探究轻工制冷装备工程制冷方案

王勇

广东美的制冷设备有限公司

摘要：现阶段，轻工制冷装备工程在各个领域内占据重要地位，其应用范围较广，如云计算数据中心、发电厂余热中心等，同时制冷系统的方案制定，须以制冷安全质量为基本核心，构建系统化、一体化的制冷装备工程安装步骤。故此，本文以轻工制冷装备工程制冷方案为入手点，着重探究了单列式循环与双列式循环制冷方案，并对制冷系统的安装与测试作出分析，旨在保证制冷方案的设计可行性。

关键词：轻工制冷装备工程；制冷方案；安装

目前，随着全球气温变暖的趋势，以及室内施工作业的要求，人们对温度的要求越来越高，同时为适应不同场景，如数据中心，温度的变化会影响数据的运算速度，若不采取针对性的制冷系统安装方案，将会影响机房内部的温度较高，不利于数据机房的散热。鉴于此，为解决室内热量的散热问题已经成为各个机构须面临的问题。因此，本文提出较为可行的轻工制冷装备工程制冷安装设计方案。

1. 概述轻工制冷装备工程的相关内容

何为轻工制冷装备工程？轻工制冷装备工程指的是整个系统的全过程，从制冷方案所涉及的附件辅料、装备图制作、制冷工艺、电气调试与维修等项目。而轻工制冷装备设备单指的是机器，如压缩机、冷凝器、蒸发器等。两者是包含与被包含的关系^[1]。轻工制冷装备工程在学科机构上从属于过程装备与控制工程专业，该专业作为一种新专业类型，以创新和发展为核心理念，推进化工机械领域的高质量发展，同时伴随着高新技术、科学技术、传感技术的诞生，为轻工制冷装备工程提供全新的技术方向。此外，轻工制冷装备工程的制冷方案为满足不同的场景需求，一般采取一体化机柜制冷方案，如单列式循环制冷方案和双列式循环制冷方案，现已经取得较好的机柜散热效果，并提升室内的制冷效率。同时依据信息化监测控制，基本实现较高的控制精度。故此，依托过程装备与控制工程专业领域，轻功制冷装备工程的制冷方案将趋向于信息化的方向延申。

2. 轻工制冷装备工程的制冷方案

1. 单列式循环制冷方案

单列式循环制冷方案的设计机理为：由于是采用一体化机柜制冷设计模式，所以将供配电模块、制冷模块等统一安置于一个集成封闭式机柜中，且呈现单列式排布。一体化机柜的上方预留部分空间目的在于安装服务器机架，机柜的下方采用不间断电源的设计方式，同时在机柜的底部安装V型换热器模块。单列式循环制冷方案的工作机理为：在制冷工作阶段，按照底部正面空间为冷通道、背部空间为热通道的基本原理，即由机柜的底部风机设备的运转下，机柜背部会排出热风，转入换热器设备中进行冷却处理，之后经由送风口转入机柜的正面，按照以上运转顺序循环操作，以此实现室内热量的散热工作。单列式循环制冷方案的结构布置图见如1所示。单列式循环制冷方案的制冷方式，可预先设计成风冷式制冷或者水冷式制冷，两种模式均可。此外，单列式循环制冷方案具备占地面积小、制冷冗余性佳的优势，同时在密封性的设计环境背景下，满足各种复杂的应用环境^[2]。

图1单列式循环制冷方案的结构布置图

2. 双列式循环制冷方案

双列式循环制冷方案的设计机理为：同样是采用一体化柜式制冷设计模式，所以将供配电模块、制冷模块、照明模块等装置统一的集成在两列机柜中。两列机柜之间的空间，须使用玻璃或者封板材料组建成封闭的空间环境。系统气流的布置与单列式循环设计方式一致。双列式循环制冷方案的工作机理为：在制冷工作阶段，双柜式空调的正面会吹出冷风且布满机柜之间的玻璃通道，以此形成冷空气通道。同时，冷风通道经过风压设备运转下，流入室内环境中。而室内的热量空气会随着风机排出室内，在换热器设备的作用下依次循环往复。双列式循环制冷方案的结构布置图见图2所示。双列式循环制冷方案的制冷方式，可预先设计成风冷式制冷或者水冷式制冷，两种模式均可。此外，双列式循环制冷方案具备占地面积小、集成性高的优势，实现了室内设备配置的智能化、集成化，同时智能化模块的加入，为系统的监控运行提供了可能性。

图2双列式循环制冷方案的结构布置图

3. 轻工制冷装备工程制冷系统的安装与测试

1. 制冷系统设备与辅助设备的检查

制冷设备的安装须依据《制冷系统设备清单明细》，按照设计需求一一检验设备的数量。同时，检查设备是否存在损伤的状态，并将损伤的情况记录在案。此外，在设备检验完毕后，须尽快落实制冷机组的相关参数，如尺寸、外观等，等待核实结束后，实行设备吊装工艺。

2. 制冷管道的焊接安装

制冷管道的安装分为管道加工、管道焊接、管道安装以及管道的固定等环节。任何一个环节缺一不可。一是，在管道加工环节，按照预先使用的管道材质要求，若选择为碳素钢管可使用机械切割的方式，务必保证切割表面的完整性；二是，管道焊接环节，须遵循焊接工艺的基本质量要求，并保证焊接质量的清洁度，通常情况下，采用电弧焊或者氩弧焊的基本焊接模式，以此可得到焊接效率较高的结果。如若焊件的表面处于潮湿的状态，不建议进行焊接施工作业。在管道焊接完毕后，要仔细检查焊缝的质量，例如焊接焊缝周围是否出现裂缝问题、是否夹杂的杂质和气泡。同时以上焊接检测阶段，须由专业负责人作出规范的质量检测；三是，制冷管道安装环节，须首先检查法兰密封垫片，并保证与管道同心，且偏差要维持在法兰外径的2毫米范围之内。其次，管道安装阶段，及时调整支架的位置，整个安装过程务必严谨。然后，在管道安装结束后，要保证管道的使用年限，可以通过防腐处理环节，涂刷防锈漆

^[3]。

3. 制冷系统阀门的安装

在制冷系统阀门安装之前，要进行自控仪表的安装，其安装规定要在照明充足的位置处，方便安装的便捷性，同时有利于后续的维修操作。管道阀门的安装，按照介质流动的方向和阀门上标识方向一致。当安装阀门时，须仔细检查阀门垫圈的质量，并及时更换破损的垫圈质量。当阀门安装与管道位置的连接方式以法兰设计方式时，须在阀门关闭的状态下执行安装步骤，若是焊接的连接方式，则阀门无需采取关闭的操作模式。

4. 制冷系统的保温

制冷管道的保温环节须在安装之前按照设计文件对外观和容量作出仔细检查工作，并判断是否与基本要求相符合；其次，检查保温材料的出厂合格证明是否完整；然后，等待施工安装完毕，各方的压力测试工作已经全面结束，方可执行制冷系统管道的保温设计。在保温工程的各项基本工序中，须按照设计要求，采取错缝方案，保证每一环节的多层施工步骤，即纵向缝在侧面，与横向缝之间相互错开^[4]。

5. 制冷系统的电气安装与调试

制冷系统的电气安装步骤为：①供配电柜的线路模块安装；②线缆敷设；③测试与通电调试。以上过程为大致的电气设备安装步骤。此外，须在电气调试环节中，对系统的运行作出试运行调试工作。唯有通过试运行调试流程，可提供后续的验收和使用。制冷系统的调试工作分为四个环节，即压缩机设备是否能正常运转、抽真空试验的正常运行、充制冷剂检漏、以及制冷系统是否能负荷运转。故此，系统的调试工作作为轻工制冷装备工程制冷方案可行性检验的核心环节之一，务必要秉承科学严谨的态度。

总结：综上所述，文章探究了轻工制冷装备工程的两种制冷方案，即单列式循环与双列式循环，并提出了制冷系统的安装与测试的相关内容，以此确保制冷方案设计的可行性，同时满足制冷系统的安装施工质量控制要求，继而为当前轻工制冷装备工程领域的发展作出贡献。

参考文献：

[1]朱青山、李嘉琳、臧国强.数据中心高低压冷水机组制冷方案对比分析[J].洁净与空调技术,2020,No.107(03):37-41.

[2]张继英.三种一体化机柜制冷方案的应用对比[J].制冷与空调,2020,v.20(02):97-100+105.

[3]刘丙刚、贾丕建、王博、王焕亮.中央空调制冷系统节能改造[J].能源研究与利用,2020,No.196(06):27-29+32.

[4]李尚东.蒸发制冷空调系统方案设计要点[J].建材与装饰,2020(13):127-127.