冷库制冷系统原理

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发表于 2018-1-12 11:49:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
随着冷库屋对不同冷库的不断介绍,相信现在很多人都比较了解了冷库的知识,其实很多人也不仅仅想知道这些方面的知道,更想深度了解冷库的制冷系统原理,下面冷库来仔细解读一下有关冷库制冷系统原理的专业知识。
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冷库制冷系统按照不同的方式可分为多种制冷系统。冷库制冷系统制冷剂(冷媒)可分为氟利昂制冷系统和氨制冷系统,按照冷却方式又可以分为直接蒸发系统和间接冷却系统即风冷和水冷;而按照供液方式可以分成间接膨胀系统、重力供液系统和汞供液系统;又可以按照温度分成为-15℃系统、-28℃系统、33℃系统。冷库制冷系统的组成主要包括库房系统和机房系统两个部分。机房部分:包括压缩机、冷凝器、贮液器,油分、中冷器及节流伐等。大型冷库,应根据蒸发温度的不同,可分为单级压缩式循环和双级压缩式循环。冷却部分:节流后的液体→循环桶→氨泵→液体分配站→蒸发器→气体分配站。

冷库制冷系统包括完整的蒸气压缩式制冷系统应包括制冷剂循环系统、润滑油循环系统、融霜系统、冷却水循环系统以及载冷剂循环系统等。其中蒸气压缩式制冷系统的制冷剂循环系统由制冷压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个基本部分组成。为了使组合冷库中制冷系统的安全性、可靠性、经济性和操作的方便,系统还包括辅助设备、仪表、控制器件、阀门和管道等。液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

冷库中制冷系统是通过利用外界能量使热量从温度较低的物质(或环境)转移到温度较高的物质(或环境)的系统。制冷系统的类型很多,按所使用的制冷剂种类的不同可分为氟利昂制冷系统、氨制冷系统、混合工质制冷系统及空气等工质的制冷系统;按组合冷库工作原理的不同可分为压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、热电式、吸附式等制冷系统;其中压缩式制冷系统又称为蒸汽压缩式制冷系统,由于这种组合冷库系统性能好、效率高而成为一种组合冷库工程中常见的制冷系统。在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助设备,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成,它们是为了提高运行的经济性,可靠将热量散发在室内,达到制热的目的。
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有哪些因素影响冷库工程制冷系统的制冷速度?
一、蒸发器表面结霜太厚或积尘过多,传热效果下降:导致冷库库温下降缓慢的另一重要原因是蒸发器传热效率低,这主要是由于蒸发器表面霜层过厚或积尘过多引起的。由于冷库工程蒸发器的表面温度大多低于0℃,而库房湿度相对较高,空气中的水分极易在蒸发器表面结霜,甚至结冰,影响蒸发器的传热效果。为防止蒸发器的表面霜层过厚,需定期对其进行除霜。下面介绍两种较简单的除霜方法:停机融霜。即停止压缩机运转,打开库房门,让库温回升,待霜层自动融化后,再重新启动压缩机。冲霜。将库房中的货物搬出后,直接用温度较高的自来水冲洗蒸发器排管表面,使霜层溶解或脱落。除了结霜过厚会导致蒸发器传热效果不佳外,蒸发器表面因长期未清扫而积尘过厚,其传热效率也会明显下降。

二、由于冷库工程隔热或密封性能差,导致冷量损耗大:隔热性能差是由于管道、库房隔热墙等的保温层厚度不够,隔热和保温效果不良,它主要是设计时保温层厚度选择不当或施工时保温材料质量差所导致的。另外,在施工使用过程中,保温材料的保温防潮性能有可能被破坏导致保温层受潮、变形,甚至糜烂,其隔热保温能力下降,库防冷量损耗随之增大,库温下降明显减缓。导致冷损耗大的另一重要原因是库房密封性能差,有较多的热空气从漏气处侵入库房。一般若在库房门的密封条或冷库隔热壁密封处出现了结露现象,则说明该处密封不严密。另外,频繁开关库房门或较多的人一起进入库房,也会加大库房冷量损耗。应尽量避免打开库门,防止大量热空气进入库房。当然,库房进存货频繁或进货量太大时,热负荷急剧增大,要降温至规定温度一般需要较长时间。

三、节流阀调节不当或堵塞,制冷剂流量过大或过小:节流阀调节不当或堵塞,会直接影响到进入蒸发器的制冷剂流量。当节流阀开启度过大时,制冷剂流量偏大,蒸发压力和蒸发温度也随之升高,库房温度下降速度将减缓;同时,当节流阀开启度过小或堵塞时,制冷剂流量也减小,系统的制冷量也随之减小,库房温度下降速度同样将减缓。一般可通过观察蒸发压力、蒸发温度及吸气管的结霜情况来判断节流阀制冷剂流量是否合适。节流阀堵塞是影响制冷剂流量的重要因素,引起节流阀堵塞的主要原因是冰堵和脏堵。冰堵是由于干燥器的干燥效果不佳,制冷剂中含有水分,流经节流阀时,温度降至0℃以下,制冷剂中的水分结成冰而堵塞节流阀孔;脏堵是由于节流阀进口过滤网上积聚了较多的脏物,制冷剂流通不畅,形成堵塞。

四、系统中的制冷剂量不足,制冷能力不足:制冷剂循环量不足主要有两个原因,一是制冷剂充注量不足,此时,只需补入足量的制冷剂就可以了。另一个原因是,系统制冷剂泄漏较多,遇上这种情况,应先查找漏点,重点检查各管道、阀门连接处,查出泄漏部位修补后,再充入足量的制冷剂。

五、蒸发器中存在较多的空气或冷冻油,传热效果下降:一旦蒸发器传热管内表面附上了较多的冷冻油,其换热系数将会减小,同样,若传热管中存在较多的空气,蒸发器的换热面积减小,其传热效率也会明显下降,库房温度下降速度就随之减缓。因此,在日常运行维护中,应注意及时清除蒸发器传热管内表面油污和排出蒸发器内的空气,以提高蒸发器传热效率。

六、压缩机效率低,制冷量不能满足库房负荷要求:冷库工程压缩机由于长期运转,汽缸套和活塞环等部件由于磨损严重,配合间隙增大,密封性能会相应下降,压缩机的输气系数也随之降低,制冷量将减少。当制冷量小于库房热负荷时,将导致库房温度下降缓慢。可通过观察压缩机的吸、排气压力大致判断压缩机的制冷能力。若压缩机的制冷能力下降,常用的方法是更换压缩机的汽缸套和活塞环,如果更换后仍不能凑效,则应考虑其它方面的因素,甚至拆机检修,排除故障因素。

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