我國勞動(dòng)人民早在古代就創(chuàng )造了用天然冰來(lái)冷卻和儲藏食品的方法,離清朝宣統3年中國建造的第一座冷庫也 有了近一個(gè)世紀的歷史。如今,冷庫的容量、形式、工藝都在發(fā)生巨大的變化。冷庫的形式按建造方法目前主要有土建冷庫和組合式冷庫;冷庫維護結構的隔熱層由 過(guò)去單一的外包變?yōu)閮劝ê屯獍▋煞N方法;隔熱層材料由軟木、稻殼、聚苯乙烯發(fā)展為聚氨脂;循環(huán)桶氨泵由過(guò)去的單向出液改為如今的雙向出液;蒸發(fā)式冷凝 器基本取代了管殼式列管冷凝器;冷庫自動(dòng)化程度正在不斷提高;超低溫制冷工藝迅速發(fā)展;帶經(jīng)濟器的螺桿壓縮機的出現;復疊式制冷循環(huán)系統的運用等新技術(shù)、 新工藝的應用不斷地推動(dòng)制冷業(yè)的發(fā)展。
1 新工藝
到目前為止,整個(gè)制冷系統方面雖然沒(méi)有什么大的變化,但在某些環(huán)節上還是出現了一些新的工藝方法。
《一 座加拿大冷庫的制冷系統介紹》川介紹了加拿大的一座冷庫的制冷系統,該冷庫有蒸發(fā)溫度為一32~C、一26~C、一4~C三個(gè)系統,三個(gè)系統均采用單級液 氨冷卻螺桿壓縮機組,但一32℃ 系統和一26℃的壓縮機均從一4℃系統壓縮機的吸氣總管補氣,補氣管上配壓力調節閥,當一32~C和一26% 兩個(gè)系統的壓縮機能級未達到75% 時(shí),補氣管接通,相當于兩個(gè)系統的壓縮機均帶了經(jīng)濟器,同時(shí)減輕了一4~C系統壓縮機的負擔。為單級螺桿壓縮機在低溫工況下的使用提供了新思路(圖1)。
《對 某冷庫制冷系統的特點(diǎn)分析》 對油冷卻器排氣至虹吸罐的這根管道做了改進(jìn)。傳統的工藝方法是:在油冷卻器中蒸發(fā)的氨氣先進(jìn)入虹吸罐的進(jìn)氣口,再通過(guò)出氣口連接到壓縮的排氣總管上。文章 介紹:由于油冷卻器的油溫較高,氨液在油冷卻器中蒸發(fā)后,已經(jīng)成為過(guò)熱蒸汽,不存在液滴。而此時(shí)蒸汽的壓力高于冷凝壓力,冷凝器中的氨液在流向虹吸罐時(shí), 被虹吸罐中的高壓氣體頂住,很難流下來(lái)。將此管道直接接到壓縮機的排氣總管,能順利解決這一問(wèn)題。
2 新設備
隨著(zhù)實(shí)踐的深入和對制冷工藝的不斷改進(jìn),制冷設備在結構上也有改進(jìn),同時(shí)還出現了一些新型設備。
2.1 立式高壓儲液器
《一座加拿大冷庫的制冷系統介紹》¨ 介紹了一種立式高壓儲液器,該設備集輔助儲液器與高壓儲液器于一體(圖2),該設備結構簡(jiǎn)單,可節省輔助儲液器和輔助儲液器與高壓儲液器之間的連接管路,節省機房面積,安裝方便、運行可靠、外形美觀(guān)。
2.2 臥式低壓循環(huán)桶液位控制器立管結構改進(jìn)
《自動(dòng)控制氨制冷系統實(shí)例》E 31介紹,調試中經(jīng)常發(fā)現,臥式低壓循環(huán)桶供液電磁閥頻繁開(kāi)啟,高液位控制器出現虛假報警現象。是因為系統負荷增大,壓縮機上載時(shí),低壓循環(huán)桶內的氨液急 劇蒸發(fā)沸騰,液位控制器立管內的氨液同時(shí)蒸發(fā)沸騰,由于立管的截面很小,沸騰的氣泡夾帶氨液沿立管上升,淹沒(méi)正常液位控制器的汽相接口,甚至上升到高液位 控制器的高度,以致出現供液電磁閥動(dòng)作頻繁,高液位控制器虛假報警的現象。針對這一情況,做了如下改裝:將立管和液位控制器改裝(圖3)后,立管的液相連 接管接在循環(huán)桶下部的出液總管上,并有約I5。的傾角坡向出液總管;立管改用9108的鋼管;正常液位控制器的汽相接口接至立管上部。改裝后使用正常,沒(méi) 有出現過(guò)電磁閥頻繁開(kāi)啟,高液位控制器出現虛假報警現象。
2.3 立式冷凝器的放空管
盡管管殼式冷凝器現在很少使用,但已建的和部分小型冷庫還是偶有使用。而國內幾個(gè)大型制冷設備生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的立 式冷凝器都只在上部有一只放空接頭。上部的放空氣口只有在系統內不凝性氣體較多時(shí)才使用,且使用前必須在停車(chē)時(shí)使用,這給生產(chǎn)帶來(lái)很大不便。實(shí)踐和經(jīng)驗告 訴我們,冷凝器正常工作時(shí),其內部若存在不凝性氣體,將在冷凝器下部溫度較低部位聚集,所以,應在冷凝器出液口以上100mm內再開(kāi)設一個(gè)放空口,以便在 正常工作時(shí),由下部的放空口放空氣。
2.4 立式循環(huán)桶結構改進(jìn)
由于氨泵供液系統能提高蒸發(fā)器的熱交換效率,循環(huán)桶至壓縮機的回氣管較短,融霜時(shí)間較短等優(yōu)點(diǎn),所以氨泵供液系 統在冷庫建設中應用比較廣泛。原商業(yè)部設計院設計的ZDX—L型氨低壓循環(huán)桶合理的結構設計,免除了一般的低壓循環(huán)桶在安裝使用中出現的弊病,給氨泵供液 系統的應用提供了更好的條件。ZDX—L型低壓循環(huán)桶出液管改在設備底部封頭上,同時(shí)底部增加了9159的油包;降低了桶身高度;加大了支腳螺栓孔間距; 油包底部的放油管口為‘P57管。這些改進(jìn)有效解決了出液帶油、低溫下放油困難、循環(huán)桶保溫不方便等問(wèn)題,還降低了機房高度,節省了土建投資。
2.5 新型蒸發(fā)式冷凝器
冷凝器是制冷裝置中主要的熱交換設備之一,它的性能之間影響系統的運行。蒸發(fā)式冷凝器以省電、省水、傳熱系數高等 優(yōu)勢被普遍使用,但蒸發(fā)式冷凝器的蛇管結垢和腐蝕問(wèn)題是各個(gè)廠(chǎng)家正在攻克的難題。帶冷卻段蛇管的蒸發(fā)式冷凝器較好的解決了水垢的生成和延緩了結垢的速度。 該型號的蒸發(fā)器將熱交換分為兩段:一段是冷卻盤(pán)管,利用冷凝盤(pán)管和換熱層過(guò)來(lái)的過(guò)飽和濕空氣與管內的過(guò)熱蒸汽進(jìn)行熱交換,使管內過(guò)熱蒸汽冷卻成飽和蒸汽; 二段是高效分段集液式冷凝盤(pán)管,分段排液集管解決了制冷蒸汽經(jīng)過(guò)冷凝形成的液體隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)和冷凝距離的加大,液面以下鋼管的傳熱系數隨液面厚度的增加 形成液阻,減小傳熱系數的問(wèn)題。
3 制冷裝置發(fā)展方向
3.1 制冷裝置的組合化
隨著(zhù)冷庫自動(dòng)化程度的提高,機電一體化在制冷設備上的推廣應用,制冷設備將朝著(zhù)組合 化方向發(fā)展。國內已經(jīng)有氨桶泵、氟桶泵和板換液分的成功運用實(shí)例。實(shí)踐證明組合裝置安裝快捷,可靠性高,可減少設備的基礎制作,節省工時(shí),能縮短安裝工 期,制冷設備組合裝置將得到廣大業(yè)主和安裝隊伍的青睞。
3.2 高效節能的熱交換元件
隨著(zhù)蒸發(fā)式冷凝器的推廣使用,提高蒸發(fā)式冷凝器的換熱效率是關(guān)鍵。提高蒸發(fā)式冷凝器的換熱途徑主要有:采用高效的強化傳熱元件;采用合理的蛇管尺寸與結構;防止蛇管外表面結垢。雖然在這些方面有一定的突破,但都存在這樣或那樣的問(wèn)題,有待進(jìn)一步完善。
3.3 冷庫自動(dòng)控制
制冷裝置實(shí)現自動(dòng)控制包括:庫溫的自動(dòng)調節和冷卻排管的自動(dòng)融霜、冷加工工藝流程的程度控制、制冷壓縮機的啟停與能量 調節、輔助設備的自動(dòng)供液、自動(dòng)放油、壓縮機的自動(dòng)回油等。實(shí)現自動(dòng)控制不僅能節省人力、保證設備安全運行,還能實(shí)現裝a置的合理運轉,降低成本,調查資 料 表明,實(shí)現自動(dòng)控制與手動(dòng)控制相比,可節能10% ~15%。我國雖然對某個(gè)制冷設備的自動(dòng)控制做的較多,但把整個(gè)冷庫作為自動(dòng)控制對象的,還比較鮮見(jiàn)。隨著(zhù)經(jīng)濟不斷發(fā)展,工業(yè)化程度不斷提高,實(shí)現整個(gè)冷 庫自動(dòng)控制是必然趨勢。
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