Чиллер для воды для инъекций и очищенной воды: расчёт

Чиллер для воды для инъекций и очищенной воды рассчитывают по отбору в пиковый час: контур воды для инъекций циркулирует горячим, при 70–85 °C, а в точках отбора воду охлаждают до 20–25 °C в теплообменниках на воде от чиллера. Калькулятор считает холодопроизводительность по отбору, температуре контура и точки отбора и показывает расход воды чиллера.

Расчёт чиллера для охладителей точек отбора воды

Отбор воды в пик, л/ч

Вода в контуре, °C Вода в точке отбора, °C

Вода от чиллера, °C Запас 10 % 15 % 20 %

Выносной конденсатор

Требуемый чиллер

73,6

кВт

Охлаждение воды, кВт

64,0

Расход воды чиллера, м³/ч

12,7

Температура воды, °C

10

Подобрать чиллер на 73,6 кВт

Подбор модели откроется на сайте производителя xiron.ru

Оборудование не укладывается в калькулятор? Опишите задачу словами — ассистент посчитает нагрузку и подберёт чиллер

Что охлаждаете, сколько и при какой температуре Посчитать и подобрать

Откуда берётся тепло

• Точки отбора. Горячую воду из контура охлаждают в двойных трубных теплообменниках санитарного исполнения непосредственно перед потребителем; основная нагрузка — разница температур контура и точки отбора.
• Пиковый отбор. Реактор или мойка забирают воду порциями по сотни литров; чиллер считают на одновременный отбор всех точек в пиковый час.
• Охлаждение контура. Если контур очищенной воды держат холодным, 15–25 °C, чиллер снимает тепло насосов и притоки к трубам; эту нагрузку считают отдельно по задаче расчёта мощности по расходу и перепаду.

Вода для инъекций идёт через теплообменник с двойной стенкой и не касается воды чиллера; тот работает на обычной воде 5–15 °C, в серийном ряду.

Формула

Q_в = V × 4,19 × (t₁ − t₂) / 3600

Q = Q_в × (1 + k)

V_ч = Q / (1,163 × Δt)

• Q_в — охлаждение воды в точках отбора, кВт; V — отбор в пиковый час, л/ч; 4,19 — теплоёмкость воды, кДж/(кг·°C).
• t₁ — вода в контуре, t₂ — в точке отбора, °C; k — запас, доля.
• V_ч — расход воды чиллера, м³/ч; Δt — нагрев воды чиллера, принят 5 °C. Вода от чиллера должна быть холоднее точки отбора хотя бы на 5 °C.

Контуры воды для инъекций проектируют по требованиям фармакопеи, и санитарные теплообменники подбирают с запасом по площади; про выбор аппарата — справочник о кожухотрубном теплообменнике.

Пример расчёта

Пиковый отбор 1000 л/ч, контур 80 °C, в точке отбора 25 °C, вода от чиллера 10 °C, запас 15 %.

1. Охлаждение воды: Q_в = 1000 × 4,19 × (80 − 25) / 3600 = 230 450 / 3600 = 64,01 кВт.
2. С запасом: Q = 64,01 × 1,15 = 73,62 кВт, округлённо 73,6 кВт.
3. Расход воды чиллера: V_ч = 73,62 / (1,163 × 5) = 12,7 м³/ч.

Типовые ошибки

• Считать по среднему отбору за смену. Отбор идёт порциями: за 10 минут реактор забирает столько же, сколько линия за час; без бака холодной воды чиллер по среднему не удержит температуру в точке — расчёт объёма бака-аккумулятора.
• Охлаждать весь контур. Горячий контур держат горячим ради отсутствия бактерий; охлаждают только отбираемую воду и сразу перед потребителем.
• Обычный пластинчатый теплообменник. Через прокладки возможна протечка воды чиллера в воду для инъекций; ставят теплообменник с двойной стенкой и контролем протечки.
• Холодная вода чиллера без запаса по точке росы. Трубы с водой 5 °C в чистом помещении потеют; воду чиллера держат 10–12 °C и изолируют трубы — расчёт теплоизоляции.

Охлаждение реакторов и ферментёров на той же площадке считают отдельно — задача о чиллере для ферментёра.

Вопросы и ответы

Сколько холода нужно для охлаждения воды для инъекций?

Для охлаждения воды для инъекций нужно около 64 кВт на каждые 1000 л/ч отбора, если контур циркулирует при 80 °C, а в точке отбора нужно 25 °C; с запасом 15 % чиллер получается около 74 кВт. Нагрузка пропорциональна отбору в пиковый час и разнице температур контура и точки отбора.

Касается ли вода чиллера воды для инъекций?

Вода чиллера не касается воды для инъекций: охлаждение идёт в теплообменнике санитарного исполнения с двойной стенкой, и чиллер работает на обычной воде 5–15 °C из серийного ряда. Контур фармацевтической воды проектируют по требованиям фармакопеи, а чиллер подбирают как для любого теплообменника.

Почему чиллер для фармацевтической воды считают по пиковому отбору?

Чиллер для фармацевтической воды считают по пиковому отбору, потому что реактор или мойка забирают воду порциями по сотни литров за несколько минут, а не равномерно за смену. Чиллер, подобранный по среднему отбору, во время такого отбора не удержит температуру в точке.