氟并联机组制冷系统与传统氨制冷系统
氨制冷与氟利昂制冷系统

一、氨制冷系统图3-1为单级压缩氨泵供液制冷系统的组成。
制冷剂蒸气经压缩机1、油分离器2进入冷凝器3,冷凝后的制冷剂液体进入高压贮氮器4,氨液经管路送至调节阀降压降温后送人低压循环桶5,在低压循环桶中,将节流产生的氨气分离后,氨液经氨泵6,通过调节站进入冷分配设备7,在7中吸收了被冷却物体的热量而汽化,汽化后的氨气经氨液分离器,在分离器中,由于流速降低,将它携带的液滴分离出来,再进入压缩机。
这样不仅防止了压缩机的湿冲程,还使分离出来的液体制冷剂得到利用,它多用于多层冷库和远距离冷库。
其优点是使氨液分离器高度降低,在排管中氨液强迫流动可提高传热效果,经调节后容易达到均匀供液,可以实现系统的自动化。
除氨泵供液外还有直接供液制冷系统和重力供液制冷系统。
直接供液是指对蒸发器供液只经过膨胀阀直接进入蒸发器而不经过其他设备;重力供液是利用制冷剂液柱的重力向蒸发器输送低温的氨液。
其制冷系统的组成和工作过程和氨泵供液过程基本相同,不再介绍。
二、氟利昂制冷系统图3-2为小型氟利昂冷藏库的系统组成图。
压缩机1从蒸发盘管11中吸气,经压缩,进入油分离器2,利用流速降低及离心力的原理和机械过滤的作用,将蒸气中携带的油分离,然后进入水冷冷凝器3,冷却冷凝成饱和液体贮存在贮液桶4中,贮液桶除使商低压(液封)隔开外,还能贮存液体和调节供液量。
使用时液体制冷剂经贮液桶的出液阀进入干燥过滤器5,滤除制冷剂中的机械杂质和水分,以免引起系统在热力膨胀阀处发生脏堵或冰堵。
然后制冷剂再进入气液热交换器6,被从盘管出来的蒸气过冷,它不仅防止压缩机的液击,而且提高制冷量和减少有害过热。
过冷后的液体制冷剂经电磁阀7进入热力膨胀阀8,电磁阀7在系统中起开闭作用,和压缩机电动机同时动作。
压缩机启动时电磁阀通电开启,使系统接通,压缩机停机时,电磁阀断电关闭,系统切断,这样可防止大量液体制冷剂进入蒸发盘管,以免下次压缩机启动时产生湿冲程。
制冷剂经热力膨胀阀8节流减压后压力和温度都降低,然后经直通截止阁9和分液头10分别进入冷库的各组盘管11。
氨 制冷机 与氟 制冷机 的比较

氨制冷机与氟制冷机的比较氟机(指传统的氟利昂制冷剂和替代的绿色环保制冷剂的制冷系统)与氨机制冷系统可以从系统运行安全、节能等方面进行比较,具体比较如下。
1.安全性a)绿色环保制冷剂R404A为本项目所使用的制冷剂,无色、无味、不燃烧、不爆炸的安全工质;而氨无色,有毒(二级毒性),含有强烈的刺激性气味,对眼、鼻、喉、肺及皮肤均有强烈刺激及中毒危险,空气中浓度超过15%时有立即造成火灾及爆炸的危险。
基于上述缺点,在人员密集的公共场所和人员密集的工作场所都会遭到禁用。
氨制冷系统因此也受到国家安全生产管理部门的审批管理和运行监管。
b)另外,氟系统的并联技术已经发展的非常完善,并联系统在运行中不会因为个别压缩机的故障或维护需要而影响整个系统的正常运行。
而且相对于单机系统产生相同的冷量,并联机组的每台压机平均运行时间远小于单机供冷系统,压缩机使用寿命更长。
2.节能性a)氨机的满液式系统提供单一的,稳定的蒸发压力,但调节即适应温度变化的能力差,对于温度经常处于波动的场合,如经常性入库拉温,其传热温差在变温情况下会很大,也就意味着效率下滑,通常增加1摄氏度的传热温差会引起近3%的能耗增加;对于直接供液的氟系统,由于其通过膨胀阀的良好的调节功能,其在同等条件下的效率要高于氨机的满液式系统。
另外传热温差的加大也意味着干耗的增加,会导致产品品质的下降和货品重量的损失。
b)对于大型单机系统,在实际运行过程中,绝大部分时间是运行在部分负荷下,对于可进行能量调节的压缩机,特别是螺杆压缩机,其在部分负荷下的能效比要低于满负荷时的能效比,特别是当负荷下降到70%以下时,其能效比下降显著,因此,单机系统的实际运行费用会远高于用满负荷能效比计算的评估值;对于并联系统和SRS(分布式制冷系统)因其是通过控制压缩机的开停来进行能量调节,因此可确保机组在部分负荷运行时每个机头都保持其最高的能效比,系统的实际运行费用会大大降低。
3.系统复杂性比较氟系统结构紧凑,附件少,机组大部分可以在工厂内完成,系统的质量有充分保证;氨系统由于一直无法找到合适的与氨互溶的润滑油,需要大量的附件保证系统的回油和降低系统温度,导致系统复杂,需要大量现场安装工作,对于系统的质量很大程度上取决于安装队伍的素质。
氨、氟制冷系统的全面分析对比

氨、氟制冷系统的全面分析对比本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March氨、氟制冷系统的全面分析对比按制冷剂的不同,制冷系统分为氨制冷系统和氟制冷系统,这两种系统各有优缺点,适用于不同的场合。
根据选用的制冷系统不同,冷库项目的投资、后期运行、维护费用以及安全性等都会具有较大差异。
依据制冷原理中的氨、氟特性,压缩机组结构特点和国家相关政策等因素为依据,做如下分析:氨、氟制冷系统的应用历史氨系统在工业制冷中已应用了七十多年,技术已经相当成熟,近几年氨制冷技术上无大的进步。
由于控制阀门和元器件价格昂贵,实现氨自动化成本很高,故国内应用中一直未能实现全自动化,虽然如此,但因为其冷量大、单机功率大的特点。
在大型制冷系统中还是被广泛应用,很多情况下都是因为设计院的工程师熟悉氨系统的原因,设计时习惯采用该制冷系统。
氟系统自上世纪70年代以来,被逐渐采用。
由于氟的热工性能不如氨,单机制冷量太小,所以初期仅用于小的制冷系统。
随着单个压缩机匹数越做越大,和并联技术的出现,可以将多个压缩机并联组成一个机组,此技术完全解决了氟机功率小无法应用于大系统的缺陷,加之易于实现全自动控制的优点,所以被逐渐用于较大系统。
2015年之后国内屠宰业、物流业等开始广泛使用氟系统,并取得了良好效果。
氨制冷系统的优缺点优点1、在蒸发温度较高、冷凝温度较低时,氨的热工性能较之氟性能好,单位容积制冷量略高。
从这个意义上讲氨系统较为省电。
2、氨机造价低。
由于单个氨机制冷量可达到250 kW甚至更大,而氟机(低温工况)最大为100kW,若要用于大冷量工况,就必须多机并联,因此,在大功率(100kW以上)的情况下,氨机明显较氟并联机组价格低。
3、制冷剂价格低,如1吨液态氨为四千到五千元,1吨常用的R22制冷剂为二万多元。
4、氨系统若发生泄漏时易被发现。
缺点1、氨有毒且易燃易爆,国内氨系统不时有事故发生。
氨制冷机组与氟制冷机组比较

一、制冷剂的比较
1.1氨制冷剂 • 氨(R717)是一种ODP和GWP均为0的天然 制冷剂,沸点-33.4℃,凝固点-77.7℃。是 应用较广的中温制冷剂,有较好的热力性 质和热物理性质。在常温和普通低温的范 围内压力适中,单位容积制冷量大、粘度 小、流动阻力小、传热性能好。
2.1.1优点: • 压缩机与电动机相对分离,使压缩机的适 用范围更为广泛。 • 同一台压缩机,可适应不同制冷剂,除了 采用卤代烃制冷剂外,还可通过更改部分 零部件的材质,采用氨作为制冷剂。 • 可根据不同的制冷剂和使用工况条件,配 用不同容量的电动机。 • 单机头机组制冷量可达200万大卡左右。 • 成本较低,销售价格较便宜。
1.2氟制冷剂(中低温机组用) a.R22 一种中温制冷剂 它的沸点为-40.8℃,常温下冷凝压力 和氨相近,单位容积制冷量也差不多, 在中温和低温下饱和压力较高,因此 在较低温度下R22比氨好。
水在R22中的溶解度很小,而且随着温度 的降低,水的溶解度越小。当R22中溶解有 水时,会引起冰堵现象和金属的腐蚀作用。 R22能部分地与矿物油互相溶解,其溶解度 与润滑油的种类和温度有关。在较高温度 时,润滑油在R22液体中的溶解度很大,形 成均匀的溶液;温度逐渐降低时溶解度不 断减小;当温度降至某一临界温度以下时, 便开始分层,含量各不相同,上层主要是 油,下层主要是R22;
3.1氨制冷系统 3.1.1缺点: • 由于氨几乎不溶于矿物油,造成氨制冷系统的管 道和换热器的传热面会积油影响传热;同时由于氨 几乎不溶于矿物油,氨制冷系统需配用复杂的油 分离系统,造产品体积庞大。 • 氨在含油水份时,对铜和铜合金(磷青铜外)有 腐蚀作用,因此氨制冷机中一般不允许使用其他 铜和铜合金,尤其在换热器中只能采用铁管作为 换热管,效率和可靠性均较差。
浅谈大型氨系统与氟系统的区别

大型氨系统与氟系统的区别1.制冷剂的区别氨系统:NH3氨的特性:a.无色,有强烈刺激性气味,密度比空气小(浮在空气)b.容易液化,用做制冷剂,反正容易气化,易挥发c.极易溶于水(1:700)---产生对生命危害的根源特性(吸收人体内的水份)d.与水反应,产生弱碱,形成对金属特别是铜的腐蚀---容易产生事故的原因氟系统:R22,R507a(R404A不适用与大型氟系统)氟制冷剂的特性:a.无色,无味---泄露时不易发觉(1、压力表的变化:低压报警,控制在盐水能进入系统的压力范围之上;2、盐水池会产生油花)b.制冷效果比氨弱,但是最安全的、制冷特性最接近氨的制冷剂2.在制冷系统设计上的区别a.氨机需要单独存放空间,并且要设置安全通道和急救通道,必须按标准规范设计,而氟机是不需要单独的安装空间b.氨系统采用的是满液式蒸发(下进上回),蒸发器为螺旋盘管,必须配合低压循环桶和氨泵,而氟系统采用的干式蒸发(上进下回),蒸发器为蛇形盘管,没有低压循环桶和氨泵c.氨系统必须要大型氨储液灌,氟机相对较小。
3.相同之处a.压缩机类型:活塞式、螺杆式,6缸-125,8缸-170b.冷却形式:蒸发式冷凝(虹吸灌-冷却压缩机油)水冷(30吨-相对耗能12%)油冷却器:壳管式和板式c.都需要搅拌器:流速0.5m/s4.需要知道的常识:冰池材料:5mm铁板冰架材料:扁钢冰模材料:304不锈钢、镀锌钢冰模的规格:25KG:310*160/270*120/700(1.5镀锌板)50KG::390*185/360*160/1020(1.5-1.8镀锌板)100KG:540*240/500*200/1150(1.8镀锌板)20吨、30吨、40吨、50吨、60吨、80吨和100吨的压缩机配置、蒸发式冷凝器的配置、搅拌电机的配置行车安装要求1、客户应该预留牛腿,用于安装行车, 牛腿上部空间满足设计要求,保证行车正常运行.2、行车的承重量必须大于一排冰和冰模的总重量。
氟与氨制冷剂的比较

氟系统氨系统全面比较1、工质历史及特性比较氨使用最长的制冷剂。
具有良好的热力性能,循环过程中高、低压力适中,且具有极大的单位容积制冷量和较高的制冷系数。
在氟利昂制冷剂未出现前,在大、中型压缩式制冷装置中,几乎一统天下。
但氨有毒及刺激味,与空气混合后有爆炸危险。
氨与水混合后为腐蚀铜及铜合金。
目前,在空调系统中几乎不被采用。
氟利昂饱和碳氢化合物的卤素衍生物,根据氟利昂化合物中不同的原子数,可以有许多品种的氟利昂。
按规定编号方法、可编出许多代号,如R22,R134a等。
氟利昂是本世纪30年代随着有机化学工业发展而研制的有机化合物。
应该承认,多品种氟利昂的出现,使压缩式制冷技术得到了极大的改善和发展。
但是,在近半个世纪的应用中,最终发现常用的多数氟利昂制冷剂,如R11、R12、R13、R113、R502等,能严重的破坏大气臭氧层,影响生态平衡,危机人类生存。
R22 R22的综合性能极佳,具有良好的热力性能。
如:运行压力适中;单位容积制冷量仅次于氨;等熵指数低于氨,因此,在相同压力比时,排气温度较氨低;而且无毒、无燃烧及无爆炸危险等优点。
R22的出现并随其价格逐渐降低,它在空调制冷系统中的到了广泛的应用。
另外,所有氟利昂对铜及电动机的耐氟绝缘漆均不起作用,因此,使结构紧凑的各类封闭式压缩机得以使用。
目前,在各类家用空调及冷(热)水机组中,多数选用R22制冷剂。
2、有关蒙特利尔议定书内容自1987年《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》在加拿大签约生效,目前全世界已有188个国家的政府签字同意执行这份旨在保护地球臭氧层的国际环境公约。
我国政府1991年6月在《蒙特利尔议定书》上签字后,有关部门制定了氟利昂制冷剂加速淘汰计划,明确提出我国要在2007年7月1日前停止氟利昂制冷剂的生产与消费氟里昂制冷剂大致分为3类。
一是氯氟烃类产品,简称CFC。
主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等,由于对臭氧层的破坏作用以及最大,被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。
氨制冷系统与氟制冷系统比较
氨制冷系统与氟制冷系统比较㈠制冷剂氨和氟(针对R22)都是中温制冷剂,在常温下的冷凝压力和单位容积制冷量相差不大,但为提高制冷量,制冷剂在节流以前一般均需要过冷,实验表明,当冷凝温度tk =30℃, 蒸发温度to=-15℃时,每过冷1℃制冷系数R22增加0.85%,而R717为0.46%.氨对人体有毒,氨蒸气无色,具有强烈的刺激性臭味。
一旦泄漏将污染空气、食品,并刺激人的眼睛、呼吸器官。
氨液接触皮肤会引起“冻伤”。
如果空气中氨的容积浓度达到0.5~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,浓度达到11~14%时即可点燃,当浓度达到16~25%会引起爆炸(系统中氨所分离的游离氢积累到一定的程度,遇空气引起强烈爆炸),江浙和福建等地曾多次发生氨压缩机或制冷系统爆炸事故,导致设备毁坏和人员伤亡的惨重损失。
而且,我国已明确规定在人口稠密的场合,不能使用易燃、易爆的有毒制冷剂。
氨在润滑油中的溶解度很小,因此氨制冷剂管道及换热器的表面会积有油膜,影响传热效果。
氨液的比重比润滑油小,在贮液器和蒸发器中,油会沉积在下部,需要定期放出。
因氨压力在0公斤时,蒸发压力为-33.4℃,为避免制冷系统在负压下工作,目前氨主要用于蒸发温度在-34.4℃以上的大型或中型制冷系统中。
因此,从安全、方便、卫生等方面考虑,特别是对空调、贮藏、-34℃以下制冷系统氨机不理想。
氟里昂是一种常用的高、中、低温制冷剂。
它无色,无味,不燃烧,不爆炸,化学性能稳定。
基本无毒(我国国家标准GB7778-87综合考虑制冷剂的燃烧性、爆炸性、对人体的直接侵害三个方面的因素,对制冷剂进行安全分类,R22被列为第一安全类,而R717被列为第二安全类),又可适用于高温、中温、和低温制冷机,以适应不同制冷温度的要求,能制取的最低蒸发温度为-120℃氟里昂能不同程度的溶解润滑油,不易在系统中形成油膜,对传热影响很小。
同时,氟里昂制冷机组在设计时还考虑到了工质的替代问题,即在使用新工质时,无须对系统进行改动。
氨制冷系统与氟制冷系统的比较
氨制冷系统与氟制冷系统的比较一、氨制冷机组的优缺点1.1缺点1.1.1由于氨几乎不溶于矿物油,造成氨制冷系统的管道和换热器的传热面会积油膜,影响传热。
1.1.2由于氨几乎不溶于矿物油,氨制冷系统需配用复杂的油分离系统,造成产品体积庞大。
1.1.3氨在含油水份时,对铜和铜合金(磷青铜外)有腐蚀作用,因此氨制冷机中一般不允许使用其他铜和铜合金,尤其在换热器中只能采用铁管作为换热管,效率和可靠性均较差。
1.1.4氨的毒性较大,对人的器官有强烈的刺激作用,当氨蒸气在空气中体积分数达到0.5~0.6%时,人在其中停留约半小时就会中毒;当氨蒸气在空气中的体积分数达到11~14%时,即可点燃(黄色火焰),若达到16~18%时引起爆炸。
氨蒸气对食品有污染作用,因此,氨机应保持通风,使氨的含量不超过0.02mg/L。
1.2 优点1.2.1氨是一种ODP和GWP均为0的天然制冷剂,对大气臭氧层和温室效应均无影响,是一种环保制冷剂。
1.2.2价格便宜二、氟制冷机组的优缺点2.1缺点2.1.1目前常用制冷剂为R22,其ODP=0.05、GWP指数也偏高,是一种过渡制冷剂,我国1998年《国家方案》中规定R22完全禁止使用年限为2040年(禁止新生产R22制冷设备)。
2.1.2价格较昂贵2.2优点1.2.3与冷冻油可互溶,无须复杂的油分,结构简单、体积小、外表美观。
1.2.4R22是一种中温制冷剂,它的沸点是-40.8℃常温下冷凝压力和氨相近,单位容积制冷量也差不多,在中温和低压下饱和压力较高,因此在较低温度下R22比氨好。
1.2.5R22不燃烧,不爆炸,毒性很小。
1.2.6氟利昂冷水机组通用性强,目前全球95%以上的制冷机组采用氟制冷剂。
南京建贸制冷空调设备有限公司。
氟利昂代替液氨制冷技术在碾压混凝土工程中的应用
氟利昂代替液氨制冷技术在碾压混凝土工程中的应用摘要:碾压混凝土大坝为大体积混凝土施工,因受地方气候特点、混凝土内部化学反应等因素影响、内外温差等因素导致混凝土产生裂缝。
为确保大坝混凝土质量,对大坝所需用的骨料进行降温,达到大体积混凝土温控要求。
文章中主要说明氟利昂制冷技术代替液氨制冷技术的优越性,通过应用实例显示使用节能技术所取得的实际效果,可在全国大型水利工程中推广运用。
关键词:氟利昂替代液氨制冷技术、碾压混凝土、推广运用1.近些年液氨事故案例2013年4月21日20时05分,四川省眉山市仁寿县凤陵乡金凤食品厂生猪屠宰场冻库液氨管道封头脱落发生液氨泄漏,事故已造成4人死亡,22人急性氨中毒。
2013年8月31日10时50分左右,位于宝山城市工业园区内的上海翁牌冷藏实业有限公司,发生氨泄漏事故,造成15人死亡,7人重伤,18人轻伤,造成直接经济损失约2510万元。
2013年6月3日6时10分许,位于吉林省长春市德惠市的吉林宝源丰禽业有限公司(以下简称宝源丰公司)主厂房发生火灾、火势蔓延到氨设备和氨管道区域,燃烧产生的高温导致氨设备和氨管道发生物理爆炸,大量氨气泄漏,介入了燃烧。
造成特别重大火灾爆炸事故,共造成121人死亡、76人受伤,17234平方米主厂房及主厂房内生产设备被损毁,直接经济损失1.82亿元。
可见液氨安全风险高,事故影响范围广。
2.工程概况某抽水蓄能电站工程夏季混凝土生产采取温控措施,主要生产碾压混凝土和常态混凝土,根据混凝土浇筑温控要求,5月~9月浇筑基础约束区混凝土,出机口温度按不大于11℃控制;其它情况出机口温度应按设计要求的浇筑温度作适当调整。
本工程预冷混凝土主要由2×4.5m³强制式拌和楼生产,夏季预冷混凝土理论小时强度为162m³/h,制冷系统总装机容量为2062kW(171万kcal/h,标准工况)。
混凝土预冷需采用二次风冷骨料及加冷水拌和混凝土的综合预冷措施,部分强约束区混凝土还需加片冰拌和。
氟制冷系统和氨制冷系统经济性分析报告
氟制冷系统和氨制冷系统经济性分析报告目前,我国国内的大型冷库首要制冷剂有氟利昂和氨气。
其制冷原理是制冷剂在制冷机里面循环流动,通过控制制冷剂在蒸发器中由液体汽化吸收热量,在冷凝器中由蒸汽变为液体放出热量这两个相变过程实现了热量转移,把热量从低温系统转移到了高温的过程。
制冷机由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四大部件用管道连接成一个封闭系统。
四大部件分别完成四大过程,即压缩过程、冷凝过程、节流过程、蒸发过程。
传统的冷库尤其是大型冷库的制冷设备均以氨机为主,但并不是氟机只能在小型冷库上使用,氨机只能在大型冷库使用。
冷库采用何种制冷系统需根据具体情况确定。
现将上述两个制冷系统的各项指标做如下对比:氟/氨制冷综合效益项目比较通过对上述几项指标的分析测算,现将氟制冷系统及氨制冷系统对比情况概括如下:一、基础投资对比情况(一)机房建设投资:氨制冷系统附件较多,需要分别设置机房和设备间,占地面积大,氨制冷系统装机容量约增加15%;(二)设备投资:氟系统要比氨系统设备投资较氨制冷系统增加20%;(三)安装费用:氟系统安装费用为氨系统的70%。
氨制冷系统与氟制冷系统初期投资测算如下:假设氨系统设备成本为500万,则氟系统设备成本为400万;氨系统的安装费用为50万,则系氟统的安装费用为35万;氨制冷系统机建成本20万,氟系统机建成本17.5万。
氨制冷系统设备及机建投资:570万元氟制冷系统设备及机建投资:452.5万元氨制冷系统初期投资较氟制冷系统多117.5万元二、运行成本对比情况(一)耗电量:采用氟制冷系统比采用氨制冷系统功耗低40-50%。
氟制冷系统较氨制冷系统全年可节省150万度电,平均0.7元/度,共节省105万元。
(二)操作管理成本:氨制冷系统管路复杂,操作管理难度大,对操作人员的专业水平要求很高,同时由于难于实现自动化,系统需要有操作人员24小时值班操作管理,按每班技术人员2名,至少需要6名(24小时三班)操作人员;而氟利昂制冷系统管路简单,阀门等可操作较少,自动化程度高,只需2~3人就可进行操作管理,每年可节省人工费10万元左右。
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目录一、综述 (2)二、能耗 (3)1、食品的冻结过程 (3)2、冷库的运行负荷 (3)三、氟制冷系统与氨制冷系统在低温速冻中的应用 (4)1、氨R717与氟R22的在标准大气压下的蒸发温度 (4)2、氨R717在低温中的应用 (4)3、氟R22在低温中的应用 (5)四、系统安全性与和添加冷剂问题 (5)1.氨的物理特性 (5)2、氟的物理特性 (6)五、氟并联制冷机组制冷系统与氨机制冷系统经济技术 (6)1、从设备系统方面比较 (6)2、从土建投资方面比较 (7)3、从安装工期方面比较 (7)4、从运行费用方面比较 (8)5、从运行操作、管理方面比较 (8)6、从系统维修及维修费用比较 (9)六、关于食品干耗问题 (10)七、库温的控制 (11)1、氟系统温度控制形式 (11)2、氨系统温度控制形式 (12)八、关于R22的使用说明 (13)氟并联机组制冷系统和传统氨制冷系统一、综述在国内早期大中型冷藏、冷冻行业中基本上都是选择使用人工控制的氨机系统作为制冷系统。
犹豫氟系统因技术等诸多缘故,进入中国比较晚,初氟制冷机组(包括单机运行和并联运行)在国内开始主要应用在超等市冷柜和小型物流系统。
主要是采用小型活塞机组。
而在欧美国家从上世纪五十年代末期就已经开始将氟并联机组制冷系统应用于屠宰行业和大型工业用冷库。
经过近半个世纪的发展,已经成为一项非常、成熟和高效的技术系统。
氟系统现在正被广泛用于国内大中型工业、农业、食品、医药、化工等制冷行业。
而且大量采用螺杆机组并联。
该系统像氨系统同样是集中供冷,避免了分散氟机在大型冷库中应用的弊端。
随着人民生活的快速提高,人们对食品的品质要求越来越严格,各种低温、超低温食品、速冻储藏装置将会大量出现,氟系统以其安全性、无毒性、低温性能好等优势,在国内一段时期内的地位将会越来越高。
二、能耗1、食品的冻结过程因根据国内外实际检测的冷藏库和速冻库的运行数据,冷库在运行过程中绝大部分时间是部分负荷运行。
主要有两个原因,先从局部说就单间速冻库而言,以原料肉为例(一般入库温度在+15度)刚满设计量入库时,因肉表面温度高,导热系数大,会给冷库带来很大的冷负荷,压缩机可高效运行,但随着冻结过程的进行,肉表面温度降低至结冰,形成了冰层,肉的导热系数迅速降低,肉内部的热量排出效率降低,整间冷库的冷负荷也随之迅速降低,形成部分负荷,氨机的制冷效率也因不能随冷负荷调节也迅速降低,造成大马拉小车现象。
而氟并联机组因可随着冷库冷负荷的变化而适时调整压缩机开机台数,使压缩机始终保持高效运行,避免大马拉小车现象。
其次,对整个速冻库而言,因不同间冷库的进货时间,数量均不会相同,造成整个冷库大部分时间为部分负荷。
2.冷库的运行负荷冷库的满负荷运行时间只占整个运行时间的2%左右,而50%负荷的运行时间占到63%左右。
正是因为冷库的大部分时间是部分负荷运行,而氟并联机组可做到随负荷变化调整压缩机开机台数,及1/2、1/4等多级能量调节。
从而保持压缩机高效率运行;而氨机系统无法做到这一点。
这决定了氟并联机组系统在运行中会比氨系统大大节约电力。
三、氨制冷系统与氟制冷系统在低温速冻中的应用1.氨R717与氟R22的在标准大气压下的蒸发温度由于人们受传统制冷系统的影响,随着制冷技术的发展,氟系统冷库现在越来越广泛。
氟系统在较低温度环境下的应用就日益显示出了它的优越性。
氨与氟的在标准大气压下的蒸发温度不同。
氨的标准蒸发温度为-33.4℃,凝固温度为-77.7℃。
氟R22的标准蒸发温度为-40.8℃,凝固温度为-160℃,由此可见,用于低温工况下,氟的性能要优于氨。
同时,由于氨的压缩终温较高,一般在压缩比大于8的情况下,即在蒸发温度为-25℃以下,就不能使用单级氨机来制冷了,而氟22的绝热压缩指数小,即使在较高的压缩比下,也可以保持较低的压缩终温,所以单级氟机可应用于压缩比小于等于10的情况,即蒸发温度为-35℃左右。
采用双级压缩制冷循环或复叠式制冷循环来满足生产需要。
2.氨R717在低温中的应用在速冻系统中,当库温要求在-30℃或库温要求在-35℃,蒸发温度要定在-40℃或-45℃,这时如果采用氨系统来制冷,就存在以下问题:由于蒸发温度低于-33.4℃,蒸发压力已低于外界空气压力,外界空气就会通过压缩机轴封、阀门盘根、法兰连接口等处向系统内渗入空气,这些不凝性气体渗入系统后,带来的不良后果有:(1:制冷效率降低。
不凝性气体会导致冷凝压力的升高,使制冷系统效率降低;还会提高氨气的冷凝难度。
(2:要定期排放不凝性气体,这不仅会影响正常生产(因为系统内不凝性气体过多时,整个系统要停下来排放不凝性气体),还会排放掉大量的制冷剂,从而造成制冷剂的直接浪费,因此氨系统每年要补充大量的制冷剂!而氟系统在-40℃的蒸发压力时,系统内压力尚高于外界压力,外界空气无法渗入系统。
3.氟R22在低温中的应用在-45℃的蒸发压力时,系统内蒸发压力虽然低于外界压力,但氟系统可以采用半封闭压缩机,阀门采用无泄漏阀门,所有连接件全部采用焊接方式。
因而不用担心外界空气的渗入(氨系统不能采用半封主机,因氨对电机线圈有强腐蚀性),不用担心不凝性气体的影响。
其次,在高附加值食品低温速冻项目,如金枪鱼的速冻,要求蒸发温度很低,要低到-65℃以下,这时就需要采用复叠式压缩制冷系统。
而氟R22可以用于一级复叠,用R13或其它替代品作为二级复叠制冷剂,来制取-65℃到-120℃的低温,这是氨系统所无法实现的。
四、系统安全性和添加制冷剂问题1.氨的物理特性氨含有水份,对辛、铜及其合金有腐蚀作用、溶于水,易燃、易爆、二级毒性,不溶于润滑油。
泄漏之后会对人员造成严重伤害,对食品造成严重污染,造成不可挽回的损失。
氨系统因采用开启式连接,有联结轴,采用机械密封装置,泄漏是正常的,氨系统所用氨阀为盘根式密封或四氟圈密封,开关之后就会发生密封材料错位而从阀杆处泄漏,还有,氨系统每年要多次排放系统中的不凝性气体,这一操作导致直接排放掉大量的氨。
因此系统每年需大量补充液氨。
2.氟R22的物理特性氟R22对金属无腐蚀作用,溶于润滑油、无色、无味、毒性小,不燃不爆,安全可靠,泄漏之后蒸发到大气中,对食品不会造成污染,对人员没有危害。
氟并联机组是半封机组,所有管道都是焊接的,采用电磁阀。
而且管路中的液锤现象通过控制可以排除。
基本上是不会产生泄露。
而非正常泄露,也是可以通过液位检测等手段检测到。
新型氟符合世界环保公约,无毒,不燃不爆,安全可靠,对食品无污染。
管道的少量泄露,因氟中有油,泄露后马上会留有油迹,很容易发现并修复。
按正常使用情况,氟系统每年的泄露量小于3%。
五、并联制冷机组制冷系统与氨机制冷系统经济技术1、从设备系统方面比较满液式氟并联机制冷系统,采用氟泵供液,效率较干式系统高20%。
这样,氨系统具有的优势,氟系统也同样拥有。
自动化霜监控可做到每个库,每个风扇个别化霜。
且不用像氨系统化霜那样需水辅助化霜。
氨系统所用附属设备,如油分、贮液罐、中冷等一般体积都较大,供液、回气管道比氟系统大;造成现场安装工作量大,费用高;而且国产氨阀件泄露问题严重,难以做到自动控制。
并联系氟系统所用附属设备及阀件一般采用原装进口,体积小,现场安装费用比氨系统低;可以实现系统控制完全自动化;一般国内氨系统都很难做到高程度的自动控制(原因在于目前国内氨用自控阀件材质、加工设备及加工工艺等方面与发达国家相比还存在一定差距)。
氟并联制冷系统已完全实现自动控制,而且根据用户要求,还可以实现远程通信和远程控制;实现了自动控制的氟并联制冷系统与还处于较低水平控制的氨系统相比,附属设备及阀件价格比氨系统高。
2、从土建投资方面比较氨制冷机组设备体积大,相对位置和高度要求严格,因而往往占地面积大,对机房的抗震性、机组的基础等有严格的要求,另外还需满足严格的防火、防爆和排风方面的要求,机房内还须配置相应的安全设施等。
氟并联制冷机组一体化程度非常高,就机房设备而言,除冷凝器外,其它附属设备全部组装在机架上,因而占地面积相当小,而且对机房的抗震性、机组的基础等没有特殊要求,一般建筑就能满足要求.氟系统机房造价只有氨系统的30%以下.3、从安装工期方面比较氨制冷系统装备体积大,机组一体化程度差,附属设备多而杂,而且对基础要求严格,施工难度大,因而安装周期较长;氟制冷系统体积小,便于安装施工,一体化程度高,而且对基础要求也相对宽松,较易施工,因而比氨系统安装周期短。
4、从运行费用方面比较(以食品加工为例)氨制冷机组通常单机功率较大,虽常设有能量调节,但使用改变输气量调节能量的方式效率非常低;而整个冷却冻结加工过程中,机组有2/3的时间都处于这种运行状况之下;氟并联制冷机组采用多机头并联运行,单台机整机起动和停止的方式进行能量调节,随系统负荷的变化而改变开机台数,使机组始终处于最佳状态,因而始终保持恒高效率运行。
从运行性能上,肉类的冷却、速冻加工过程,氟并联制冷系统通常比氨制冷系统节电40%--50%;食品冷藏过程通常可节电40%以上;空调制冷系统可节电35%以上。
按日冻结加工60吨肉计算,氨机系统冻结加工一吨肉耗电150度。
(常规耗电),氟并联机组制冷系统冻结加工一吨肉耗电100度电(常规耗电),每加工出厂一吨肉约节电50度,电价平均按0.7元/度计算,吨节约35元,平均日节约2100元,一年按300个工作日计,年节约630000元人民币。
由此可见,氟并联制冷机组的节能性十分突出。
5、从运行操作、管理方面比较一个装机容量为600KW的氨制冷站为例:氨制冷系统由于使用开启式压缩机,系统在低压下运行时不可避免地会进入一部分空气,因而系统要求定期排放空气,还需定期加、放油;通常每年至少需加冷冻机油5.5吨,补充液氨5吨,这一项约开支48000元;氟机不用定期补充油,至多每年补充40-50KG制冷剂,该项开支仅约1200-1500元;本项氟并联系统比氨系统可节约4.7万元;氟并联机组系统管理非常方便,可实现全自动运行,并能自动记录各个监控参数,劳动强度非常低,可实现无人操作,至多二到三人,年人工费用约需3.6万元左右;而氨机系统基本上是人工操作,需24小时值守,劳动强度大,且不便于管理,操作人员数一般要在十人以上,年人工费用约需12万元以上。
氟并联机组系统,正常只需2名兼职员工负责操作与维修,不需人工值守。
氨系统因是人工控制,需有人24小时值守,考虑四班三运转,最少也需8 人。
正常应该超过10人。
6、从系统维修及维修费用比较品牌压缩机正常运行十年到十五年不需大修。
而氨系统一般每两三年就要大修一次。
影响正常生产,增加了维修费用。
氟系统耗用材料少,氨系统耗用材料多;因氟系统装置较小,所以机房建筑面积小,同比之下氨装置机房就大出许多;氨系统不易实现自动化,而且自动化不可靠,不便于操作和管理,维护不方便,维修周期短,费用高;一般氨系统为单机运行,为达到主机发生故障时不影响生产,常需设置备用制冷机;氨制冷系统需经常性地维修,定期小、中、大修,突发事故比较多,如果不设置备用机,就无法保证正常生产,装机容量为600KW的氨制冷站,年维修材料费用平均在50000元左右.氟并联制冷机组因实现了并联运行,某一台机发生故障时其它机仍可正常运行,保证了正常生产,不需设置备用机,阀门关掉,此时不会影响其它主机的正常工作,保证了生产的连续性,维护方便,维护周期长,系统维护费用低,平均年维修费用不足5000元。