第一篇：替代氨、氟利昂、CO2直冷的載冷技術

替代氨、氟利昂、CO2直冷的載冷技術

2016年初，中國冷鏈物流聯(lián)盟秘書處采集了1000家重點聯(lián)絡企業(yè)的數(shù)據(jù)，我國冷庫總容量達3035.28萬噸。根據(jù)國際冷藏庫協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2014年中國冷庫總容量已經達到3320萬噸，2015年達到4320萬噸。這些冷庫絕大多數(shù)為氨制冷系統(tǒng)。根據(jù)國家安全生產監(jiān)督管理總局的不完全統(tǒng)計，最近5年我國涉氨冷庫發(fā)生安全生產事故約110起，其中泄漏事故占47.4%，火災事故占39.7%，爆炸事故占7.8%，綜合事故占5.1%。氨有刺激性臭味、有毒、空氣中氨的含量達到0.5%~0.6%時，人在其中停留半小時即可中毒，達到11%~13%即可點燃，達到16%~25%時遇明火就會爆炸。氨構成重大危險源的臨界數(shù)量為10噸，10噸以上即為重大危險源，大型冷庫沿用液氨直接制冷，需經得住嚴格的安全監(jiān)管！

由于上述眾所周知的原因，當前冷凍冷藏系統(tǒng)改擴建市場異?；钴S，有許多廠家將液氨直冷系統(tǒng)改為氟利昂直冷系統(tǒng)；有的企業(yè)新建冷庫采用間接制冷系統(tǒng)；也有制冷機廠家在推廣二氧化碳制冷系統(tǒng)。究竟哪一種方案更安全高效、節(jié)能環(huán)保？經營冷庫的企業(yè)不知道，設計冷庫的專家們目前也沒有達成行業(yè)共識。

氟利昂是《蒙特利爾議定書》中限制并最終停止使用的制冷劑，氯氟烴類：R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等目前已禁止使用，氫氯氟烴類：R22、R123、R141b、R142b等被視為過渡性替代物質，R22被限定2020年淘汰，發(fā)展中國家可以推遲10年。氫氟烴類：R134a、R125、R32、R404A、R407C、R410A、R152、R507等氣候變暖潛能值高在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》京都議定書中定性為溫室氣體。采用氟利昂直接制冷方式顯然不是長久之計！國家安監(jiān)局下發(fā)的《涉氨制冷企業(yè)液氨使用專項治理技術指導書》管四函（2013）28號指出專項治理過程中，應嚴格避免產生以“氟利昂制冷劑代替氨制冷劑”的簡單化做法所帶來的環(huán)境問題”，其中還明確要求：“對人員較多的生產場所的制冷系統(tǒng)要采用載冷劑間接制冷系統(tǒng)”。

CO2由于它的臨界溫度與臨界壓力決定了它不適應單一制冷系統(tǒng)獨立運行，必須用復疊制冷方式來實現(xiàn)制冷循環(huán)。一種制冷劑單一制冷系統(tǒng)能夠達到所需溫度盡量不選用復疊制冷方式，其能耗與單一制冷系統(tǒng)相比要大得多。與氨或氟相比，在低溫貯存庫所需同樣蒸發(fā)溫度下CO2的運行壓力無論在低壓側還是高壓側其壓力都比氨系統(tǒng)、氟系統(tǒng)高的多。一旦CO2氣體側泄露達到一定濃度會使人窒息，液體泄露會形成干冰氣化成CO2氣體同樣危害較大。CO2制冷系統(tǒng)試壓要高達5.0Mpa，對管材、管件、閥門等提出更高要求，成本也更大。

眾所周知，較大的工業(yè)制冷系統(tǒng)如果采用直接制冷方式，需要充裝大量的制冷劑。這些制冷劑不是對大氣環(huán)境有危害，就是對生產環(huán)境有危害。制冷劑在高壓下在車間里循環(huán)，管路系統(tǒng)要求嚴格，一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，將影響整個系統(tǒng)。由于存在這些問題，直接制冷方式很少應用于大型制冷系統(tǒng)，主要應用在民用冰箱、空調等小型制冷設備上。這也正是直接制冷冷庫進行安全改造的根本原因—— 直冷方式不適合大型制冷系統(tǒng)！

間接制冷方式需要使用較多的載冷劑，一旦載冷劑選擇不當又會帶來新的問題。有些載冷劑易燃、易爆、有毒，有些載冷劑冰點不夠低，有些載冷劑嚴重銹蝕金屬。長期以來，載冷劑主要是工業(yè)鹽、乙二醇等水溶液。這些載冷劑載冷能力小、消耗大，腐蝕金屬、存在安全隱患。由于這些缺陷，使得制冷系統(tǒng)日常運行和維護費用很高，使用壽命卻很短。確切地說，一個新建載冷系統(tǒng)，如果使用單一的鹽或乙二醇水溶液載冷劑，經過5-6年時間，該循環(huán)系統(tǒng)就會在鹽或醇類溶液的腐蝕下出現(xiàn)多點滲漏現(xiàn)象，這時修復很困難。因為載冷劑銹蝕而損壞設備，造成停產的現(xiàn)象有很多。通過改進載冷劑來改進制冷工藝的方法經常被人忽視。

如何解決上述諸多問題，建設一個即安全又經濟的冷藏系統(tǒng)是目前冷凍冷藏行業(yè)急需解決的問題。

一種優(yōu)化的間接制冷解決方案

安全——只有載冷劑進入冷藏車間，常壓循環(huán)，安全無害；

環(huán)?！评鋭﹥H在機房循環(huán)，用量僅為直接制冷方式的1/10以內，常壓環(huán)保型載冷劑在車間循環(huán)，有效避免環(huán)境污染；

節(jié)能——通過載冷劑蓄冷節(jié)電，載冷劑蓄熱除霜節(jié)能； 經濟——可以采用氨機或氟機，成本低廉，維護簡單；

智能——可實現(xiàn)全自動控制，操作集中在一臺電腦上。并可實現(xiàn)遠程群控，節(jié)省人工。

【制冷系統(tǒng)組成：1.制冷機組；2.冷卻塔，冷凝器（庫外）；3.冷風機，換熱排管（庫內）；4.循環(huán)泵組，融霜裝置及制冷自控系統(tǒng)；5.冷媒?！?/p>

一種專業(yè)載冷劑——冰河冷媒

三高： 高沸點、高熱熔、高導熱系數(shù) 三低： 低冰點、低粘度、低毒性

三無： 不易燃易爆、不銹蝕金屬、不污染環(huán)境

朝陽光達化工有限公司冷凍冷藏部分客戶：上海津沛冷鏈物流有限公司、福建龍福食品有限公司、福建達道食品有限公司、大連中達食品有限公司、大連東日制冷設備工程有限公司、赤峰海碩水產有限公司、吉林市冰霜制冷設備安裝有限公司、吉林市船營區(qū)吉星冷飲經營部、大連宏旭食品有限公司、青島琪超冷藏廠、邯鄲新世紀冷庫、大連恒泰食品有限公司、邯鄲市新世紀冷庫儲存有限公司、佳木斯向陽區(qū)鑫晟冷庫、吉林東北亞物流有限公司等。聯(lián)系電話：0421-7228305（冰河冷媒科技朝陽有限公司 張楠楠）

第二篇：冷鏈項目技術工作總結

***動物防疫冷鏈體系建設項目

技術工作總結

“***動物防疫冷鏈體系建設”項目是2002部列項目，該項目由農業(yè)部立項，省農牧廳統(tǒng)一安排實施。為保證項目順利實施，縣上成立了行政領導和技術領導小組，協(xié)調和指導項目實施。兩年來，在各級行政、業(yè)務部門的大力支持下，經過艱苦細致的工作，已經基本完成了項目計劃的各項建設任務?，F(xiàn)將項目建設技術工作總結如下：

一、項目建設基本情況

1、項目基礎設施建設按規(guī)定全部完成了任務。

一是改擴建了原有的縣畜牧中心化驗室。這次改建以無菌間、準備間、化驗間為重點，參照省、市相關化驗室的標準和模式，使原有化驗室的布局結構更加合理，水、電等配套設施設備齊備，消毒、污物處理達到了部頒標準。改建、擴建后的實驗室102m2，是原計劃100m2的102%。同時根據(jù)工作需要，分設了更衣消毒室、業(yè)務管理室、病料收發(fā)室、解剖室、血清學檢驗室、細菌學檢驗室、毒物學檢驗室、儀器室等相對獨立的功能區(qū)和工作間。實驗室配備了工作所需的實驗臺、試劑柜、試劑架和工作服，無菌工作室配有超凈工作臺。整個實驗室布局合理，功能完備，達到了縣級中心實驗室環(huán)境建設的目標和要求。二是新建小型冷庫一座30平方米，占項目原計劃的100%，解決原來僅靠常溫條件和僅有的幾臺冰霜保存的困難和問題。三是新建30m2焚燒爐一間，安裝醫(yī)用焚燒爐一臺，對污染病料、污物、污水、病死畜禽等全部實行無害化處理，防止了病原的污染。四是

新建微機室一間40平方米，購臵微機2套，配套了打印機2臺，復印機傳真機各1臺，微機桌椅各2套，使疫情測報工作實現(xiàn)了微機化管理。五是鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧站的冷鏈建設工作全面完成。目前全縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧站和良種豬場各已建成15平方米左右的生物藥品貯存室一處，配備了冰箱各1臺，冷藏包4個，普通顯微鏡1臺（套），占項目原計劃的100%，達到了“有人員、有設備、有生物藥品存放、有其它設備配套”的“四有”標準，并且已能常年開展工作。

2、加強了動物防疫人員隊伍建設

按照項目實施方案，項目建設單位認真組織專業(yè)技術人員進行了業(yè)務技能培訓。一是對動物疫情測報人員進行了微機培訓，使全縣的動物防疫實現(xiàn)了微機化管理。二是組織選派了 名業(yè)務骨干到省地業(yè)務部門進行崗位技術學習深造，提高了我縣疫病診斷和監(jiān)測能力。三是把全縣的防疫員組織起來集中進行了一次業(yè)務技能和行政執(zhí)法培訓，提高了全縣畜牧獸醫(yī)整體業(yè)務技能和執(zhí)法水平。四是結合鄉(xiāng)鎮(zhèn)動物防疫的實際情況，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧站的工作人員進行了調整，充實了防疫人員隊伍。五是確定了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧站化驗室的工作人員，并對化驗室人員進行了操作技能培訓，使鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧站能正常開展流行病學調查、實驗室剖檢等業(yè)務。

3、建立健全了動物防疫監(jiān)督機制

縣上十分重視動物防疫監(jiān)督工作，成立了由主管縣長任組長的動物防疫領導小組，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)也都成立了由鄉(xiāng)鎮(zhèn)長任組長的動物防疫領導小組，組建了辦公室外，指定了專門業(yè)務人員，進行疫情的監(jiān)測和上報工作，切實加強了對全縣動物防疫工作的監(jiān)督管理。全縣動物疫情監(jiān)測上報嚴格實行

零報告和日報告制度。

二、項目運行情況

1、實驗室技術人員到位。

中心實驗室配備了獸醫(yī)檢驗人員 名，其中高級獸醫(yī)師 名，獸醫(yī)師 名，專職檢驗人員 名，具有本科學歷 名。對所有檢驗人員都進行了相應的技術培訓，使之能熟練操作各種儀器設備，并具有一定的實驗室操作技能。同時對全縣防疫員、檢驗員、生物制品管理員進行了專題技術培訓，這些人員在實際工作中發(fā)揮了積極作用。

2、實驗室業(yè)務正常開展。

從2004年起，項目建成并開始投入使用。通過對原有實驗室的改擴建及設備儀器的配備，中心化驗室已能正常開展細菌分離鑒定、病理組織學檢查、尸體剖檢、病料涂片檢查、血清學檢查等業(yè)務。至今實驗室共接收養(yǎng)殖場戶、縣鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）畜牧獸醫(yī)站檢驗病料 份（血清學 份、病原學 份、其它 份）。為及時撲滅控制動物疫情提供了可靠依據(jù)，保護了全縣畜牧業(yè)安全，創(chuàng)造了巨大的經濟和社會效益。

3、生物制劑冷鏈配送體系充分發(fā)揮作用。

疫苗等生物制劑對保存條件有嚴格的要求，以前因條件限制，不能按規(guī)定在低溫條件下運輸和存放，而導致疫苗失效造成很大的浪費。動物防疫冷鏈體系建成后，大大改善了我縣疫苗儲備條件，降低了疫苗的失效浪費，保證了突發(fā)疫情時疫苗的及時供應。在2005年春季的動物防疫中，全縣高密度快速度完成了疫苗注射任務，疫苗利用率高達85%以上。

4、購臵設備使用正常。

我們按照項目批復所列的儀器設備清單，采取省、市政府采購的辦法，購臵了一定的儀器設備。通過省控辦購臵了普通顯微鏡24臺、冷藏包60個、疫苗效價檢測吸管1套、電子精密天平1臺、超凈工作臺1臺、液氮罐1個、自動菌落計數(shù)器1個、無菌工作間1個、酸度計1個、臺式離心機1臺、普通冰箱25臺、低溫冰柜2個、生化培養(yǎng)箱2臺、酶標儀1臺、移液器1臺、微機打印機1套、穩(wěn)壓器1臺、30m3冷庫1座、疫苗真空監(jiān)測器2臺、高壓滅菌設備1套、消毒噴霧器2臺、消毒液機1臺、解剖器械1套、備用發(fā)電機1臺、焚燒爐1臺、傳真機1臺、怎么印機1臺、自動洗板機1臺、錄音筆1支，總共 種 臺（件）儀器設備；通過市控辦新購臵電腦桌椅、辦公桌椅、會議桌椅、實驗臺等設施 臺（件），微機 臺，購臵診斷試劑35種、玻璃器械160支(套)。目前所有儀器設備擺臵合理，安裝調試完成，并投入正常使用。保證了實驗室和疫病防治工作的要求，大大提高了我市動物疫情監(jiān)測能力和工作效率。

5、修改完善了各項規(guī)章制度。

為了保證購臵設備的正常使用，獸醫(yī)診斷室制定 和完善了《細菌學檢驗室工作制度》、《儀器室管理制度》、《實驗室安全衛(wèi)生制度》等十五項規(guī)章制度，實驗室工作人員必須嚴格消毒，杜絕將試驗器具帶出實驗室；儀器設備專人管理和維護，精密儀器建立使用、維護登記制度；實驗室各種試劑、藥品按類擺放整齊，劇毒、易燃、易爆等危險品，實行專人專柜管理，保證了各類儀器設備、藥品試劑的正常使用。

三、存在的問題

項目運行以來，也存在著一些問題。主要表現(xiàn)在：

一是部分儀器設備無配套藥械。新購臵的酶標儀等先進設備，沒有配套的酶標診斷試劑，目前還不能發(fā)揮應有的作用。

二是設備利用率較低。由于新設備運行費用較高、試劑投入較大，一些設備使用方法尚需進一步摸索掌握，儀器設備的使用效率有待提高。

三是個別設備質量不達標，影響了正常使用，需廠家來現(xiàn)場進行維護。四是隨著動物疫病增多，違禁藥物查處力度加大和畜產品安全監(jiān)測工作的需要，化驗室現(xiàn)有儀器設備還不能完全適應，特別是毒物分析、藥殘檢測等方面的儀器設備仍不足，化驗藥品、診斷液、小型器材等耗量大、費用高。

針對以上存在的問題，建議上級業(yè)務部門今后加大對化驗室藥械及監(jiān)測資金的投入，配備一些必要的診斷試劑，并對化驗人員進行系統(tǒng)地技術培訓，以提高設備利用率和疫病診斷水平，使動物防疫冷鏈體系項目在我縣畜牧業(yè)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

第三篇：直冷電冰箱制冷系統(tǒng)優(yōu)化設計探析

直冷電冰箱制冷系統(tǒng)優(yōu)化設計探析

簡介： 冷凍室蒸發(fā)器采用多層換熱片的復合立體結構,在Ｓ型制冷盤管壁外側固定套裝翅片,增加冷凍室頂部和低部兩個高溫區(qū)制冷量。將冷凍室按1:1劃分出變溫室,通過其中溫度傳感器控制雙穩(wěn)態(tài)電磁閥通斷實現(xiàn)制冷劑回路切換,將變溫室按冷凍、軟冷凍、冷藏使用,也可關閉。通過橫、豎盤管混排結構的絲管式冷凝器設計,借助制冷系統(tǒng)壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器負荷匹配及其與毛細管制冷劑流量匹配,通過防凝露管走向及位置設計、蒸發(fā)器管道位置及走向布置和回氣換熱器設計,研制的ＢＣＤ-186ＣＨＳ直冷電冰箱最大負荷日耗電0.39度,在變溫室為節(jié)能狀態(tài)時耗電在0.35度以下,最低達0.31度。

關鍵字：熱工學 優(yōu)化設計 理論分析 直冷電冰箱 制冷系統(tǒng)

相關站中站： 小型制冷裝置資料 前言

電冰箱發(fā)展速度很快,我國電冰箱的產量由1991年的470萬臺增加到2001年的1349萬臺,平均年增長11.1%[1]。而電冰箱的耗電量占家用電器總耗電量的32%[2],所以,節(jié)能降耗和環(huán)保是電冰箱研發(fā)工作的重要課題,而蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱能力、軟

冷凍及變溫技術優(yōu)化設計則是關鍵因素。蒸發(fā)器的優(yōu)化設計

研制采取了以下措施。第一,減小冷藏、冷凍兩蒸發(fā)器的面積比差值,在總面積一定情況下,盡量加大冷藏室蒸發(fā)器的面積,采用大內徑蒸發(fā)管、增加蒸發(fā)管長度及雙管并行排列結構等,保證在低溫或高溫環(huán)境下有最佳的開停比,從而保證在一定環(huán)境溫度下耗電最少。第二,設計高效蒸發(fā)器。冷凍室蒸發(fā)器是由從上到下依次排列多個換熱層片和連接所有換熱層片的連接管組成的復合立體式結構[3],換熱層片由多個并列Ｓ型制冷盤管構成,且在其盤管壁外側固定套裝翅片,大大增加了制冷盤管與空氣間接觸面積,如圖1示。該蒸發(fā)器在不改變電冰箱結構情況下,大幅度增加冷凍室蒸發(fā)面積,增加冷凍室頂部和低部兩個高溫區(qū)制冷量,使其快速達到規(guī)定要求,縮短壓縮機工作時間,大幅降低能耗。冷藏室采用導熱粘接膠膜將壓扁銅管緊緊粘在傳熱鋁板上,并通過高粘合雙面膠粘貼在冷藏室內膽上,增強傳熱效果。第三,合理安排蒸發(fā)器位置和制冷劑走向。據(jù)箱內自然對流情況,制冷劑流向采用逆流式換熱,毛細管和回氣管采用較長的并行錫焊或熱塑工藝等,以提高換熱效果。第四,通過理論計算和試驗相結合方法,合理匹配蒸發(fā)器與冷凝器的傳熱面積,努力減小冰箱工作系數(shù),避免過低蒸發(fā)壓力和過高冷凝壓力,達節(jié)能目的。

冷凝器優(yōu)化設計

在優(yōu)化冷凝器設計中除合理增大冷凝面積外,還應充分考慮以下幾點:

3.1 設計橫、豎盤管混排結構冷凝器:在冷凝器內為制冷劑氣液兩相狀態(tài),分析冷凝器中制冷劑流態(tài)變化和內、外部換熱條件,橫排管冷凝器的換熱系數(shù)比豎排管冷凝器增加3倍以上,為加強流體擾動,破壞流動邊界層,采用橫、豎盤管相結合走向的冷凝器將會提高冷凝器換熱效果,同時也可降低制冷劑流動噪聲。

3.2 絲管式冷凝器代替百葉窗式冷凝器:在其它條件不變情況下,絲管式冷凝器傳熱性能好,對應的制冷循環(huán)效率提高,能耗減小。

3.3 改內藏式冷凝器為外掛式:外掛式冷凝器散熱條件比內藏式冷凝器好得多,對降低冷凝溫度和過冷溫度十分有利,可有效節(jié)能降耗。

3.4 防凝露管節(jié)能設計:從壓縮機排氣管至干燥過濾器出口整個高壓區(qū)域皆為冷凝器負荷對應區(qū)域,包括制冷劑蒸汽的冷卻、冷凝及再冷(過冷)三個過程,對應設備包括付冷凝器、主冷凝器及門邊防露管。由于排氣溫度的不同,采用不同制冷劑時管路布置也不相同。項目研制中采用制冷劑Ｒ600ａ,由于采用Ｒ600ａ使壓縮機排氣溫度降低,約55℃左右,故將壓縮機排出的高壓氣體先進門邊防露管,再進主、副冷凝器,這樣即使條件變化,門邊防露管末端對應溫度也高于最高環(huán)境溫度,既可保證加熱門框、提高防露效果,同時,在管路布置時盡量使防露管遠離箱體內腔,又可減小熱量向箱內傳遞,實現(xiàn)節(jié)能之目的,系統(tǒng)圖如圖2示。軟冷凍及變溫技術設計

過高的環(huán)境溫度或過低的箱內溫度對電冰箱的能耗均有直接影響。環(huán)境溫度過高,冷凝器散熱受到影響,而冰箱內溫度過低,一方面增加傳熱溫差,另一方面需較低的蒸發(fā)溫度從而降低制冷系統(tǒng)循環(huán)效率,甚至延長壓縮機開機時間,造成能耗上升。過低的、不必要的冷凍室溫度設計會加劇冰箱能耗上升。為滿足消費者需要,又使冰箱降耗節(jié)能,軟冷凍及變溫設計就顯得十分重要。

目前,傳統(tǒng)冰箱的兩個溫區(qū),Ｒ室5℃,Ｆ室為-18℃,而且Ｆ室相對較大。將Ｆ室劃分兩區(qū)域,其一溫度仍保持-18℃,其二溫度為-10℃。Ｆ室內凍結物很難在短時間內用刀進行切削處理,在食用前必須解凍,此舉一耗費時間,二造成營養(yǎng)成分流失。將Ｆ室分離出一個-10℃溫區(qū),既可使魚、肉等食品在-7～-10℃低溫下凍結,又能達到短時間內用刀進行切削處理的目的,同時,據(jù)使用冰箱需要,也可將此溫區(qū)溫度設定為Ｒ室溫度5℃或Ｆ室溫度-18℃,甚至關閉。此即所謂軟冷凍及變溫技術。

圖2為軟冷凍及變溫技術設計制冷系統(tǒng)示意圖[4]。從圖中可以看出制冷劑經壓縮機壓縮,在冷凝器中冷凝后流經干燥過濾器和毛細管,系統(tǒng)分為兩個支路。支路一:制冷劑經變溫室蒸發(fā)器、冷凍室蒸發(fā)器、冷藏室蒸發(fā)器、貯液器和回氣換熱器后回到壓縮機形成循環(huán)回路。支路二:制冷劑經雙穩(wěn)態(tài)電磁閥

1、冷凍室蒸發(fā)器、冷藏室蒸發(fā)器、貯液器和回氣換熱器后回到壓縮機形成循環(huán)回路。

在結構設計中,電冰箱由上而下分為冷凍室、變溫室和冷藏室(變溫室由冷凍室按1:1分割形成),各間室都有相對獨立的蒸發(fā)器。變溫室蒸發(fā)器設計時較大,滿足變溫室作為三星冷凍室的匹配。而該間室作為其他功能間室(如冷藏、軟冷凍等)使用時,可以通過設在變溫室的溫度傳感器將溫度信號送至電冰箱的控制裝置中,控制裝置據(jù)溫度設定值對雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的通路進行切換實現(xiàn)。當電冰箱啟動運行時,電磁閥1、2處于通電狀態(tài),系統(tǒng)按照支路二形成的循環(huán)回路運行,同時變溫室的溫度傳感器檢測變溫室的溫度。變溫室溫度若在變溫室的設定溫度范圍內,系統(tǒng)按照支路二形成的循環(huán)回路繼續(xù)運行。若檢測到溫度高于變溫室設定值上限,電冰箱的控制裝置使雙穩(wěn)態(tài)電磁閥1處于斷電狀態(tài),而雙穩(wěn)態(tài)電磁閥2仍通電,系統(tǒng)按照支路一形成的循環(huán)回路運行,直到溫度傳感器感應到溫度低于變溫室的溫度設定值下限時,雙穩(wěn)態(tài)電磁閥1執(zhí)行通電操作,而雙穩(wěn)態(tài)電磁閥2斷電,系統(tǒng)又按支路二循環(huán)回路運行。此時冷凍室和冷藏室溫度繼續(xù)下降,直到冷藏室溫度達到標準后,壓縮機停機,系統(tǒng)如此往復循環(huán)。這種設計,控制壓縮機啟停的是冷藏室溫度,而變溫室溫度的設定及變化僅控制雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的通斷,以切換制冷劑流向,并不直接控制壓縮機的運行,故可較好解決雙路循環(huán)系統(tǒng)存在的頻繁開、停機現(xiàn)象,既使壓縮機及其附件壽命延長,又減少啟動功率,耗電量也隨之降低。

需要指出,變溫室蒸發(fā)器按三星級冷凍室要求(-18℃)與冷凍、冷藏室蒸發(fā)器匹配,制冷劑充注量也按變溫室為冷凍室制冷能力充注,這樣一來,通過溫度設定控制雙穩(wěn)態(tài)電磁閥以切換制冷劑流向,可將變溫室按冷凍室或軟冷凍(-7～-10℃)或冷藏室使用,也可關閉,與同樣大小固定冷凍室容積的電冰箱相比,此變溫技術既滿足消費者對冰箱溫區(qū)的多方需求,又節(jié)能降耗。表1為能耗實測數(shù)據(jù),可以看出,單獨調高變溫室溫度(將變溫室作為軟冷凍室或冷藏室)可以節(jié)能,單獨關閉變溫室更加節(jié)能。制冷系統(tǒng)優(yōu)化匹配及管路走向節(jié)能設計

5.1 制冷系統(tǒng)優(yōu)化匹配

項目綜合考慮箱體熱負荷、系統(tǒng)制冷量、壓縮機效率、電冰箱工作周期等相關參數(shù),使之達最佳匹配狀態(tài)。

5.1.1 設計中的氣候類型應與使用地區(qū)的氣候匹配,否則耗電增加,甚至出現(xiàn)不停機現(xiàn)象,同時,根據(jù)產品的氣候類型(項目研制中設計為亞熱帶型)確定冷凍室、冷藏室的熱負荷匹配關系。在產品設計和樣機試驗中,反復調節(jié)系統(tǒng)回路各有關參數(shù),使冷凍、冷藏室之間以及蒸發(fā)器與冷凝器之間,壓縮機排氣量與蒸發(fā)器蒸發(fā)能力之間以及毛細管節(jié)流與蒸發(fā)溫度之間達到最佳的節(jié)能匹配關系。表2是調整過程必須控制的系統(tǒng)關鍵狀態(tài)點和相應的調整措施[5]。

5.1.2 在設計冰箱系統(tǒng)時,工作時間系數(shù)的選配非常重要。壓縮機工作時間太短,啟動頻繁,則因啟動功率大,會帶來能耗的升高;如果工作時間太長,壓縮機總是工作在較低蒸發(fā)溫度狀態(tài),則壓縮機工作效率太低,能耗也將上升。在選配壓縮機時,應滿足冰箱最大熱負荷要求,在滿足負荷要求下盡可能選用較小型號的壓縮機。項目研制中選用高效壓縮機,功率90Ｗ,經測定,冰箱工作時間系數(shù)適當,能耗較少,見表1。

5.1.3 制冷系統(tǒng)的優(yōu)化匹配也包括制冷系統(tǒng)中制冷劑量的匹配,制冷劑量偏多或偏少都會影響制冷系統(tǒng)制冷效果,造成耗電增加。因此,系統(tǒng)的性能在其結構決定后,還必須對它的制冷劑量進行匹配試驗。項目研制中采取與普通電冰箱不同的充注量試驗,同時使用高精度充注系統(tǒng)確保最佳充注量,使系統(tǒng)在高效下進行工作,達到節(jié)能降耗目的。

5.1.4 改進節(jié)流系統(tǒng),正確選擇毛細管長度和管徑以確定最佳毛細管流量是重要問題,與蒸發(fā)器的優(yōu)化匹配、與冷凝器的優(yōu)化匹配是緊密相關的。若毛細管長度較長或管徑較小,節(jié)流時產生較大的壓差,制冷劑流量小,蒸發(fā)溫度低,壓縮機排氣量小,使制冷系統(tǒng)制冷能力減小。在設計中最初的理論計算往往只具指導意義,必須經多次試驗調試才能確定。項目在調試過程中,將制冷系統(tǒng)各主要部件的主要狀態(tài)參數(shù)點處分布感溫電偶,在壓縮機高、低壓端安裝壓力表,通過各種工況的試驗曲線及試驗數(shù)據(jù),借助壓焓圖,尋找優(yōu)化制冷循環(huán)工況,確定最佳的流量和充注量。

5.2 制冷系統(tǒng)管路走向節(jié)能設計

5.2.1 防凝露管節(jié)能設計,文中3.4已介紹。

5.2.2 回氣換熱器節(jié)能設計。采用環(huán)保型制冷劑如Ｒ600ａ、Ｒ134ａ等與Ｒ12一樣,在系統(tǒng)中設置回氣換熱器,采用回熱循環(huán)是提高制冷系數(shù)和單位容積制冷量的有效措施。

從以下三個方面對換熱效率進行了強化:(1)毛細管與回氣管中的制冷劑采用逆流換熱;(2)毛細管和回氣管采用并行錫焊(或熱塑工藝)的方式;(3)盡可能增加毛細管與回氣管的錫焊長度使之最終換熱效率達到98%,這樣可明顯提高系統(tǒng)制冷量。

5.2.3 兩大換熱設備(蒸發(fā)器和冷凝器)中制冷劑管道的合理布置。兩大換熱設備換熱能力的提高對提高系統(tǒng)制冷量,降低能耗十分重要,而換熱能力的提高與其中制冷劑管道的合理布置緊密相關。項目研制中,冷藏室蒸發(fā)器雙排并行盤管緊貼于內膽之上,冷凍室蒸發(fā)器采用分層立體結構。冷凝器設計為橫、豎盤管混排結構,并采用外掛式。通過這些措施,大大增強了蒸發(fā)器與冷凝器的換熱能力,經實測,電冰箱最大負荷時日耗電僅0.39度,而在節(jié)能狀態(tài)下耗電在0.35度以下。

5.2.4 在制冷系統(tǒng)管路走向節(jié)能設計中注意降低冰箱噪聲,保證冰箱在節(jié)能的同時將噪聲控制在合理范圍內。結語

通過改進換熱器結構,采用多層排列的復合立體式蒸發(fā)器設計,改單一的豎排管排列為橫、豎混合排列的絲管式外掛冷凝器,借助于電冰箱壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器及毛細管的優(yōu)化匹配,并且借助于制冷劑管路走向節(jié)能設計等措施,通過變溫控制技術的優(yōu)化設計,研制的ＢＣＤ-186ＣＨＳ直冷電冰箱最大負荷時日耗電0.39度,而在節(jié)能狀態(tài)下耗電在0.35度以下,最低達0.31度。與同樣大小固定冷凍室容積的直冷電冰箱相比,項目研制的電冰箱,既滿足消費者對溫區(qū)的多方需求,又顯著節(jié)能降耗。

第四篇：集中供熱與供冷技術

集中供熱與供冷技術調研

集中供熱技術

集中供熱是指由集中熱源所產生的蒸汽、熱水，通過熱力管網供給一個城市或部分區(qū)域生產、采暖和說或所需的熱量方式。集中供熱是現(xiàn)代化城市重要的基礎設施，也是城市公用事業(yè)的一項重要設施。

熱網分為熱水管網和蒸汽管網，由輸熱干線、配熱干線和支線組成，其布局主要根據(jù)城市熱負荷分布情況、街區(qū)狀況、發(fā)展規(guī)劃及地形地質等條件確定，一般布置成枝狀，敷設在地下。主要用于工業(yè)和民用建筑的采暖、通風、空調和熱水供應，以及生產過程中的加熱、烘干、蒸煮、清洗、溶化、致冷、汽錘和汽泵等操作。

我國的集中供熱事業(yè)已經有了較大的發(fā)展，截止到2000年底，全國有58個城市建設了集中供熱設施，總供熱面積達110766萬平方米，“三北”地區(qū)集中供熱普及率已超過25%；全國供熱企業(yè)擁有供熱管道43748千米，其中蒸汽供熱管道7963千米，熱水供熱管道35785千米。

集中供熱系統(tǒng)包括熱源、熱網和用戶 3 部分。熱源主要是熱電站和區(qū)域鍋爐房（工業(yè)區(qū)域鍋爐房一般采用蒸汽鍋爐，民用區(qū)域鍋爐房一般采用熱水鍋爐），以煤、重油或天然氣為燃料；有的國家已廣泛利用垃圾作燃料。工業(yè)余熱和地熱也可作熱源。核能供熱有節(jié)約大量礦物燃料，減輕運輸壓力等優(yōu)點。下面介紹幾種目前比較先進的供熱技術。

一、熱電聯(lián)產供熱技術

熱電聯(lián)產是指在單一過程中同時生產電力和有用的熱，而電和熱的用戶同時又是能的生產者，它是電能和以低壓蒸汽和熱水形式出現(xiàn)的熱能這兩種能量的聯(lián)合生產。

熱電聯(lián)產已被公認為一種成熟的節(jié)能技術，它是將火力發(fā)電廠汽輪機中已作完一部分功的蒸汽從汽輪機 汽缸中部抽出來供給熱用戶，是本應排至凝汽器中放棄的蒸汽凝結熱轉供給用熱戶而不舍棄至大氣中。

目前發(fā)展的熱電聯(lián)產技術主要有以下幾種:

1、基于蒸汽輪機的常規(guī)熱電聯(lián)產技術

只要能將汽輪機發(fā)電機做完一部分功的蒸汽抽出或不廢棄排汽的凝結熱而加以利用，做到既發(fā)電又供熱，都認為是熱電聯(lián)產。汽輪機熱電聯(lián)產的方式有好幾種，目前火力發(fā)電廠熱電聯(lián)產的機組型式主要有兩類，即背壓機組及抽汽供熱機組，而抽汽供熱機組又可分為調整抽凝式、凝抽式及純凝汽打孔式。

蒸汽輪機熱電聯(lián)產方式的優(yōu)點是鍋爐容量大，參數(shù)高，熱效率也高。熱能利用率高，綜合供煤耗低。缺點是需要大量穩(wěn)定熱用戶，大型熱網造價越來越高，建設周期長。普遍存在冬季熱負荷高，夏季熱負荷低的問題。

2、基于燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)的熱電聯(lián)產技術

燃氣輪機發(fā)電出現(xiàn)于20世紀50年代，發(fā)展至80年代，由于燃氣輪機單機功率和熱效率的提高，燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術日趨成熟，全球天然氣的進一步開發(fā)以及人們對節(jié)能高效技術的迫切需求，燃氣輪機在世界電力系統(tǒng)的地位明顯提升。

一個燃氣蒸汽系統(tǒng)包括四部分的主要機組和設備：燃氣輪機機組，它包括空氣壓縮機、燃氣輪機和發(fā)電機。其他附加設備不影響系統(tǒng)的分類；常規(guī)蒸汽鍋爐機組機器輔助設備，鍋爐的型號不影響系統(tǒng)的分類；蒸汽發(fā)生器和蒸汽輪機機組。

燃氣輪機排氣溫度較高，一般為(500-600)℃，將排氣用于余熱鍋爐，可產生蒸汽再進行發(fā)電，其具有能源利用率高、占地面積少、造價低、建設周期短、運行和維修成本低、以及能適應于缺水地區(qū)等優(yōu)點。

3、基于內燃機的熱電聯(lián)產技術

內燃動力機械在經過熱加工轉換以后，原作為損失的排氣熱量(約占輸入燃料能量的50%-70%)可通過熱交換器或熱回收系統(tǒng)向用戶供熱。熱電效率可高于大型裝置，并有利于實現(xiàn)分散型熱電聯(lián)產，是獨立建筑物及小型工業(yè)和工廠有條件應用。

內燃機熱電聯(lián)產技術的優(yōu)點是：

① 使用清潔燃料，提高了能源轉化效率，顯著減少了用能對環(huán)境污染。② 設備應用計算機遠程監(jiān)控的水平較高。選用先進發(fā)動機使設備緊湊合理，可實現(xiàn)流水組長生產線。

③ 發(fā)電效率高，通常在32%-40%。這對電力需求較大的用戶十分合適。④ 使用多種低熱值燃氣，應用范圍大。

缺點是：

① 發(fā)動機使用氣體或液體燃料，尚不適用于直接用煤作燃料；

② 運行維護成本高，大修費用高；

③ 由于內燃機作功需要震爆，導致噪音很大，通常超過100dB；

④ 余熱回收復雜，需要對煙氣，汽缸冷卻水、中冷器三段熱量進行回收；

4、生物質燃料熱電聯(lián)產技術

生物質燃料熱電聯(lián)產技術使用可再生能源如木屑、革類、垃圾處理殘留物農作物肥料處理殘留物。在木材產業(yè)發(fā)達的國家已經大力發(fā)展以生物質為燃料建立的熱電廠，這項技術也適用于發(fā)展中農業(yè)國。我國是一個農業(yè)大國，農林生產中所產生的生物質種類多，產量巨大，故而，有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5、城市垃圾燃料熱電聯(lián)產

城市垃圾的能源化利用技術包括垃圾焚燒、垃圾填埋沼氣、垃圾熱解氣化熱電聯(lián)產(MSW CHP)，國內對垃圾能源利用的利用方式主要是在鍋爐中進行燃燒，產生能量，利用該能量進行發(fā)電、供熱或生產。在國外從城市垃圾中回收能量已有近40年的發(fā)展歷史，技術處于領先地位的國家主要是德、法、美、日等。我國部分城市也已開始建設垃圾焚燒爐，垃圾燃料熱電聯(lián)產技術已得到人們的廣泛的重視，并將由極大的發(fā)展。

二、冷熱電聯(lián)產供熱技術

所謂冷熱電聯(lián)產是指熱電廠除了想用戶供熱、供電之外，還要向用戶提供熱水和制冷。CCHP(冷熱電聯(lián)產)是將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電三者合而為一的設施。

冷熱電三聯(lián)產系統(tǒng)一般包括：動力系統(tǒng)和發(fā)電機(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(tǒng)(供冷)等。CCHP既能生產電能，還可以提供制冷、供熱和衛(wèi)生熱水，這樣有90%以上的燃料可以轉變?yōu)橛杏媚芰?。不過其系統(tǒng)也有缺點，一是冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)規(guī)模小，安裝在樓宇里，只能使用天然氣或油品，而大型發(fā)電廠和大型熱電聯(lián)產可以使用煤炭作燃料；二是冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)不能一家一戶安裝，只能適應一棟樓宇或小區(qū)，不像家用空調或取暖器那樣靈活。

我國目前能源利用正在向優(yōu)質化發(fā)展，許多大中城市為降低燃煤污染已經提出建立無煤區(qū)，國家正在加快天然氣、煤層氣的開發(fā)，還準備在沿海地區(qū)進口液化天然氣，使用CCHP的條件將逐步具備。

三、太陽能供熱采暖技術

太陽能供暖系統(tǒng)由太陽能集熱器（平板太陽能集熱器、真空管太陽能集熱器、U型管太陽能集熱器、熱管太陽能集熱器）、水箱、連接管道、控制系統(tǒng)等輔材構成。是指將分散的太陽能通過集熱器，把太陽能轉換成熱水，將熱水儲存在水箱內，然后通過熱水輸送到發(fā)熱末端（例如：地板輻射采暖、散熱器采暖），提供供熱的需求。

在國外，太陽能供熱采暖技術比較成熟，其發(fā)展已經規(guī)模化，主要應用于低層節(jié)能型建筑，通常與低溫地板輻射采暖相結合。而我國目前應用最廣泛的還是太陽能熱水器，太陽能供熱采暖還處于起步階段。在我國太陽能供熱采暖的發(fā)展前景仍然是廣闊的，太陽能建筑一體化是目前太陽能應用于建筑的主流模式，太陽能光伏發(fā)電，大陽能集熱器供熱采暖，地源熱泵水源熱泵等技術應用于建筑，將使建筑使用能耗大為降低，這也是目前建筑節(jié)能的一項主要舉措。

四、低溫核供熱技術

低溫核供熱技術是近年發(fā)展起來的一種單純供熱的核反應堆，這種核供熱堆是一種具有良好的固有安全性，對環(huán)境污染小，供熱效率高，安全、經濟又清潔的能源。核供熱既可滿足用戶對溫度的需求，同時由于降低了低壓參數(shù)，是反應堆安全性大大提高。正常運行時對周圍環(huán)境的放射性輻照量比燃煤熱電廠還低，更不排放煙塵、CO2、SO2等有害物質，而且由于它的能量密度高，可以占很少的地方，集中產出大量的熱量，對解決集中供熱中燃燒帶來的環(huán)境污染和運輸問題，緩解煤炭緊張具有現(xiàn)實意義。

低溫核供熱反應堆一般采用目前發(fā)展工藝最為成熟的水-水反應堆，即堆的冷卻劑和慢化劑都是水。按照結構特點的不同，水-水型反應堆又可分為池式和殼式兩大類。

核供熱堆因其簡單、安全、對解決局部能源短缺、減小污染以及緩和運力緊張等方面有著顯著地優(yōu)點，所以受到越來越多的地區(qū)的注意。但和供熱堆本身還存在著如何更有效的發(fā)揮效益的問題。因為供暖時季節(jié)性負荷，即使在中國的最北方，每年供暖時間也不超過半年，也就是說，如果只用于供暖，那么該對將有半年閑置。這不僅損失了經濟利益，也給維護帶來了一系列的問題。

五、地熱供熱技術

地熱能的開發(fā)利用包括發(fā)電和非發(fā)電利用兩個方面。世界各國利用地熱能的經驗表明：高溫地熱資源(>150℃)主要用于發(fā)電，發(fā)電后排出的熱水可進行逐級多用途利用；中溫(150℃-90℃)和低溫(90℃-20℃)的地熱資源則以直接利用為主，多用于采暖、干燥、工業(yè)、醫(yī)療及人們的日常生活等方面。

據(jù)統(tǒng)計，目前我國地熱直接利用熱功率僅次于日本，居世界第2位，占世界總量的27%。發(fā)達國家最大的地熱直接利用項目是地熱采暖，占33%。利用地熱水采暖不燒煤，無污染，可晝夜供熱水，可保持室溫恒定舒適。地熱采暖雖初投資高，但總成本只相當于燃油鍋爐供暖的四分之一，不僅節(jié)省能源、運輸、占地等，有大大改善了大氣環(huán)境，經濟效益和社會效益十分明顯，是一種比較理想的 采暖能源。世界各國對地熱采暖也非常重視。日本、冰島、法國、美國、新西蘭等都大量利用地熱采暖。我國北方城市如北京、天津、遼寧、陜西等采暖面積也逐年增多，已有一定規(guī)模。

但地熱采暖也有以下不足：1.耗水量大，資源浪費大；2.惡化開采條件，導致地面沉降；3.熱能利用率效率低，浪費嚴重，導致熱污染。

六、熱泵供熱技術

熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置。顧名思義，熱泵也就像泵那樣，可以把不能直接利用的低位熱源(如空氣、土壤、水中所含的熱能、太陽能、工業(yè)廢熱等)轉換為可以利用的高位熱能，從而達到節(jié)約部分高位能(如煤、燃氣、油、電等)的目的。

熱泵的工作原理十分簡單，就是從低溫熱源吸取熱量再向高溫熱源排放，并在此過程中消耗一定的有用能，從而利用其排放的熱量向所需對象供熱。

根據(jù)供熱時所采用的地位熱源分類，熱泵可分為：空氣源熱泵、水源熱泵和低源熱泵。根據(jù)熱泵的工作原理不同將其分為：機械式、吸收式和化學式。下面比較幾種熱源泵。

1.空氣源熱泵技術研究開展的比較早，因此其技術較為完善，并且使用和安裝都很方便。我國大部分熱泵場均以空氣源熱泵型作為主要產品。但是由于空氣源熱泵的運行性能受室外氣象條件的影響較大，其制冷量和制熱量隨建筑物冷熱負荷變化的自適應性欠佳，同時，還存在諸如冬季室外換熱器結霜等問題。因而，空氣源熱泵不適合用于寒冷地區(qū)。

2.水源熱泵的熱容量大，傳熱性能好，所以換熱設備較為緊湊。一般此類熱泵的制冷供熱能力高于空氣源熱泵。缺點是空調房必須靠近水源，對水質的要求也比較嚴格。

3.地下水源熱泵和土壤源熱泵都是利用豐富的地熱資源，可統(tǒng)稱為地源熱泵。作為一項旨在解決空調冷熱源問題的新技術，地元熱泵以其高效、節(jié)能、舒適，而且安裝施工簡單、運行維護方便優(yōu)點，近年來越來越受到人們的重視。但到目前為止，地源熱泵并未如空氣源熱泵一樣得到廣泛的推廣和應用，其原因除相對較高的安裝費用外，更重要的是缺乏可靠的地源泵設計方法和實際運行經驗。

地源熱泵的優(yōu)點：1.保護環(huán)境；2.利用可再生能源；3.機組效率高，節(jié)省運行費用；4.一機多用，節(jié)約設備用房。

地源熱泵的缺點：1.土壤導熱系數(shù)小，換熱強度弱，需要較大的換熱面積；

2.系統(tǒng)初投資較大，且維修不便；3.土壤性質有較大的地區(qū)差異，引起導熱系數(shù)的差別較大；4.在連續(xù)運行過程中，盤管與土壤的換熱引起土壤溫度變化，從而造成熱泵蒸發(fā)和冷凝溫度變化，連續(xù)運行能力不強。

集中供冷技術

集中供冷系統(tǒng)是一種利用設置中心制冷站制取冷水并通過輸配管網向一定范圍內的用冷單位提供冷量的集中供冷系統(tǒng)，由冷源、制冷站、輸配管網和末端用戶四部分組成。

目前，日本是亞洲應用區(qū)域供冷技術非常成功的國家。20世紀90年代，瑞典斯德哥爾摩的市內大型區(qū)域供冷項目投入使用，經過多次擴充，到2004年底市內發(fā)展到9個區(qū)域供冷系統(tǒng)，總供冷能力達到324MW，需求單位超過500個，42 供冷面積為700×10m，管道長度達76k m。

全世界已建成的區(qū)域供冷工程主要集中在美國、日本和一些歐洲國家，僅美國和瑞典就有逾100個。法國和瑞典的區(qū)域供冷技術比較先進，特別是瑞典在利用海水作為冷源方面，其首都斯德哥爾摩市利用海水免費制冷，正常情況下僅采用免費制冷就能滿足用戶要求，系統(tǒng)整體能效比達12-14，這是其他供冷系統(tǒng)難以比擬的。直接利用低溫海水、湖水、地下水等天然冷量進行制冷的技術被 稱為免費供冷(Free Cooling)，通過換熱將室內熱量傳給溫度較低的天然冷源。

但為了獲得來源穩(wěn)定的低溫水，不僅需要敷設較長的管道，還要增加一些附屬設備，因此系統(tǒng)造價較高。

雖然我國的區(qū)域供冷技術才剛剛起步，但呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢態(tài)，廣州大學城、北京中關村西區(qū)、上海外灘中央商務區(qū)、大連小平島等項目正在建設或醞釀當中。

集中供冷的技術條件

1.電驅動空氣源制冷機組

大型離心式制冷機組的制冷性能系數(shù)較高，但由于以電為主要能源，在電力緊張的地區(qū)不宜采用，小型區(qū)域供冷工程可以考慮采用這種方案。

2.溴化鋰吸收式制冷機組

蒸汽溴化鋰吸收式制冷機組由低品位熱能驅動，節(jié)能效果明顯。一些地區(qū)可根據(jù)地域特點及能源狀況采用直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組進行區(qū)域供冷、熱，從目前的石油、燃氣的供應狀況及價格來看，這種方案的造價較高，但隨著我國天然氣供應量的增大，這種方案會在一些地方推廣。蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機利用熱電廠的蒸汽實現(xiàn)熱電冷三聯(lián)產，緩解某些地區(qū)電力緊張的局面。1989年，英國曼徹斯特機場建設熱電冷三聯(lián)產系統(tǒng)，向3座候機樓供電和熱水，8共耗資5×10英鎊。

3.水源熱泵機組

沿海城市可考慮使用海水源熱泵機組，機組制冷性能系數(shù)可達4.2～5.5J，節(jié)能效果顯著。大連小平島區(qū)域供冷項目，總規(guī)劃建筑面積為118×104m2，供冷面積為86×104m2，冷負荷為89MW，熱負荷為78MW，采用海水源熱泵機組供冷。

集中供冷應用中存在的問題

① 系統(tǒng)造價高

區(qū)域供冷系統(tǒng)的造價很高，業(yè)主難以承受。日本在這方面的做法值得我們借鑒，日本政府從立法、政府補助、建立示范工程、低利率融資及給予建筑補助金等方面促進節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。

② 末端用戶冷負荷差異較大由于不同建筑類型的冷負荷差異巨大，使區(qū)域 供冷系統(tǒng)冷負荷波動較大。在進行區(qū)域供冷系統(tǒng)規(guī)劃時，應根據(jù)建筑類型進行最優(yōu)組合實現(xiàn)最小的負荷波動，有利于系統(tǒng)的高效運行。該問題可采用遺傳運算法進行優(yōu)化。

③ 潛在的環(huán)境問題

雖然區(qū)域供冷緩解了對臭氧層的破壞，并減輕了分散式空調系統(tǒng)造成的城市熱島效應，但它在利用海水、湖水作為冷源時，卻帶來了不可預計的生態(tài)問題。目前，對大多工程的分析結果是水體溫升并未對藻類植物及海洋生物造成明顯的影響，然而對水體環(huán)境及微生物的長期影響并沒有深入分析。

第五篇：陶普斯冷庫專用載冷劑在氨庫改造制冷系統(tǒng)中的應用

陶普斯冷庫專用載冷劑在氨庫改造制冷系統(tǒng)中的應用

摘要： 載冷劑是以間接冷卻方式工作的制冷裝置中，將被冷卻物體的熱量傳給正在蒸發(fā)的制冷劑的物質。在直接制冷劑不易應用的位置或者不可使用直接制冷劑的特殊環(huán)境中，往往用載冷劑代替直接制冷劑用來冷卻被冷卻物體。載冷劑一般具有性質穩(wěn)定、安全可靠、無毒害作用的特點。本文介紹了冷庫專用載冷劑間接制冷系統(tǒng)的實際應用情況。

冷庫主要建設在人口密集的市場區(qū)域?！鞍薄弊鳛橐环N廉價的制冷劑被普遍應用在冷庫及食品速凍等行業(yè)，但是氨具有毒性和刺激性氣味，遇明火會發(fā)生爆炸，一旦泄露會造成嚴重的人身傷亡事故，發(fā)生在2013年的吉林省長春市寶源豐禽業(yè)有限公司“6?3”特別重大火災爆炸事故，和上海翁牌冷藏實業(yè)有限公司特大液氨泄露事故，使人們對涉氨制冷企業(yè)安全問題提出擔憂。而目前我國食品行業(yè)的冷庫普遍采用另一種直接制冷介質“氟利昂”，不易獲得，價格昂貴，發(fā)生泄漏會對地球臭氧層造成破壞，根據(jù)我國政府已簽署了《蒙特利爾議定書》和《京都議定書》，截至到2030年氟利昂全部淘汰。而間接制冷技術和冷庫專用載冷劑在冷庫制冷領域的應用，有效解決了這個矛盾。在我國部分冷庫安全改造與升級工程中，為解決在人員密集活動的市場區(qū)域和氨制冷冷庫之間的矛盾時，很好的用冷庫專用載冷劑間接制冷系統(tǒng)解決了這個問題。本文就冷庫專用載冷劑間接制冷系統(tǒng)的實際應用進行簡單闡述。

一、冷庫專用載冷劑的介紹 1.冷庫專用載冷劑1#：

此產品由陶普斯化學研制，采用混合多元有機類物質、高效緩蝕劑，專用調節(jié)劑經特殊工藝制成，其主要特點如下：

1)無腐蝕，產品經權威部門鑒定，對碳鋼、紫銅、鋁等金屬性極小，幾乎不腐蝕；

2)低溫流動性好，冰點≤-40℃，在-30℃時運動粘度僅為乙二醇溶液的1/2，大大降低流動過程中冷量損失，可滿足-20℃以上庫溫工況使用要求，而乙二醇在-30℃時，粘度太大，不適合-18～20℃庫溫工況使用。

3)安全型好，與液氨相比，產品不易燃，不易爆，解決了氨庫安全型問題；

4)比熱大，導熱能力強，與乙二醇和氟相比，可很好的節(jié)約能耗。2.冷庫專用載冷劑2#：

此產品同樣也是由陶普斯化學研制，采用多種有機復合鹽及其它調節(jié)劑，經特殊工藝制成，冰點-60℃以下，可滿足出水溫度在-30～-50℃溫度的食品速凍、凍結工況使用，其主要特點如下： 1)無腐蝕，產品經權威部門鑒定，對碳鋼、紫銅、鋁等金屬性極小，幾乎不腐蝕；

2)低溫流動性好，在-40℃時，運動粘度僅為14mm/s；

3)安全型好，此產品主要由有機復合鹽制成，無閃點，不燃燒，徹底解決了燃爆問題； 4)無毒害，經權威部門鑒定，此產品屬實際無毒類，對食品及工作人員更加安全；

5)比熱較大，提高載冷能力，節(jié)約流量，節(jié)約泵的功率； 6)導熱系數(shù)大，導熱能力強，節(jié)約換熱面積，提高生產效率。

二、冷庫專用載冷劑實際應用實例

建于1958年的大連棒棰島食品有限公司臺山冷凍廠，儲存能力為1.5萬噸。周邊學校、居民區(qū)、油庫等“近在咫尺”，附近有居民上萬人，居民住宅與其安全距離不滿足規(guī)范要求，最近的安全距離不足5米。同時，臺山冷凍廠內有經營業(yè)戶約500家，人員分布密集。一旦發(fā)生氨泄露，后果不堪設想。在該項目改造過程中，將該廠建使用氨制冷的冷庫，全部改建成使用冷庫專用載冷劑的制冷系統(tǒng) 因此，臺山冷凍廠從大連市重大危險源單位“銷號”。該冷庫專用載冷劑系統(tǒng)在制冷機房內設計一臺板式換熱器，一套循環(huán)泵組，一套補水定壓裝置。通過板式換熱器與直接制冷系統(tǒng)中的氟進行換熱，通過循環(huán)泵組的不斷加壓輸送，使冷庫專用載冷劑在系統(tǒng)中不斷循環(huán)。系統(tǒng)的具體工作流程是：系統(tǒng)內的冷庫專用載冷劑在板式換熱器內與低溫氟進行換熱，降低冷庫專用載冷劑的溫度，然后經過冷庫專用載冷劑系統(tǒng)的泵組，將低溫的載冷劑送入冷庫內進行換熱，吸收庫內被冷卻貨物的熱量，載冷劑吸收熱量后的溫度升高，通過管路返回到制冷機房內的板式換熱器重新進行換熱，由低溫氟再進行冷卻。通過系統(tǒng)內載冷劑溶液不斷的循環(huán)，將熱量帶回制冷機房內，由直接制冷系統(tǒng)內的氟吸收并釋放，降低冷庫內被冷卻貨物的溫度，達到制冷的目的。

該系統(tǒng)根據(jù)舊冷庫的實際情況，在設計的時候充分考慮歷史特定條件和冷庫現(xiàn)有的經營狀況。做出了不改變現(xiàn)有冷庫的圍護結構和排管等設施，只更換制冷機，系統(tǒng)主管道和管道內流動的介質的方案。根據(jù)該方案的要求，重新布置了由冷庫至制冷機房的主管道，將新布置的主管道和冷庫內蒸發(fā)器對接，組成載冷劑系統(tǒng)的閉路循環(huán)。更換系統(tǒng)內的輸送介質，由氨更換成冷庫專用載冷劑。根據(jù)冷庫需要的溫度選擇冷庫專用載冷劑的型號，該廠改造的冷庫庫溫要求在-18～35℃左右，選定由滄州中盛載冷科技有限公司研制的冷庫專用載冷劑1#和2#。

改造完成后系統(tǒng)運轉狀況良好，通過數(shù)據(jù)觀察，冷庫專用載冷劑制冷系統(tǒng)完全滿足冷庫內貨物及速凍車間對溫度的需求。

三、冷庫專用載冷劑制冷系統(tǒng)的優(yōu)點

根據(jù)冷庫專用載冷劑的實際運行情況，總結使用載冷劑的優(yōu)勢有以下幾點：

1、使直接制冷劑系統(tǒng)聚集在制冷機房的范圍內，便于整個系統(tǒng)的制造、安裝、運行管理，提高制冷效率。

2、減少直接制冷系統(tǒng)內制冷劑的充注量，減少直接制冷系統(tǒng)的管道布置面積，降低泄漏的系數(shù)。

3、使用載冷劑系統(tǒng)可以方便冷量的輸送，便于對冷量的分配和控制。

4、所用的載冷劑熱容量較大，因此被冷卻對象的溫度易于穩(wěn)定。

5、載冷劑系統(tǒng)對管道要求的安全系數(shù)和級別較低，不屬于壓力管道的范疇，投資成本和運行成本降低。

6、避免直接制冷系統(tǒng)布置在人員密集場所，避免了由于直接制冷劑泄漏所發(fā)生的人身傷亡事故的發(fā)生。

7、在運行過程中，冷庫內蒸發(fā)器的結霜情況，較同氨制冷系統(tǒng)比較，有大幅度的減少。蒸發(fā)器結霜的減少，提高了蒸發(fā)器的換熱系數(shù)，提高了制冷系統(tǒng)的運行效率，降低了運行成本。同時減少了蒸發(fā)器沖霜掃霜的工作量，有利于延長蒸發(fā)器的使用壽命。

8、使用冷庫專用載冷劑制冷系統(tǒng)技術對氨庫進行改造，簡單易行，改造時間短，可滿足制冷企業(yè)不停產改造。

冷庫專用載冷劑制冷系統(tǒng)作為一種代替直接制冷劑的制冷裝置，具有很好的發(fā)展前途，合理的運用和科學的規(guī)劃設計，能夠使一個系統(tǒng)充分的發(fā)揮效能。在國內較多的舊的氨制冷冷庫和市場結合的單位中，由于各種原因不易搬遷，可以考慮對冷庫系統(tǒng)進行載冷劑系統(tǒng)的升級改造，降低安全隱患的發(fā)生概率，提高運用效果，使舊冷庫煥發(fā)新的生命。