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1、宏山塑业2014年01月15日制冷系统运行技术制冷系统平安管理制冷系统平安管理制冷系统的用途制冷系统的用途制冷剂制冷剂制冷循环制冷循环制冷设备制冷设备制冷经济运行制冷经济运行内容内容 氨属有毒类介质，毒性氨属有毒类介质，毒性2 2级，对人的危害主要表现在对上级，对人的危害主要表现在对上呼吸道的刺激和腐蚀作用，干脆接触高浓度氨时，接触部位可呼吸道的刺激和腐蚀作用，干脆接触高浓度氨时，接触部位可引起碱性化学灼伤，氨还可以引起呼吸道深部及肺部的损伤。引起碱性化学灼伤，氨还可以引起呼吸道深部及肺部的损伤。1 1）氨液溅到皮肤上引起的冷灼伤；）氨液溅到皮肤上引起的冷灼伤；2 2）氨液或氨气对眼睛的刺激或
2、灼伤性损害；）氨液或氨气对眼睛的刺激或灼伤性损害；3 3）氨气被吸入后会刺激呼吸器官，重则导致昏迷甚至死亡。）氨气被吸入后会刺激呼吸器官，重则导致昏迷甚至死亡。4 4）车间空气中氨的最高容许浓度为）车间空气中氨的最高容许浓度为30 mg/m330 mg/m3，当氨蒸汽在空，当氨蒸汽在空气中容积浓度达到气中容积浓度达到0.50.50.6%0.6%时人在其中停留半小时即可中毒。时人在其中停留半小时即可中毒。氨系统的平安管理氨系统的平安管理 平安操作要制定科学而合理的平安操作规程，并严格遵守平安操作要制定科学而合理的平安操作规程，并严格遵守执行。全部操作工均须持证上岗，确保平安操作。执行。全部操作工
3、均须持证上岗，确保平安操作。1 1、新安装的制冷系统，必需经过耐压试验、检漏、排污、抽、新安装的制冷系统，必需经过耐压试验、检漏、排污、抽真空，当确认系统无泄漏时，方可充灌制冷剂。真空，当确认系统无泄漏时，方可充灌制冷剂。2 2、像容器内充灌制冷剂时，阀门开启操作应缓慢进行，以免、像容器内充灌制冷剂时，阀门开启操作应缓慢进行，以免引起容器的脆性破坏。引起容器的脆性破坏。3 3、制冷系统中，存有液态制冷剂的管道设备，严禁同时将两、制冷系统中，存有液态制冷剂的管道设备，严禁同时将两端阀门关闭。端阀门关闭。4 4、为避开氨与空气混合遇明火发生爆炸，在冻结站和协助设、为避开氨与空气混合遇明火发生爆炸，
4、在冻结站和协助设备间不能有明火，冬季严禁用明火取暖。备间不能有明火，冬季严禁用明火取暖。5 5、检修设备和管道时，在制冷剂未抽空或未置换完全与大气、检修设备和管道时，在制冷剂未抽空或未置换完全与大气接通的状况下，严禁拆卸设备进行焊接作业。接通的状况下，严禁拆卸设备进行焊接作业。氨系统的平安管理氨系统的平安管理发生氨中毒的急救措施发生氨中毒的急救措施 1 1、当发生冷灼伤时，应马上把被氨液溅湿的衣服脱掉，用大、当发生冷灼伤时，应马上把被氨液溅湿的衣服脱掉，用大量的水或量的水或2%2%硼酸水冲洗皮肤，切忌干加热；解冻后，再涂凡硼酸水冲洗皮肤，切忌干加热；解冻后，再涂凡士林、植物油或万花油。士林、植
5、物油或万花油。2 2、呼吸道受氨气刺激引起严峻咳嗽时，可用湿毛巾或用食醋、呼吸道受氨气刺激引起严峻咳嗽时，可用湿毛巾或用食醋弄湿毛巾捂住口鼻，可以显著减轻氨对呼吸道的刺激和中毒弄湿毛巾捂住口鼻，可以显著减轻氨对呼吸道的刺激和中毒程度。程度。3 3、呼吸道受氨刺激较大而且中毒比较严峻时，可用硼酸水滴、呼吸道受氨刺激较大而且中毒比较严峻时，可用硼酸水滴鼻漱口，并给中毒者饮入柠檬水（汁）。鼻漱口，并给中毒者饮入柠檬水（汁）。氨系统的平安管理氨系统的平安管理制冷系统平安管理制冷系统平安管理制冷系统的用途制冷系统的用途制冷剂制冷剂制冷循环制冷循环制冷设备制冷设备制冷经济运行制冷经济运行内容内容啤酒厂制冷
6、系统流程图啤酒厂制冷系统流程图制冷系统平安管理制冷系统平安管理制冷系统的用途制冷系统的用途制冷剂制冷剂制冷循环制冷循环制冷设备制冷设备制冷经济运行制冷经济运行内容内容 制冷剂制冷剂 在制冷装置内完成热力循环的工质在制冷装置内完成热力循环的工质 制冷剂的种类与编号制冷剂的种类与编号(1)(1)无机化合物无机化合物(2)(2)饱和烃的卤化物饱和烃的卤化物(氟利昂氟利昂)(3)(3)碳氢化合物碳氢化合物(烃类烃类)(4)(4)共沸制冷剂共沸制冷剂(5)(5)非共沸制冷剂非共沸制冷剂如水、氨、二氧化碳等如水、氨、二氧化碳等如如R12R12、R22R22、R134aR134a等等如丙烷、异丁烷等如丙烷、
7、异丁烷等如如R502R502等等如如R407CR407C等等制冷剂制冷剂 依据制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类依据制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类高温（低压）制冷剂高温（低压）制冷剂中温（中压）制冷剂中温（中压）制冷剂低温（高压）制冷剂低温（高压）制冷剂tsts00Pc0.2Pc0.20.3MPa0.3MPa00tsts-60,-60,0.3MPa0.3MPaPcPc2.0MPa2.0MPats-60ts-60制冷剂制冷剂 u 对制冷剂的要求u1.热力学方面的要求：u1)沸点要求低u2)临界温度要高、凝固温度要低u3)具有适宜的工作压力，(Pk/Po)小u4)汽化潜热大u5)对于大型制冷系
8、统，单位容积制冷量尽可能地大u6)绝热指数小些u7)对于离心式制冷压缩机应接受分子量大的制冷剂制冷剂制冷剂 u2.物理化学方面的要求：n1）粘度尽可能小n2）热导率要求高n3）纯度高。n4）热化学稳定性好，n5）良好的电绝缘性。n6）溶解于油的不同性质表现出不同的特点。n制冷剂在润滑油中的溶解性可分为完全溶解、微溶解和完全不溶解。一般可认为R717、R13、R14等是不溶于油的制冷剂；R22、R114等是微溶于油的；R11、R12、R21、R113等是完全溶于油的。制冷剂制冷剂 u3.平安性方面的要求：u1）在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。u2）无毒或低毒，相对平安性好u3）具有易检漏的特点u
9、4）制冷剂无毒u4.经济性方面的要求 u制冷剂的生产工艺简洁，价廉、易得。制冷剂制冷剂 氨的特性（氨的特性（R717R717）氨的压力适中，单位容积制冷量大，流淌阻力小，热导率氨的压力适中，单位容积制冷量大，流淌阻力小，热导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用。大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用。氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有猛烈的刺激性氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有猛烈的刺激性臭味、等熵指数较大，若系统中含有较多空气时，遇火会臭味、等熵指数较大，若系统中含有较多空气时，遇火会引起爆炸。引起爆炸。氨制冷系统中应设有空气分别器，刚好解除系统内的空气氨制冷系统中应设有空气分别器
10、，刚好解除系统内的空气及其它不凝性气体。及其它不凝性气体。氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在0.20.2的范的范围内。围内。氨制冷系统中往往设有油分别器氨制冷系统中往往设有油分别器氨制冷系统中，不允许运用铜及其铜合金材料氨制冷系统中，不允许运用铜及其铜合金材料制冷剂制冷剂 R22R22对大气臭氧层有稍微破坏作用，并产生温室效应。它是对大气臭氧层有稍微破坏作用，并产生温室效应。它是其次批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国将在其次批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国将在20402040年年1 1月月1 1日起禁止生产和运用。日起禁止生产和运用。R22R22
11、是最为广泛运用的中温制冷剂是最为广泛运用的中温制冷剂R22R22属平安性制冷剂。属平安性制冷剂。R22R22化学性质不如化学性质不如R12R12稳定。稳定。R22 R22 能部分地与润滑油互溶，能部分地与润滑油互溶，R22R22对金属的作用、泄漏性与对金属的作用、泄漏性与R12R12相同。相同。R22R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心式、广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心式、压缩机系统中均有接受。由于它对大气臭氧层仅有微弱的破压缩机系统中均有接受。由于它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用，故可作为坏作用，故可作为R12R12的近期、过渡性替代制冷剂。的近期、过渡性替代
12、制冷剂。制冷剂制冷剂 要求要求(1)(1)比热大比热大(2)(2)导热系数大导热系数大(3)(3)粘度低粘度低(4)(4)凝固点与使用温度范围相适应凝固点与使用温度范围相适应(5)(5)腐蚀性小腐蚀性小(6)(6)无毒、不燃、不爆无毒、不燃、不爆(7)(7)化学稳定性好化学稳定性好(8)(8)价格低廉价格低廉载冷剂的选择要求和选择方法载冷剂的选择要求和选择方法载冷剂与载冷剂循环特点载冷剂与载冷剂循环特点 载冷剂：在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质载冷剂：在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质在蒸发器中被制冷剂冷却并送到冷却设备中吸取被冷却系统的热量，然后返回在蒸发器中被制冷剂冷却并送到冷却
13、设备中吸取被冷却系统的热量，然后返回蒸发器将吸取的热量传递给制冷剂，而载冷剂重新被冷却。如此循环不止，以蒸发器将吸取的热量传递给制冷剂，而载冷剂重新被冷却。如此循环不止，以达到连续制冷的目的。达到连续制冷的目的。载冷剂载冷剂载冷剂载冷剂16%水溶液冷媒剂工业三级水16%酒精水溶液16%乙二醇水溶液16%丙二醇水溶液载冷剂载冷剂制冷系统平安管理制冷系统平安管理制冷系统的用途制冷系统的用途制冷剂制冷剂制冷循环制冷循环制冷设备制冷设备制冷经济运行制冷经济运行内容内容压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件变更，压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件变更，为了衡量、比较压缩机性能，制定公认的温度条件为了
14、衡量、比较压缩机性能，制定公认的温度条件(名义工况名义工况)，作为压缩机制冷量选用和比较的标准。，作为压缩机制冷量选用和比较的标准。铭牌上标示的制冷量和功率一般是在标准工铭牌上标示的制冷量和功率一般是在标准工况下的值，如为空调专用，则为空调工况。况下的值，如为空调专用，则为空调工况。名义工况名义工况(旧旧)标准工况标准工况空调工况空调工况制冷工况制冷工况名义工况名义工况(新新)高温工况高温工况中温工况中温工况低温工况低温工况最大压差工况：最大压差工况：用来考核压缩机零件强度、用来考核压缩机零件强度、排气温度、油温、电机绕组温度。排气温度、油温、电机绕组温度。最大轴功率工况：最大轴功率工况：用来
15、考核压缩机噪声、用来考核压缩机噪声、振动，并依此选配电动机。振动，并依此选配电动机。制冷工况制冷工况制冷循环制冷循环理论制冷循环理论制冷循环1）制冷压缩机压缩过程制冷压缩机压缩过程 2）制冷压缩机冷凝过程制冷压缩机冷凝过程 3）制冷压缩机膨胀过程制冷压缩机膨胀过程 4）制冷压缩机蒸发过程制冷压缩机蒸发过程 理论循环过程在压焓图上的表示理论循环过程在压焓图上的表示 1.单位质量制冷量单位质量制冷量 q0=h1h42.单位容积制冷量单位容积制冷量 qv=q0/v13.制冷剂质量流量制冷剂质量流量 qm=Q0/q0 4 理论比功理论比功 w0=h2h15 压缩机消耗的理论功率压缩机消耗的理论功率 P
16、0=qmw06 制冷系数制冷系数 0=q0/w07 冷凝器单位热负荷冷凝器单位热负荷 qk=h2h3实际制冷循环实际制冷循环112(2)3456,ppk0Lg ph实际循环可表示为图中的实际循环可表示为图中的1-1-2-3-4-5-6-1 1-1 表示蒸气的过热过程表示蒸气的过热过程 1-2 表示实际增熵压缩过程表示实际增熵压缩过程 2-3-4表示制冷剂在冷凝压力表示制冷剂在冷凝压力pk下的等压冷却、冷凝过程下的等压冷却、冷凝过程 4-5表示制冷剂在冷凝压力下的过冷过程表示制冷剂在冷凝压力下的过冷过程 5-6表示制冷剂在等焓下的节流过程表示制冷剂在等焓下的节流过程 6-1表示制冷剂在蒸发压力表
17、示制冷剂在蒸发压力p0下的等压汽化过程下的等压汽化过程 制冷系统平安管理制冷系统平安管理制冷系统的用途制冷系统的用途制冷剂制冷剂制冷循环制冷循环制冷设备制冷设备制冷经济运行制冷经济运行内内 容容制冷系统设备制冷系统设备制冷四大部件：制冷四大部件：1 1、压缩机；、压缩机；2 2、冷凝器；、冷凝器；3 3、节流机构（膨胀阀）；、节流机构（膨胀阀）；4 4、蒸发器、蒸发器压缩机压缩机压缩机压缩机活塞式压缩机活塞式压缩机活塞式压缩机活塞式压缩机螺杆式压缩机螺杆式压缩机螺杆式压缩机螺杆式压缩机压缩机：将低温低压气体压缩成高温高压气体压缩机：将低温低压气体压缩成高温高压气体压缩机对比压缩机对比冷凝器冷凝
18、器冷凝器：将压缩机出口高温高压气体冷却，使之冷凝成液体（高压冷凝器：将压缩机出口高温高压气体冷却，使之冷凝成液体（高压 )蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器冷凝器对比冷凝器对比一、节水：一、节水：壳管式冷凝器用水量大，以卧式冷凝器壳管式冷凝器用水量大，以卧式冷凝器50m250m2为例，每小时需为例，每小时需用水用水60m360m3，假如用冷却塔循环还需用水，假如用冷却塔循环还需用水20-30m3;20-30m3;用高效节能用高效节能蒸发式冷凝器则只需蒸发式冷凝器则只需3m33m3水循环即可，节水水循环即可，节水10-2010-20倍。倍。二、节电：二、节电：壳管式冷凝器用电量大，以立式冷凝器壳管式冷凝器
19、用电量大，以立式冷凝器50m250m2为例，水泵电机为例，水泵电机需需5KW5KW，冷却塔电机，冷却塔电机1.5KW1.5KW，共需，共需6.5KW6.5KW；而蒸发式冷凝器只需；而蒸发式冷凝器只需4.1KW4.1KW，节电，节电40%40%。三、蒸发冷初期投资费用较高，特殊适宜气候干燥和缺水地三、蒸发冷初期投资费用较高，特殊适宜气候干燥和缺水地区，设计温度是湿球温度区，设计温度是湿球温度26 26 或者或者28 28 四、运行费用低：四、运行费用低：壳管式冷凝器运行费用，电费、水费、修理费用高；高效节壳管式冷凝器运行费用，电费、水费、修理费用高；高效节能蒸发式冷凝器电费、水费、修理费用比壳管
20、式低能蒸发式冷凝器电费、水费、修理费用比壳管式低40%40%，但是，但是水处理费用高。水处理费用高。蒸发器的作用u制冷剂蒸气吸热气化，制取冷量u产生干蒸气，保证干压缩 蒸 发 器冷却空气的蒸发器 啤啤酒酒厂厂常常用用的的蒸蒸发发器器冷却液体的蒸发器满液式蒸发器满液式蒸发器干式蒸发器干式蒸发器壳管式壳管式直立管式蒸发器直立管式蒸发器螺旋管式蒸发器螺旋管式蒸发器沉浸式沉浸式（水箱型）（水箱型）板式板式发酵罐氨冷带发酵罐氨冷带强迫对流式强迫对流式(冷风机）冷风机）自然对流式（冷却排管自然对流式（冷却排管)蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器满液式壳管蒸发器l优点：接受闭式循环，冷媒不易腐蚀l缺点：排管易发生冻结
21、，易积油l优点：结构紧凑，体积小，传热性能好，充液量少l缺点：易发生冻结，易堵塞，造价高板式蒸发器一、节流机构的作用u节流降压u调整供液量 u 节流原理节 流 机 构二、节流机构类型1.手动节流阀2.浮球节流阀 3.热力膨胀阀 4.毛细管 节 流 机 构膨胀阀膨胀阀手动调整阀手动调整阀浮球膨胀阀浮球膨胀阀电子膨胀阀电子膨胀阀热力膨胀阀热力膨胀阀油分别器油分别器集油器集油器放空器放空器1、作用：分别制冷剂中混杂 不凝性气体，并回 收净化后的制冷剂。2、原理：降温冷凝3、工作过程：混合气体进入壳体后被蒸发管冷却，其中的制冷剂蒸汽凝合成液体留在壳体的底部，不凝性气体经放空气口排出系统。积存在底部的高
22、压液通过膨胀阀降压后进入蒸发管，蒸发管中产生的蒸汽返回压缩机。放空器放空器制冷系统平安管理制冷系统平安管理制冷系统的用途制冷系统的用途制冷剂制冷剂制冷循环制冷循环制冷设备制冷设备制冷经济运行制冷经济运行内容内容制冷循环性能影响制冷循环性能影响制冷循环性能影响制冷循环性能影响冷凝温度对制冷循环的影响冷凝温度对制冷循环的影响冷凝压力每降低冷凝压力每降低冷凝压力每降低冷凝压力每降低0.7bar,0.7bar,系统降低能耗系统降低能耗系统降低能耗系统降低能耗6 6，效率提升，效率提升，效率提升，效率提升3 3影响冷凝温度的主要因素影响冷凝温度的主要因素1.1.系统不定期排油系统不定期排油系统不定期排油
23、系统不定期排油2.2.系统没有定期排空系统没有定期排空系统没有定期排空系统没有定期排空3.3.冷却水系统有问题冷却水系统有问题冷却水系统有问题冷却水系统有问题4.4.吸气温度过热吸气温度过热吸气温度过热吸气温度过热5.5.冷凝器面积不够冷凝器面积不够冷凝器面积不够冷凝器面积不够6.6.环境温度，主要是湿球温度环境温度，主要是湿球温度环境温度，主要是湿球温度环境温度，主要是湿球温度7.7.冷凝器没有定期保养冷凝器没有定期保养冷凝器没有定期保养冷凝器没有定期保养8.8.制冷机故障制冷机故障制冷机故障制冷机故障循环冷却水循环冷却水制冷量（冷吨）：300制冷效率（千瓦/冷吨）0.55电费（元）：1循环
24、量（吨/小时）200作业时间（小时/天）：24年作业日：365垢厚度增加能耗增加 费用（元/年）0.01英寸/0.25毫米10%144,540.00 0.02英寸/0.5毫米20%289,080.00 0.03英寸/0.75毫米30%433,620.00 0.04英寸/1毫米40%578,160.00 蒸发冷循环水管理蒸发冷循环水管理试验前：新技术推广应用（蒸发冷除垢）新技术推广应用（蒸发冷除垢）试验后：制冷循环性能影响制冷循环性能影响蒸发温度对制冷循环的影响蒸发温度对制冷循环的影响蒸发压力每降低蒸发压力每降低蒸发压力每降低蒸发压力每降低0.7bar,0.7bar,系统增加能耗系统增加能耗系统
25、增加能耗系统增加能耗6 6，效率下降，效率下降，效率下降，效率下降3 3影响蒸发温度的主要因素影响蒸发温度的主要因素1.1.系统不定期排油系统不定期排油系统不定期排油系统不定期排油2.2.蒸发器脏结垢蒸发器脏结垢蒸发器脏结垢蒸发器脏结垢3.3.蒸发面积小蒸发面积小蒸发面积小蒸发面积小4.4.节流阀故障节流阀故障节流阀故障节流阀故障5.5.系统中有节流现象系统中有节流现象系统中有节流现象系统中有节流现象提高蒸发器传热效率 1.氨制冷系统，应定期排油；2.适当提高载冷剂流速；3.刚好清除载冷剂侧水垢；4.冷库中应定期除霜；5.防止蒸发温度过低，避开结冰。蒸发器积油蒸发器积油危害：危害：危害：危害：
26、（1 1）、降低换热效果，影响系统冷却；）、降低换热效果，影响系统冷却；）、降低换热效果，影响系统冷却；）、降低换热效果，影响系统冷却；（2 2）、降低蒸发压力和温度，增加制冷电耗；、降低蒸发压力和温度，增加制冷电耗；、降低蒸发压力和温度，增加制冷电耗；、降低蒸发压力和温度，增加制冷电耗；（3 3）、降低系统制冷实力；）、降低系统制冷实力；）、降低系统制冷实力；）、降低系统制冷实力；导致因素：导致因素：导致因素：导致因素：（1 1）、冷冻机跑油；）、冷冻机跑油；）、冷冻机跑油；）、冷冻机跑油；（2 2）、高压缺少氨油分别器；）、高压缺少氨油分别器；）、高压缺少氨油分别器；）、高压缺少氨油分别器
27、；（3 3）、高压排油不刚好；）、高压排油不刚好；）、高压排油不刚好；）、高压排油不刚好；(4)(4)、蒸发器没有定期排油；、蒸发器没有定期排油；、蒸发器没有定期排油；、蒸发器没有定期排油；氨排空系统氨排空系统利用那些措施可降低制冷电耗利用那些措施可降低制冷电耗（1）、优化系统设计，接受氨干脆冷却和高效的薄板冷却器；）、优化系统设计，接受氨干脆冷却和高效的薄板冷却器；（2）、高压系统定期放空排油；）、高压系统定期放空排油；（3）、冷凝器循环水质监控；）、冷凝器循环水质监控；（4）、实行除垢及杀菌灭藻措施；、实行除垢及杀菌灭藻措施；（5）、低压系统定期排油；）、低压系统定期排油；（6）、依据制冷负荷调整开机台数；）、依据制冷负荷调整开机台数；（7）、加强制冷系统保温。）、加强制冷系统保温。如何降低峰时用电比例如何降低峰时用电比例（1）、增加冰水及冷媒储罐容积，增加平谷时）、增加冰水及冷媒储罐容积，增加平谷时冰水及冰水及 冷媒制备量，降低峰时制冷开机台数和开冷媒制备量，降低峰时制冷开机台数和开机时间；机时间；(2)、在谷时冷媒及蒸发器温度限制下限，峰时、在谷时冷媒及蒸发器温度限制下限，峰时限制上限制上 限；限；（3）、在淡季支配糖化投料时避开峰时用冷时）、在淡季支配糖化投料时避开峰时用冷时段；段；（4）、啤酒速冷尽量支配在平谷时进行；）、啤酒速冷尽量支配在平谷时进行；