冷库氨制冷系统节能降耗的途径

孙鹏董成牛世祯高安平金永生李希峰杜文

内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司内蒙古呼和浩特011500

摘要：随着国内经济的快速发展和人民物质生活水平的不断提高，冷冻冷藏食品以每年5%至10%的速度快速增长。这无疑对冷库的建设和发展起到了很大的推动作用，可是关于以氨为制冷剂的集中系统冷库现状，存在很多不利因素。我们国家当前所有的大中型冷库大多是在20世纪70至80年代由国家投资建设的。这些冷库设备陈旧，工艺落后，冷却设备消耗大，安全措施不完善，管理和维护人员相对较低，存在很大的隐患。冷却效果差，自动化程度低，能耗高。它不适合社会环境发展的需要。因此，我们要加大改造的力度。

关键词：冷库；氨制冷系统；节能降耗

引言

冷库是制冷产业发展的基础，也是保鲜冷链的重要组成部分。随着国民经济的快速发展，制冷已成为现代人民生活和经济社会不可或缺的产业。本文针对冷库制冷系统的特点和系统运行中节能降耗提出了一些方法和途径，并探讨了可以改进的措施和需要改进的方向。

1氨制冷剂应用的必要性

自1987年签署《蒙特利尔议定书》以来，为了保护地球臭氧层不受破坏，降低全球变暖的速度，短期内，人们发现理想的制冷剂是极其不可能的，人们将目光转向对地球生态系统无害的氨和二氧化碳。氨是一种值得推广的制冷剂。其优点是价格低廉、制备方便、工作压力适中、单位体积制冷大、不溶于润滑油、放热系数高、管道内流动阻力小、容易出现泄漏。其缺点是存在刺激性气味、有毒性、会燃烧和爆炸。

2氨制冷系统应用于冷库当中需要进一步做的改进内容

2.1换热器

（1）冷凝器。壳管式冷凝器是我国冷库中常用的冷凝器。其主要功能是通过水温升高所产生的热量有效地加热冷凝物。但是壳体和管式冷凝器耗水量大，必须使用循环水，因此必须配备相应的冷却塔。这增加了投资，增加了土地占用和相关的维修和管理费用。相比,蒸发式冷凝器、水泵冷却水系统需要大量的能量,和蒸发冷凝器可以有效降温的水没有重新配置冷却塔,冷凝器在结构上较为紧凑，耗费的水量也相对较少。

（2）蒸发器。目前还没有发现它能与氨有效溶解，所以在氨制冷系统中，蒸发器的传热性能相对较差。氨罐中常用的液管和壳式蒸发器传热系数大，形状较小，但填充量较大。为了有效地降低填充量，进一步提高液体管和壳式蒸发器的传热性能，近年来逐渐引入了纳米技术，以加强对热传递的研究。它在很大程度上降低了制冷剂的粘度，有效降低了流动阻力系数，改善了制冷剂的不均匀分布，这些研究成果值得借鉴。

2.2压缩机

大型氨制冷冷库，系统操作基本手动进行，技术人员无法随时精确掌握冷库的实际运行状态，不能根据冷库的实际生产情况对压缩机等设备进行及时有效的跟进调整，设备运转随意性大，由于调整的滞后与惰性，经常出现虽然压缩机运转但冷库降温效果不理想的情况，极大的增加了系统能耗。因此，节能降耗，要从以下几个方面入手:

（1）提高操作人员的技术水平，增强从业人员的敬业精神，做到对系统状况了然于胸，根据企业的生产情形，及时有效的调整设备的运行，特别是制冷压缩机、氨泵、库房冷风机的运转数量，以达到设备间的合理有效配置。

（2）冷库增设温度检测及报警系统，随时掌握每个冷库的降温情况，按需调整冷库的供液;库温达到要求后，要及时减少氨泵的运转台数，对相关联的设备亦随之进行调整。有条件的企业，要实现局部自动控制。

（3）应尽量采用蒸发式冷凝器，由于循环水系统不再专门设置，电机功率大大降低，极利于系统的节能。

（4）采用高效风机，合理设置冷库的送风系统，保证冷库的送风均匀高效，使冷库快速降温，缩短生产时间。

（5）由于压缩机的耗电占整个系统用电的60%以上，是整个企业的最大用电设备，因此，要从压缩机的节能运行入手，对制冷压缩机进行节能控制，增加节能装置，特别是应考虑变频压缩机的选用，据相关实验表明，增加压缩机的节能装置，可大大提高压缩机的工作效率，单台机器在相同的生产状态下，能实现节电10%以上，如采用变频压缩机，节电效果会更加明显。

（6）设置低温穿堂或门斗，配置空气幕，以减少库体内外的冷热空气的热交换。同时，要规范操作，尽量减少库门的开启次数，避免运行、操作的不规范性及随意性导致冷库冷量的损失，机器运转时，要尽量减少冷库门的开启次数，据相关试验统计，在规范化管理的冷库，仅此一项，就能到达2%以上的节能效果。

近几年，在西方的一些发达国家使用的螺杆机已经能够进行变频调速了。这就意味着我国的氨库还需要进一步加大氨高性能螺杆式压缩的推广和应用。

3进一步提高维护结构具有的良好隔热性能

在设计和施工方面，冷库的有效节能措施之一是减少深入冷间的热负荷。寒冷的存储结构的热负荷通常占据了大约20%到35%的总负荷,产生的传热系数外壳与传热系数有直接关系,因此,隔热材料的质量越好就越能够有效地提升维护结构具有的隔热性。通常我们使用的保温材料包括软木、硬质聚氨酯泡沫和海泡石。此外，通过增加隔热层的厚度可以降低能耗。这一措施也可以减少总开放数量。这是一种很好的节能方法。在选择冷库材料时，必须遵循因地制宜的原则，保温性能不仅好，而且经济实用。冷藏的隔热材料可以分为几种不同的类型,其中之一是板加工成固定大小,这需要一个固定的长度,宽度和厚度的板,还可以按照库体的要求确定合适的库板，通常高温和中温的冷库都会选择厚度为10cm的库板。低温冷藏选择厚度为12cm或15cm的板;保温材料采用聚氨酯喷涂，直接将材料喷涂到砌砖上，但成本较高。聚苯醚具有良好的吸水性，成本不高，但保温性能较差。

4安全措施

氨具有一定的毒性和可燃性。氨液溅到皮肤上，引起冻伤和烧伤。氨与水可以任意比例溶解形成氨溶液。在低温下，水不会从氨中结冰。但是，当水在氨溶液中溶解后，蒸发温度会稍微升高，金属会被腐蚀。因此，应严格进行试压试验检漏，配备良好的机械设备和控制元件，配备氨含量检测和报警装置，机房和库房内设置独立的消防喷淋水系统设备，一旦发生泄漏必须立刻供水处理。在机器、设备和车间附近，不允许堆放不需要的物品。每个通道都不应该有障碍。冷藏室里的货物应与冷却管保持一定距离。建立工作室的工作日志，机器和设备的简历，认真记载其技术数据、检修和事故等情况。急救箱、防毒面具和其他防护设备应放置在方便、方便的地方，并标明使用方法。

结束语

冷库是制冷产业发展的基础，也是保鲜冷链的重要组成部分。随着国民经济的快速发展，制冷已成为现代人民生活和经济社会不可或缺的产业。冷库氨制冷系统存在传热金属耗材大、压缩机自身控制能力弱、安全措施不完善等问题。针对当前的环境形势和要求，我们应该加大这方面的研究力度，借鉴国外先进技术，尽快改善现状。

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