我國(guó)勞動(dòng)人民早在古代就創(chuàng)造了用天然冰來(lái)冷卻和儲(chǔ)藏食品的方法,離清朝宣統(tǒng)3年中國(guó)建造的第一座冷庫(kù)也 有了近一個(gè)世紀(jì)的歷史。如今,冷庫(kù)的容量、形式、工藝都在發(fā)生巨大的變化。冷庫(kù)的形式按建造方法目前主要有土建冷庫(kù)和組合式冷庫(kù);冷庫(kù)維護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱層由 過(guò)去單一的外包變?yōu)閮?nèi)包法和外包法兩種方法;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(kù)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(jì)器的螺桿壓縮機(jī)的出現(xiàn);復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)用等新技術(shù)、 新工藝的應(yīng)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(tǒng)方面雖然沒(méi)有什么大的變化,但在某些環(huán)節(jié)上還是出現(xiàn)了一些新的工藝方法。
《一 座加拿大冷庫(kù)的制冷系統(tǒng)介紹》川介紹了加拿大的一座冷庫(kù)的制冷系統(tǒng),該冷庫(kù)有蒸發(fā)溫度為一32~C、一26~C、一4~C三個(gè)系統(tǒng),三個(gè)系統(tǒng)均采用單級(jí)液 氨冷卻螺桿壓縮機(jī)組,但一32℃ 系統(tǒng)和一26℃的壓縮機(jī)均從一4℃系統(tǒng)壓縮機(jī)的吸氣總管補(bǔ)氣,補(bǔ)氣管上配壓力調(diào)節(jié)閥,當(dāng)一32~C和一26% 兩個(gè)系統(tǒng)的壓縮機(jī)能級(jí)未達(dá)到75% 時(shí),補(bǔ)氣管接通,相當(dāng)于兩個(gè)系統(tǒng)的壓縮機(jī)均帶了經(jīng)濟(jì)器,同時(shí)減輕了一4~C系統(tǒng)壓縮機(jī)的負(fù)擔(dān)。為單級(jí)螺桿壓縮機(jī)在低溫工況下的使用提供了新思路(圖1)。
《對(duì) 某冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的特點(diǎn)分析》 對(duì)油冷卻器排氣至虹吸罐的這根管道做了改進(jìn)。傳統(tǒng)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(jī)的排氣總管,能順利解決這一問(wèn)題。
2 新設(shè)備
隨著實(shí)踐的深入和對(duì)制冷工藝的不斷改進(jìn),制冷設(shè)備在結(jié)構(gòu)上也有改進(jìn),同時(shí)還出現(xiàn)了一些新型設(shè)備。
2.1 立式高壓儲(chǔ)液器
《一座加拿大冷庫(kù)的制冷系統(tǒng)介紹》¨ 介紹了一種立式高壓儲(chǔ)液器,該設(shè)備集輔助儲(chǔ)液器與高壓儲(chǔ)液器于一體(圖2),該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可節(jié)省輔助儲(chǔ)液器和輔助儲(chǔ)液器與高壓儲(chǔ)液器之間的連接管路,節(jié)省機(jī)房面積,安裝方便、運(yùn)行可靠、外形美觀。
2.2 臥式低壓循環(huán)桶液位控制器立管結(jié)構(gòu)改進(jìn)
《自動(dòng)控制氨制冷系統(tǒng)實(shí)例》E 31介紹,調(diào)試中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),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(xiàn)虛假報(bào)警現(xiàn)象。是因?yàn)橄到y(tǒng)負(fù)荷增大,壓縮機(jī)上載時(shí),低壓循環(huán)桶內(nèi)的氨液急 劇蒸發(fā)沸騰,液位控制器立管內(nèi)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(xiàn)供液電磁閥動(dòng)作頻繁,高液位控制器虛假報(bào)警的現(xiàn)象。針對(duì)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(xiàn)過(guò)電磁閥頻繁開(kāi)啟,高液位控制器出現(xiàn)虛假報(bào)警現(xiàn)象。
2.3 立式冷凝器的放空管
盡管管殼式冷凝器現(xiàn)在很少使用,但已建的和部分小型冷庫(kù)還是偶有使用。而國(guó)內(nèi)幾個(gè)大型制冷設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(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(tǒng)內(nèi)不凝性氣體較多時(shí)才使用,且使用前必須在停車時(shí)使用,這給生產(chǎn)帶來(lái)很大不便。實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)告 訴我們,冷凝器正常工作時(shí),其內(nèi)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(yīng)在冷凝器出液口以上100mm內(nèi)再開(kāi)設(shè)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(jié)構(gòu)改進(jìn)
由于氨泵供液系統(tǒng)能提高蒸發(fā)器的熱交換效率,循環(huán)桶至壓縮機(jī)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(tǒng)在冷庫(kù)建設(shè)中應(yīng)用比較廣泛。原商業(yè)部設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的ZDX—L型氨低壓循環(huán)桶合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),免除了一般的低壓循環(huán)桶在安裝使用中出現(xiàn)的弊病,給氨泵供液 系統(tǒng)的應(yīng)用提供了更好的條件。ZDX—L型低壓循環(huán)桶出液管改在設(shè)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(jī)房高度,節(jié)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(shè)備之一,它的性能之間影響系統(tǒng)的運(yùn)行。蒸發(fā)式冷凝器以省電、省水、傳熱系數(shù)高等 優(yōu)勢(shì)被普遍使用,但蒸發(fā)式冷凝器的蛇管結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題是各個(gè)廠家正在攻克的難題。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(jié)垢的速度。 該型號(hào)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(nèi)的過(guò)熱蒸汽進(jìn)行熱交換,使管內(nèi)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時(shí)間的延長(zhǎng)和冷凝距離的加大,液面以下鋼管的傳熱系數(shù)隨液面厚度的增加 形成液阻,減小傳熱系數(shù)的問(wèn)題。
3 制冷裝置發(fā)展方向
3.1 制冷裝置的組合化
隨著冷庫(kù)自動(dòng)化程度的提高,機(jī)電一體化在制冷設(shè)備上的推廣應(yīng)用,制冷設(shè)備將朝著組合 化方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有氨桶泵、氟桶泵和板換液分的成功運(yùn)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(shè)備的基礎(chǔ)制作,節(jié)省工時(shí),能縮短安裝工 期,制冷設(shè)備組合裝置將得到廣大業(yè)主和安裝隊(duì)伍的青睞。
3.2 高效節(jié)能的熱交換元件
隨著蒸發(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(qiáng)化傳熱元件;采用合理的蛇管尺寸與結(jié)構(gòu);防止蛇管外表面結(jié)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(kù)自動(dòng)控制
制冷裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制包括:庫(kù)溫的自動(dòng)調(diào)節(jié)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(jī)的啟停與能量 調(diào)節(jié)、輔助設(shè)備的自動(dòng)供液、自動(dòng)放油、壓縮機(jī)的自動(dòng)回油等。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制不僅能節(jié)省人力、保證設(shè)備安全運(yùn)行,還能實(shí)現(xiàn)裝a置的合理運(yùn)轉(zhuǎn),降低成本,調(diào)查資 料 表明,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與手動(dòng)控制相比,可節(jié)能10% ~15%。我國(guó)雖然對(duì)某個(gè)制冷設(shè)備的自動(dòng)控制做的較多,但把整個(gè)冷庫(kù)作為自動(dòng)控制對(duì)象的,還比較鮮見(jiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,工業(yè)化程度不斷提高,實(shí)現(xiàn)整個(gè)冷 庫(kù)自動(dòng)控制是必然趨勢(shì)。
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