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冷庫的新設備,新發展

我國勞動人民早在古代就創造了用天然冰來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 有了近一個世紀的歷史。如今,冷庫的容量、形式、工藝都在發生巨大的變化。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 過去單一的外包變為內包法和外包法兩種方法;隔熱層材料由軟木、稻殼、聚苯乙烯發展為聚氨脂;循環桶氨泵由過去的單向出液改為如今的雙向出液;蒸發式冷凝 器基本取代了管殼式列管冷凝器;冷庫自動化程度正在不斷提高;超低溫制冷工藝迅速發展;帶經濟器的螺桿壓縮機的出現;復疊式制冷循環系統的運用等新技術、 新工藝的應用不斷地推動制冷業的發展。

1 新工藝
到目前為止,整個制冷系統方面雖然沒有什么大的變化,但在某些環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,該冷庫有蒸發溫度為一32~C、一26~C、一4~C三個系統,三個系統均采用單級液 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% 兩個系統的壓縮機能級未達到75% 時,補氣管接通,相當于兩個系統的壓縮機均帶了經濟器,同時減輕了一4~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分析》 對油冷卻器排氣至虹吸罐的這根管道做了改進。傳統的工藝方法是:在油冷卻器中蒸發的氨氣先進入虹吸罐的進氣口,再通過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后,已經成為過熱蒸汽,不存在液滴。而此時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, 被虹吸罐中的高壓氣體頂住,很難流下來。將此管道直接接到壓縮機的排氣總管,能順利解決這一問題。

2 新設備
隨著實踐的深入和對制冷工藝的不斷改進,制冷設備在結構上也有改進,同時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。

2.2 臥式低壓循環桶液位控制器立管結構改進
《自動控制氨制冷系統實例》E 31介紹,調試中經常發現,臥式低壓循環桶供液電磁閥頻繁開啟,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,低壓循環桶內的氨液急 劇蒸發沸騰,液位控制器立管內的氨液同時蒸發沸騰,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 有出現過電磁閥頻繁開啟,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。而國內幾個大型制冷設備生產廠家生產的立 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才使用,且使用前必須在停車時使用,這給生產帶來很大不便。實踐和經驗告 訴我們,冷凝器正常工作時,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內再開設一個放空口,以便在 正常工作時,由下部的放空口放空氣。

2.4 立式循環桶結構改進
由于氨泵供液系統能提高蒸發器的熱交換效率,循環桶至壓縮機的回氣管較短,融霜時間較短等優點,所以氨泵供液系 統在冷庫建設中應用比較廣泛。原商業部設計院設計的ZDX—L型氨低壓循環桶合理的結構設計,免除了一般的低壓循環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型低壓循環桶出液管改在設備底部封頭上,同時底部增加了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。這些改進有效解決了出液帶油、低溫下放油困難、循環桶保溫不方便等問題,還降低了機房高度,節省了土建投資。

2.5 新型蒸發式冷凝器
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。蒸發式冷凝器以省電、省水、傳熱系數高等 優勢被普遍使用,但蒸發式冷凝器的蛇管結垢和腐蝕問題是各個廠家正在攻克的難題。帶冷卻段蛇管的蒸發式冷凝器較好的解決了水垢的生成和延緩了結垢的速度。 該型號的蒸發器將熱交換分為兩段:一段是冷卻盤管,利用冷凝盤管和換熱層過來的過飽和濕空氣與管內的過熱蒸汽進行熱交換,使管內過熱蒸汽冷卻成飽和蒸汽; 二段是高效分段集液式冷凝盤管,分段排液集管解決了制冷蒸汽經過冷凝形成的液體隨著時間的延長和冷凝距離的加大,液面以下鋼管的傳熱系數隨液面厚度的增加 形成液阻,減小傳熱系數的問題。

3 制冷裝置發展方向
3.1 制冷裝置的組合化
隨著冷庫自動化程度的提高,機電一體化在制冷設備上的推廣應用,制冷設備將朝著組合 化方向發展。國內已經有氨桶泵、氟桶泵和板換液分的成功運用實例。實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,能縮短安裝工 期,制冷設備組合裝置將得到廣大業主和安裝隊伍的青睞。

3.2 高效節能的熱交換元件
隨著蒸發式冷凝器的推廣使用,提高蒸發式冷凝器的換熱效率是關鍵。提高蒸發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題,有待進一步完善。

3.3 冷庫自動控制
制冷裝置實現自動控制包括:庫溫的自動調節和冷卻排管的自動融霜、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、輔助設備的自動供液、自動放油、壓縮機的自動回油等。實現自動控制不僅能節省人力、保證設備安全運行,還能實現裝a置的合理運轉,降低成本,調查資 料 表明,實現自動控制與手動控制相比,可節能10% ~15%。我國雖然對某個制冷設備的自動控制做的較多,但把整個冷庫作為自動控制對象的,還比較鮮見。隨著經濟不斷發展,工業化程度不斷提高,實現整個冷 庫自動控制是必然趨勢。

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