, siendo la temperatura
nominal de entrada del agua caliente de
90,6ºC y la de salida de 85,0ºC (I), mientras
que la presión interior absoluta es de 8
kPa. Como efecto del calor aportado a
dicha presión ambiente, el agua de la
solución entra en ebullición y el vapor
formado (B) se encamina hacia el
recipiente contiguo que es el condensador
(A). Debido a esta separación de vapor, la
solución restante se concentra hasta un
56% de LiBr (D) dirigiéndose en estas
condiciones hacia el intercambiador de
calor. Mientras, en el condensador, el
vapor de agua es enfriado hasta 36ºC
gracias al circuito de agua procedente, por ejemplo, de una torre de enfriamiento (H) y que entra a la
máquina a una temperatura de 29,5ºC, condensando el vapor y convirtiéndolo en agua. Esta agua (C) es
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introducida en el evaporador donde se mantiene una presión absoluta de 0,8 kPa por lo que se evapora
adquiriendo el calor necesario para ello del circuito de agua a refrigerar rebajando su temperatura a 7ºC
suponiendo que ha entrado de la instalación a una temperatura de 12ºC (G). Al mismo tiempo, la solución
concentrada al 56% de LiBr procedente del generador fluye en el absorbedor que comparte espacio y
presión con el evaporador, siendo el vapor de agua del mismo absorbido por el LiBr debido a su afinidad
con el agua. Ello permite eliminar el vapor de agua a medida que se produce y continuar manteniendo la
presión de 0,9 kPa en el espacio compartido por el evaporador y el absorbedor. El fenómeno de la
absorción produce calor que a su vez es eliminado por el mismo circuito de enfriamiento antes de dirigirse
al condensador. Finalmente, la solución diluida al 52% de LiBr por la absorción del vapor, vuelve al
generador para reiniciar el proceso (F), pasando previamente por un intercambiador de calor que permite
aumentar el rendimiento del ciclo.
Características de las enfriadoras.
Las enfriadoras THERMAX serie 5G están disponibles desde los 800 kW hasta los 4.000 kW. Estos
equipos funcionan con temperatura de agua caliente comprendida entre los 75ºC y los 115ºC.
El diseño de Thermax ofrece
•
Flexibilidad para trabajar con elevados diferenciales de temperatura de agua caliente.
•
Posibilidad de funcionar a baja temperatura de entrada de agua caliente.
•
Elevado COP a cargas parciales.
•
Mejorado rendimiento con respecto a las anteriores versiones (Serie 5G).
•
COP máximo de hasta 0,8 en simple efecto.
•
Menor volumen.
Alta eficiencia
Los materiales especiales utilizados y otras importantes innovaciones en el circuito ayudan a aumentar
considerablemente el COP de las enfriadoras Thermax serie 5G.
Modulación sin escalonamientos de potencia del 10 al 100%
Cuando la carga frigorífica está comprendida entre el 10 y el 100% de su potencia nominal, la válvula
reguladora de entrada de agua caliente y la bomba de solución modulan automáticamente en función de la
temperatura de agua fría. Esto garantiza un mejor funcionamiento a carga parcial.
Sistema de purga
En fábrica se monta y se comprueba el sistema de vacío automático, formado por la bomba de vacío,
célula de paladio, depósito de almacenamiento, tuberías y todas las válvulas necesarias. Todos los gases
incondensables generados en la enfriadora durante su funcionamiento se purgan continuamente en el
depósito de almacenamiento para mantener el vacío en su interior. Los gases incondensables
almacenados son purgados periódicamente. La célula de paladio purga continuamente los gases
acumulados, reduciendo el funcionamiento de la bomba de vacío.
Protección automática contra la cristalización
El control interno incorporado en la propia enfriadora regula la concentración del absorbente. Cuando la
concentración supera el límite establecido, se detiene la aportación de calor y en consecuencia, la
formación de vapor de manera a evitar el aumento de concentración y con ello la cristalización del
absorbente. Al restablecerse un valor normal de concentración en la solución, la unidad vuelve al modo de
funcionamiento normal.
Válvulas de aislamiento
Las válvulas de aislamiento provistas en las bombas facilitan las tareas de mantenimiento sin la necesidad
de romper el vacío en el interior de la unidad.
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Inhibidor de corrosión
Thermax utiliza los nuevos inhibidores de corrosión de Molibdato de Litio de última generación, totalmente
respetuosos con el medio ambiente.
Control del PLC
Las enfriadoras están provistas de un sistema de control formado por un PLC Siemens con interfaz de
control táctil de fácil configuración con la posibilidad de registrar los datos de funcionamiento.
Prueba de funcionamiento en fábrica
Después del montaje, la enfriadora es probada por el departamento de calidad de Thermax, de forma
específica para comprobar las condiciones de funcionamiento y así garantizar su óptimo rendimiento.
Suministros opcionales.
•
Posibilidad de incorporar bombas de solución y refrigerante de emergencia.
•
Variador de velocidad en la bomba de solución para mejorar el funcionamiento a cargas
parciales.
•
Enfriadora montada con sistema de control de funcionamiento de las bombas.
•
Purga automática.
Materiales especiales para el evaporador, absorbedor y condensador
La elección del tipo de los tubos es seleccionada en función a la calidad del agua disponible en cada
instalación. Los tubos internos de las enfriadoras Thermax pueden ser de cobre, níquel, acero inoxidable o
titanio.
Conectividad con PC
Mediante un módem o bien directamente vía web, es posible controlar el funcionamiento y rendimiento de
la planta enfriadora en cada momento de forma instantánea. Esto posibilita una rápida respuesta de
asistencia al cliente.
El sistema MMI para la supervisión y control, mediante un SCADA, permite la visualización y control de la
enfriadora. Este control puede realizarse por personal técnico de ABSORSISTEM, para prevenir posibles
anomalías sin necesidad de desplazar personal especializado hasta el lugar de la instalación.
Conectividad con DCS/BAS/BMS
Por medio de un puerto RS232 en el PLC, el panel de control puede conectarse al DCS/BAS/BMS del
cliente. Esta conectividad se realiza gracias a la compatibilidad del protocolo de comunicación y así
proporcionar flexibilidad de funcionamiento sin necesidad de intervenciones manuales.
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Datos técnicos.
PLANTAS ENFRIADORAS DE AGUA THERMAX - SERIE 5G
DESCRIPCIÓN
UNIDAD
CAPACIDAD FRIGORÍFICA NOMINAL
CIRCUITO AGUA
REFRIGERADA
CIRCUITO AGUA DE
ENFRIAMIENTO
(TORRE)
CIRCUITO AGUA
CALIENTE
DATOS ELÉCTRICOS
Caudal de agua
Temperatura entrada/salida
Pérdida de carga
Diámetro conexión
Nº de pasos (evaporador)
Caudal de agua
Temperatura entrada
Temperatura salida
Pérdida de carga
Diámetro conexión
Nº de pasos (absorbedor)
Nº de pasos (condensador)
Caudal de agua
Temperatura entrada/salida
Pérdida de carga
Diámetro conexión
Nº de pasos (generador)
Bomba de solución
Bomba de refrigerante
Bomba de vacío
Consumo eléctrico total
Condiciones suministro
kW
COP
3
m /h
°C
kPa
DN (")
MODELOS
5G 3M C
844
5G 4K C
960
5G 4L C
1.090
5G 4M C 5G 5K C
1.192
1.326
0,75
5G 5L C
1.453
5G 6K C
1.631
5G 6L C
1.786
145,2
165,1
187,5
205,0
228,0
12,0 / 7,0
250,0
280,6
307,2
33,4
150 (6)
33,4
35,7
150 (6)
37,3
32,4
56,9
58,9
250 (10)
2+2
240,0
273,0
414,0
464,0
32,4
200 (8)
1+1
3
m /h
°C
°C
kPa
DN (")
310,0
339,0
377,0
508,0
29,4
36,4
70,6
200 (8)
76,5
80,4
200 (8)
86,3
71,6
74,6
250 (10)
61,8
63,8
300 (12)
2+2
1+1
3
m /h
°C
kPa
DN (")
97,0
110,0
125,0
10,8
150 (6)
9,8
9,8
200 (8)
137,0
152,0
90,0 / 80,0
9,8
167,0
187,0
206,0
10,8
17,7
18,6
10,8
200 (8)
250 (10)
3,7 (11,0)
5,5 (14,0)
1+1
kW (A)
kW (A)
kW (A)
kVA
1,5 (5,0)
3,7 (11,0)
0,3 (1,4)
0,75 (1,8)
11,2
11,2
415V (±10%), 50 Hz (±5%), c.a. III + Neutro
6,9
13,4
PLANTAS ENFRIADORAS DE AGUA THERMAX - SERIE 5G
DESCRIPCIÓN
CAPACIDAD FRIGORÍFICA NOMINAL
CIRCUITO AGUA
REFRIGERADA
CIRCUITO AGUA DE
ENFRIAMIENTO
(TORRE)
CIRCUITO AGUA
CALIENTE
DATOS ELÉCTRICOS
Caudal de agua
Temperatura entrada/salida
Pérdida de carga
Diámetro conexión
Nº de pasos (evaporador)
Caudal de agua
Temperatura entrada
Temperatura salida
Pérdida de carga
Diámetro conexión
Nº de pasos (absorbedor)
Nº de pasos (condensador)
Caudal de agua
Temperatura entrada/salida
Pérdida de carga
Diámetro conexión
Nº de pasos (generador)
Bomba de solución
Bomba de refrigerante
Bomba de vacío
Consumo eléctrico total
Condiciones suministro
UNIDAD
kW
COP
3
m /h
°C
kPa
DN (")
MODELOS
5G 6M C
2.145
5G 6N C
2.338
5G 7K C
2.465
5G 7L C
5G 8K C
2.672
3.024
0,75
5G 8L C
3.277
5G 8M C
3.647
5G 8N C
3.942
368,9
402,2
424,0
459,6
520,1
12,0 / 7,0
563,7
627,3
678,0
44,1
47,1
50,0
250 (10)
52,0
40,2
42,2
68,7
350 (14)
70,6
610,0
665,0
760,0
860,0
932,0
61,8
64,7
99,1
400 (16)
102,0
376,0
417,0
454,0
16,7
26,5
300 (12)
26,5
1+1
3
m /h
°C
°C
kPa
DN (")
701,0
1.037,0
1.121,0
29,4
36,4
48,1
51,0
300 (12)
1+1
6,6
74,6
350 (14)
2+2
1+1
3
m /h
°C
kPa
DN (")
kW (A)
kW (A)
kW (A)
kVA
245,0
268,0
37,3
37,3
250 (10)
6,6 (17,0)
18,1
6 de 12
282,0
306,0
344,0
90,0 / 80,0
42,2
42,2
250 (10)
15,7
1+1
4,5 (13,0)
1,5 (5,0)
0,75 (1,8)
15,2
415V (±10%), 50 Hz (±5%), c.a. III + Neutro
5,5 (17,0)
18,1
Medidas exteriores y posición de las conexiones
Modelo
Largo (L)
Ancho (W)
Alto (H)
mm
mm
mm
Modelo
Largo (L)
Ancho (W)
Alto (H)
mm
mm
mm
5G 3M C
5G 4K C
5G 4L C
5G 4M C
5G 5K C
5G 5L C
5G 6K C
5G 6L C
4.620
1.930
2.730
4.660
2.090
3.050
4.660
2.090
3.050
4.660
2.090
3.050
4.750
2.270
3.210
4.750
2.270
3.210
5.920
2.350
3.310
5.920
2.350
3.310
5G 6M C
5G 6N C
5G 7K C
5G 7L C
5G 8K C
5G 8L C
5G 8M C
5G 8N C
7.380
2.350
3.310
7.380
2.350
3.310
7.380
2.840
3.450
7.380
2.840
3.450
7.510
3.030
3.770
7.510
3.030
3.770
8.760
3.030
3.770
8.760
3.030
3.770
7 de 12
Pesos
Modelo
Peso en transporte
Peso en servicio
kg
kg
Modelo
Peso en transporte
Peso en servicio
kg
kg
5G 3M C
5G 4K C
5G 4L C
5G 4M C
5G 5K C
5G 5L C
5G 6K C
5G 6L C
10.700
12.500
12.600
14.900
13.000
15.400
13.300
15.900
15.900
19.100
16.300
19.700
17.100
21.200
20.200
24.400
5G 6M C
5G 6N C
5G 7K C
5G 7L C
5G 8K C
5G 8L C
5G 8M C
5G 8N C
23.900
28.600
24.500
29.500
32.300
38.700
32.800
39.500
39.600
48.200
40.400
49.400
46.100
55.700
47.000
57.200
Aislamiento.
Las plantas enfriadoras de agua Thermax versión 5G, en función del tamaño de la misma, vienen aisladas
térmicamente de fábrica en las partes calientes y/o en las partes frías, para evitar condensaciones y
además garantizar la eficiencia prevista.
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Curvas de rendimiento.
En las siguientes curvas se muestra el comportamiento de las plantas enfriadoras en función de sus
diferentes variables de funcionamiento.
Temperatura entrada agua enfriada: 29ºC
Temperatura entrada agua caliente: 90ºC
Temperatura entrada agua enfriada: 29ºC
Temperatura entrada agua caliente: 90ºC
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Temperatura salida agua refrigerada: 7ºC
Temperatura entrada agua enfriada: 29ºC
Temperatura salida agua refrigerada: 7ºC
Temperatura entrada agua enfriada: 29ºC
Temperatura salida agua refrigerada: 7ºC
Temperatura entrada agua enfriada: 29ºC
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Esquema general de instalación.
Para la instalación de estas máquinas, es necesario preveer un flujo de agua caliente contínuo a una
temperatura mínima de 75ºC con el caudal que se indica en la tabla de Especificaciones Técnicas de la
página nº 6. Por otra parte debe instalarse también un sistema de disipación de calor o enfriamiento del
circuito, lo que generalmente se efectúa con una torre de enfriamiento de ciclo adiabático, a dimensionar
de acuerdo con la potencia total de calor a disipar según se indica en la mencionada tabla de
características y teniendo en cuenta para su selección la temperatura húmeda del lugar donde se efectúa
la instalación.
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Polígono Industrial Santiga
C/ Llobateras nº 20 - Talleres 6, nave nº4
08210 – Barberà del Vallès
Teléfono: 937 194 304
Fax: 937 299 572
e-mail: [email protected]
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ABSORSISTEM es una empresa especializada en los sistemas de
refrigeración por ciclo de absorción. Ha sido creada para ofrecer calidad en
esta especialidad, tanto en el suministro de máquinas como en el servicio
técnico.
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