Zakład Dystrybucji Migros Neuendorf AG (MVN AG) użytkuje liczne magazyny mroźnicze w Neuendorf. Jest to największa w Szwajcarii firma logistyczna produktów mrożonych pod względem przestrzeni użytkowej magazynów. W magazynie mroźniczym nr 1 z pięcioma halami, o łącznej przestrzeni chłodzonej 33 000 m³, konieczna była, ze względów przestrzennych, wymiana istniejących parowników.

Do zamontowanych pod stropem chłodnic można się było dostać jedynie przez dach. Stanowiło to poważne utrudnienie dla prac serwisowych (rys. 1). Trudność przedsięwzięcia polegała na konieczności wymiany chłodnic podczas ich pracy, bez konieczności ich wyłączania.

Rys. 1. Do zamontowanych pod stropem chłodnic można się było dostać jedynie przez dach

W kwietniu 2009 zakład zwrócił się do Biura Inżynieryjnego SSP Kälteplaner w Oensingen z zadaniem opracowania planu zastąpienia chłodnic bez konieczności ich wyłączania. Hale mroźnicze nie mogły przerwać swojej pracy i powinny być zawsze gotowe do użytkowania przez Migros.

Bodźcem dla planowanej przebudowy stał się duży projekt logistyczny, niezbędny dla w pełni automatycznego systemu komisjonowania w mroźniach – jedynego takiego układu w Europie. Nowe instalacje potrzebowały dostępu do pełnej wysokości magazynów mroźniczych, co wiązało się z koniecznością usunięcia chłodnic amoniakalnych.

Rozwiązanie na dachu typu „penthouse”

Po przestudiowaniu różnych rozwiązań SSP zdecydowało się na koncepcję, w której chłodnice byłyby zamontowane na dachu w formie tzw. konstrukcji „penthouse“, gdzie mogły zostać tam dostarczone jako prefabrykowane. Dzięki temu rozwiązaniu hala mogła nieprzerwanie pracować aż do całkowitego zakończenia prac podłączeniowych na dachu. Następnie dach pod urządzeniami mógł zostać otwarty, aby umożliwić wymianę powietrza pomiędzy chłodnicami a magazynem.

Pierwszy szkic (rys. 2,) SSP skonsultował z Berndtem Löfflerem, dyrektorem thermofin GmbH (www.thermofin.de), po czym wspólnie udoskonalano ten wymagający projekt (rys. 3.). W sierpniu 2009 zlecenie zostało przesłane do thermofin GmbH i rozpoczęło się szczegółowe planowanie przebiegu wykonania prac instalacyjnych. Zainstalowano łącznie sześć chłodnic o wydajności chłodniczej 120 kW każda przy temperaturze parowania -35°C. 

Rys. 2. Pierwsze szkice koncepcyjne

Rys. 3. Udoskonalony projekt przygotowany przez thermofin GmbH

Samonośna konstrukcja ramowa

Zgodnie z założeniem projektanta, prefabrykowane urządzenia miały znaleźć się na dachu magazynu i zostać ustawione tylko na czterech punktach podparcia w maksymalnym odstępie dokładnie 8,39 m – ze względów statycznych wynikających z możliwości konstrukcyjnych. Uwzględniając obciążenie śniegiem, siłę wiatru i tylko cztery punkty podparcia należało znaleźć usztywnioną, samonośną konstrukcję ramową odpowiadającą obliczeniom statycznym (rys. 4.).

Rys. 4. Zastosowano usztywnioną, samonośną konstrukcję ramową odpowiadającą statycznym wyliczeniom

Podczas pracy urządzeń chłodniczych cztery podpory wraz z płytą oporową zostały, przez izolację dachową, umocnione na znajdujących się wewnątrz magazynu połączeniach betonu i wiązarów dachowych, a następnie zaizolowane. Było to konieczne przed postawieniem kompletnych chłodnic izolowanych o łącznej masie 8 ton. Odstępy pomiędzy podporami, a także nawiercone podstawy i płyty oporowe musiały pasować co do milimetra, ponieważ ze względów statycznych dla śrub M20 dopuszczalny jest tylko otwór o średnicy 21 mm (rys. 5).

Rys. 5. Odstępy pomiędzy podporami a także nawiercone podstawy i płyty oporowe musiały pasować co do milimetra

Ilości powietrza

Na każde urządzenie przypadają cztery sterowane przez falowniki wentylatory osiowe z wirnikiem o średnicy 630 mm o przepływie powietrza 70 000 m³/h przez chłodnicę wobec statycznego ciśnienia wynoszącego 190 Pa. Powietrze zasysane jest od dołu z magazynu przez kratkę wentylacyjną i rozdzielane przez pionowe żebra. Umieszczone na podstawie za chłodnicą powietrza wentylatory osiowe wdmuchują schłodzone powietrze skierowane o 90° przez okrągłe kanały pod stropem hali z powrotem do magazynu mroźniczego (rys. 6.).

Rys. 6. Wentylatory osiowe nawiewające schłodzone powietrze przez kanały okrągłe pod stropem hali do magazynu mroźniczego

W celu uniknięcia ucieczek pary, a także skraplania w komorze chłodniczej, na wlocie i wylocie powietrza z chłodnic umieszczono klapy żaluzjowe, które zamykają się podczas odszraniania przeprowadzanego przy pomocy gorącego gazu. Dzięki zastosowaniu klap automatycznych, czas odszraniania uległ znacznemu skróceniu.

Dla prac serwisowych wszystkie komponenty chłodnicy są łatwo dostępne przez dach, bez konieczności wchodzenia do hal mroźniczych. Urządzenia sterujące chłodnicami zostały umieszczone w hallu, co umożliwia doskonały dostęp do nich. Całkowite orurowanie NH₃ wykonano za pomocą rur preizolowanych, dzięki czemu znaczna część prac izolacyjnych na miejscu nie była konieczna (rys. 7).

Rys. 7. Całkowite orurowanie NH3 wykonano za pomocą rur preizolowanych, dzięki czemu znaczna część prac izolacyjnych na miejscu nie była konieczna

Ze względów logistycznych w listopadzie 2009 przeniesiono najpierw dwa urządzenia na dach hali nr 5. Ta hala była przebudowywana jako pierwsza. Dopiero po postawieniu urządzeń, dopasowaniu izolacji do krawędzi dachu i odpowiedniemu uszczelnieniu, rozpoczęto od wewnątrz, przy temperaturze -24°C, wycinanie otworu w dachu dla chłodnic „penthouse”.

Przebudowa i rozbudowa całościowych systemów chłodniczych została zlecona firmie Firma Walter Wettstein AG z Gümligen. Za kierownictwo i koordynację odpowiadał SSP Kälteplaner AG, Oensingen.

Zalety chłodnic „penthouse”

Pierwsze dwie chłodnice powietrza „penthouse” uruchomiono w kwietniu 2010. Pozostałe cztery dostarczono w lutym 2010, zaś całkowicie odnowiony system chłodniczy oddano do użytku pod koniec maja 2010. Następnie zainstalowano kompleksowy system logistyczny. 

W porównaniu do tradycyjnych chłodnic, które instaluje się w pomieszczeniach chłodniczych, decydująca przewaga chłodnic powietrza „penthouse” przejawia się w krótkim czasie odszraniania, bez przedostawania się ciepła i pary wodnej do mroźni. Unika się w ten sposób powstawania tam lodu. Nie bez znaczenia pozostaje również wygoda serwisowania i zwiększone bezpieczeństwo personelu. Obecnie wszystkie wytyczne i oczekiwania zostały spełnione, zaś przebudowa systemu chłodniczego magazynów mroźniczych zakończyła się wspólnym sukcesem

To trudne przedsięwzięcie stanowi udany przykład owocnej współpracy przedsiębiorców budowlanych, projektantów, dostawców i instalatorów.

Anja MITTENZWEI
thermofin GmbH,
Heinsdorfergrund/Reichenbach