冷庫制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)-制冷系統(tǒng)自控方案
制冷系統(tǒng)自控方案:
1、手動(dòng)式:機(jī)器、設(shè)備、工藝流程手動(dòng)控制。
2、半自動(dòng)式:制冷系統(tǒng)的安全保護(hù);
局部回路的自控(液泵、凍結(jié)間、冷藏間回路);
壓縮機(jī)指令開停機(jī),庫房內(nèi)的冷卻設(shè)備在機(jī)房的遙控和庫溫遙測;
3、全自動(dòng)式
壓縮機(jī)自動(dòng)開停機(jī)和能量調(diào)節(jié);
輔助設(shè)備自控;電腦進(jìn)行最佳工況調(diào)節(jié);
冷加工工藝調(diào)節(jié);庫房管理自控。
我國冷庫多采用半自動(dòng)式。
制冷機(jī)器、設(shè)備的配置方案:
冷庫制冷系統(tǒng)分為:壓縮機(jī)部分、高壓側(cè)部分、低壓側(cè)部分、獨(dú)立部分。
一.壓縮機(jī)部分
1.范圍:壓縮機(jī)入口~油分離器入口。
2.組成:壓縮機(jī)、吸排氣管道、中冷器。
1)單級(jí)壓縮機(jī)的配置形式
設(shè)檢修閥;一臺(tái)壓縮機(jī)設(shè)反抽閥;(維修冷凝器時(shí),抽除其中的制冷劑氣體); 吸入管設(shè)切換閥,切換不同的溫度回路。
2)雙級(jí)壓縮機(jī)
單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)組:節(jié)省初投資、占地面積制冷效率高,便于操作管理。
單級(jí)機(jī)配組形式:可合理的配置高低壓輸配比,工況更佳;在冬季,低溫庫的庫溫可由單級(jí)機(jī)實(shí)現(xiàn);對(duì)凍結(jié)間,進(jìn)貨預(yù)冷時(shí),先采用單級(jí)機(jī),實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
3)單、雙級(jí)壓縮機(jī)綜合系統(tǒng)(普遍)
單、雙級(jí)壓縮機(jī)不同回路相互切換。
兩臺(tái)雙級(jí)機(jī)可同時(shí)承擔(dān)-28℃和-33℃回路,或分別負(fù)責(zé)。單級(jí)機(jī)同時(shí)承擔(dān)-15℃和-28℃回路,或分別負(fù)責(zé),冬季-28℃溫度可用單級(jí)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
二、高壓側(cè)部分
范圍:從油分離器入口~節(jié)流閥前。
組成:油分離器,冷凝器、貯液器,總調(diào)節(jié)站
一)冷凝器的配置
有水冷式,空冷式,蒸發(fā)式(風(fēng)機(jī)冷卻),淋水式(自然冷卻)冷凝器。
1.空冷式冷凝器的配置
用于小型氟制冷,與壓縮機(jī)組裝成機(jī)組。不需要管道設(shè)置。
2.水冷式冷凝器的配置:立式、臥式。
3.蒸發(fā)式,特點(diǎn):壓損大,并聯(lián)時(shí)易發(fā)生排液桶不暢。(上進(jìn)下出)
4.淋水式(下進(jìn)上出)。
二)貯液器的配置
1)通過式:廣泛采用。
波動(dòng)式:當(dāng)回氣量與供液量相等時(shí),不經(jīng)貯液器,防止冷凝液體升溫。為保證冷凝器的液體進(jìn)通暢地進(jìn)入貯液器:
1)保證安裝高差;
2)設(shè)均壓管;
貯液器底部設(shè)油包。
三)油分離器的設(shè)置
油分離器設(shè)有進(jìn)氣、出氣、放油管接口。有的還有供液管接口或自動(dòng)回油裝置。
分類有:洗滌式、離心式、填料式、過濾式。
通常多臺(tái)壓縮機(jī)合用一臺(tái)油分離器(省錢)。
多臺(tái)壓縮機(jī)分設(shè)各自的油分離器時(shí),油分離器間設(shè)橋閥溝通。
四)總調(diào)節(jié)站的配置
1、作用:
1)向低壓部分分配制冷劑液體;
2)根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)節(jié)控制制冷劑供液量。
2、類型:
1)直流供液式的總調(diào)節(jié)站
設(shè)節(jié)流閥;適用于機(jī)房與庫房距離近、單級(jí)壓縮小型制冷系統(tǒng)。
2)重力和液泵供液的總調(diào)節(jié)站
無節(jié)流閥;小型冷庫的液泵供液不設(shè)總調(diào)節(jié)站。
三、低壓部分的配置
1、范圍:從節(jié)流閥出口~第一級(jí)壓縮機(jī)入口。
2、組成:蒸發(fā)器、低壓調(diào)節(jié)站、低壓循環(huán)桶(重力桶、氣液分離器)。
3、配置:
一)蒸發(fā)器
1、制冷劑流向的確定
(1)制冷劑的流向:上進(jìn)下出
特點(diǎn):蒸發(fā)器存液少,靜液柱較小,易自動(dòng)化控制;不積油。傳熱效果差,要求循環(huán)桶位置低于蒸發(fā)器。
(2)下進(jìn)上出-應(yīng)用廣泛
特點(diǎn):易實(shí)現(xiàn)配液均勻,傳熱效果好;靜液柱影響大,易積油。
2、“下進(jìn)上出”的管道配置
(1)同類蒸發(fā)器
①串聯(lián),特點(diǎn):流速高、換熱好。
② 并聯(lián),配液均勻:
(2)不同類蒸發(fā)器
大型冷庫:不同類蒸發(fā)器由調(diào)節(jié)站分別控制;
中型冷庫:不同類蒸發(fā)器回氣管可共用,供液管分開;
小型冷庫:不同類蒸發(fā)器回氣管、供液管均可共用。(使蒸發(fā)壓力接近)
二)低壓調(diào)節(jié)站,設(shè)置方案:
三)不同供液方式的低壓部分配置
1、直流供液
一只節(jié)流閥向一組蒸發(fā)器供液;
每一通路的蒸發(fā)器當(dāng)量長度不宜過長;
氨系統(tǒng)蒸發(fā)器采用下進(jìn)上出;
回汽管設(shè)汽液分離器和排液桶,防液擊。
2、重力供液
1)蒸發(fā)器的配置
A.制冷劑流向?yàn)橄逻M(jìn)上出,蒸發(fā)器管組并聯(lián)。
B.每一通路的蒸發(fā)器當(dāng)量長度有限制。
2)汽液分離器設(shè)置
A.保證正常供液所需的靜液柱。取1.5m。
設(shè)置在上層川堂或加建閣樓,庫房與機(jī)房較遠(yuǎn)時(shí),在機(jī)房設(shè)二次分離器,防濕沖程。
B.汽液分離器的數(shù)量
不同蒸發(fā)回路分別設(shè)置;不同蒸發(fā)器類型分別設(shè)置; 多層庫房分別設(shè)置。
3)低壓調(diào)節(jié)站
分散(分層)布置。不便于集中管理和自動(dòng)控制。
重力供液系統(tǒng)僅當(dāng)總裝機(jī)容量小于350kW可考慮采用。
3、液泵供液
①低壓循環(huán)桶和液泵的配置
A.低循桶的數(shù)量
不同的蒸發(fā)溫度分別設(shè)置。同一蒸發(fā)溫度回路由冷量的多少?zèng)Q定。
B.低循桶的容積和直徑
保證汽液分離所需的空間;
泵停時(shí),能容納蒸發(fā)器和管道的回液;
C.防液泵氣蝕
1、桶液位和泵中心線的高差;
2、設(shè)抽氣管排氣;
3、壓差控制器,當(dāng)泵斷液時(shí),
自動(dòng)斷電;
4、選抗氣蝕強(qiáng)的產(chǎn)品;
5、減少阻力。
止回閥防液體倒流;
自動(dòng)旁通閥:引液回低循桶,防蒸發(fā)壓力高。
D.液體再循環(huán)倍率
β=供液量/蒸發(fā)量
β大,K高。按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。
②蒸發(fā)器的配置
A.允許通路長;
B.流向-庫溫自動(dòng)控制采用上進(jìn)下出;手動(dòng)控制采用下進(jìn)上出。
C.蒸發(fā)器管組接法-串聯(lián),頂管優(yōu)選蛇形頂管。
③低壓調(diào)節(jié)站
四.獨(dú)立部件
系統(tǒng)正常時(shí)不參與運(yùn)作的部分。含:安全管網(wǎng)、緊急泄氨器、空氣分離器、集油器、排液桶。
1、安全管網(wǎng)—避免壓力過高
2、緊急泄氨器
與貯液器、低循桶、蒸發(fā)器底部通。
方法:
1)只從貯液器接出;
2)利用容器的放油口作接口。
3、空氣分離器
有供液管、回汽管、混合氣體管、排液管、放空氣管。
①供液管—向空氣分離器供冷液。
②回氣管-將蒸發(fā)后的氣體送回低循桶或汽液分離器。
③混合氣體管—引自冷凝器和高貯桶。
④排液管-回到高貯桶或節(jié)流循環(huán)使用。
⑤放空氣管-用橡皮管接入盛水容器。
4、集油器
在集油器內(nèi)除氨-有處理設(shè)備再生-手動(dòng)或自動(dòng)返回壓縮機(jī)。
分高壓集油器(油分離器,高貯桶、中冷器、冷凝器)
低壓集油器(低循桶、排液桶、汽液分離器)
流動(dòng)狀態(tài):底部設(shè)油包。
5、排液桶
冷庫制冷裝置部分自控方案:
局部回路的自控:第二級(jí)
氨泵回路自控、中冷器、氨液分離器、低壓循環(huán)桶等容積的液位自控和庫房回路自控。