制冷系统主要运行参数的节能控制调节.doc

制冷系统主要运行参数的节能控制调节在实际的制冷设备及系统工程运行中，我们认识到不仅应该把制冷系统调整到合理的运行范围，满足制冷工艺的要求，维持其安全正常运行，而且还应该并可以进一步将制冷系统调整到最佳运行状态，实现高效节能的运行目的，提高制冷设备运行的节能水平。2.1蒸发温度和蒸发压力在制冷设备的设计中，提高蒸发温度将使制冷系统的压缩比降低、功耗减少，这对节能是十分有利的。问题是蒸发温度取决于被冷却对象，调整蒸发温度必须以不影响被冷却对象的制冷工艺要求为前提。但在制冷装置的操作调节中，应注意观察，及时采取相应措施，如适当除霜、适当增大供液量、对蒸发器进行放油除污垢清理、对压缩机实施有效能量调节等，使蒸发温度稳定在设计温度，避免蒸发温度不必要地过低还是非常必要的。从节能的角度来讲，适当地提高蒸发温度是经济合理的，计算表明当用-25的库温代替-30库温时，由于蒸发温度升高，将节约电能达9.8%。因此，对于贮存期较短，质量对低温要求不高的情况，可以适当地提高蒸发温度，达到节能的效果。另外一般制冷装置都按满负荷进行设计，而实际在满负荷运行的时间并不长，大部分时间是在小于设计负荷的条件下运行。在部分负荷即耗冷量减少时，提高蒸发温度，可以利用减小蒸发器的传热温差，达到同样的降温效果。例如，当冷凝温度为38时，制冷系统的蒸发温度-33；当耗冷量减少为原设计的50%，原蒸发器传热温差由10减少为5，库房仍利用原有设备，使库温维持在-23，但此时蒸发温度提高为-28，计算表明节能效果可达15%。2.2冷凝温度和冷凝压力冷凝温度过高，将引起压缩机排气压力过高，排气温度升高，这对压缩机的安全运行十分不利，容易造成事故；同时使制冷装置效率降低，能耗增加。从节能角度，在制冷设备设计时应适当选取较高的冷凝温度，即配置较大的冷凝换热面积，达到实际节能运行的目的。从操作调节的角度，应控制制冷设备在尽可能低的冷凝温度下运行，以提高制冷效率，降低运行费用。冷凝温度决定于冷却介质的温度、流量、流速、冷凝面积、压缩机的排气量以及空气湿度、油污、水垢等影响冷凝器传热效率的各种因素。要使冷凝温度尽量低，主要从两方面入手：一是保持换热面积的清洁，消除影响热交换的因素，即及时除垢、放油、排除不凝结气体；另一方面，就是控制冷却介质的流量、流速，保证冷却介质均匀地流过换热面积；还要特别注意冷却水在冷凝器中分配的均匀性。在系统设备部分负荷下运行时，应特别注意同时对应控制调节冷凝系统的水泵或风机负荷，避免无效的换热功耗。因为制冷设备的总能耗包括了压缩机的能耗和换热器水泵和风机的能耗。2.3液体过冷度和吸气过热度液态制冷剂节流后进入两相湿蒸汽区，此时制冷剂的干度越小，其在蒸发器中气化时的吸热量即制冷量越大，循环的制冷系数亦越高。在一定的冷凝温度、蒸发温度下，采用使节流前制冷剂液体过冷的方法可达到减小节流后制冷剂干度的目的，提高制冷循环的制冷量。通常情况下，假定冷凝器出水温度比冷凝温度低35K，冷却水在冷凝器中的温升为38K，因而冷却水的进口温度比冷凝温度低513K，这就足以使制冷剂出口温度达到一定的过冷度。在卧式壳管冷凝器中，如果冷凝后的液体不立即从冷凝器的底部排出，而是积存在冷凝器内部，这部分液体将继续把热量传给管内的冷却水和周围介质，排出时便可获得一定过冷度。过冷度的获得产生并不产生压缩机耗功的增加，这就意味着过冷度必定导致设备系统制冷系数的增加，提高制冷设备运行的经济性。研究计算表明，在冷凝温度40，蒸发温度5工况条件下，5K的过冷度，会使R22制冷设备制冷量增加4.27%，输入功率无变化，COP值提高4.27%。同时，一定的过冷度还有效防止了液态制冷剂在从冷凝器到节流阀间的管道中发生部分气化造成制冷量下降和膨胀阀故障。相比较对于R22制冷设备而言，吸气过热度的影响就更为复杂了，因为吸气过热度在有效改善提高压缩机的容积效率和系统单位质量制冷量的同时，亦不可避免地增加了压缩机吸气的比容、排气温度、耗功和冷凝器的热负荷。尽管其综合影响还是会使制冷量随着过热度的增加有所增加，但设备系统的制冷系数则是随之降低的。这虽似与设备的节能运行有相驳之处，但在制冷设备，特别是在低温制冷设备中，吸气温度过低会使压缩机产生严重结霜，润滑条件恶化。在湿冲程下，压缩机运行的容积效率大幅降低，指示效率、机械效率及电效率均会有所减低，从而使压缩机的COP值会有更大幅度的下降。更为甚者，湿冲程极易产生液击对压缩机产生致命的机械损伤。可见，压缩机的吸气温度既是运行效率和能耗水平的标志，更是设备系统安全正常运行的标志。所以，在实际运行操作中应保持密切的监控，及时调节，使之保持在合理的范围之内。维持适当合理的吸气过热度，来保证制冷设备更为安全可靠、高效节能地经济运行。当然，上面提及的吸气过热度，均是指发生在蒸发器本身，或安装于被冷却间内的吸气管道上，过热所吸收的热量来自于被冷却的空间介质，即吸气过热产生了有效的制冷效果。那些未对被冷却空间介质产生制冷效果的无效过热，则只单方面增加了压缩机的能耗，为有害过热应严格采取保温措施有效避免，否则会使制冷设备的运行经济性恶化。除此之外，充分利用昼夜温差引起的夜间热负荷降低，冷凝温度降低及夜间低谷电网，尽可能使制冷设备在夜间运行；在制冷环境中优化设计均匀的气流组织；采用多级分段制冷工艺使制冷设备在各个时段中采用不同的运行参数，降低传热温差，利用连续变温调节时制冷系数大的原理，以不增加投资实现实际制冷冻结过程的节能也都具有较为明显的经济效益。综上所述，随着能源问题的日益突出，对节约能源提出了更高的要求，世界各国都相应制定了新的能源经济政策措施，我国政府也已在政府工作报告中制定了单位GDP能耗降低20%的能源控制目标。因此，总体上讲，在制冷设备的设计施工中，适当增加初期一次性投资，以降低制冷设备运行的能耗，达到高效节能的目的，降低设备运行费用，是应当采用的设计思想。随着能源价格致使设备运行费用的上升，由于节能使增加的初期投资回收期逐渐缩短，可获得较高的综合经济效益。另外，目前我们对制冷系统操作调整的重要性认识不足，制冷设备运行维护管理情况普遍较差。存在技术力量薄弱，对制冷设备技术经济运行管理的观念意识淡薄。这些更需要我们业内各方面共同努力，加强对系统的合理优化设计和运行的精心控制调节重要性，以及实现制冷设备安全高效节能目的的宣传教育和贯彻执行工作。三、 确保冷藏温度，保证商品质量（一）勤于协调，精于管理 食品在冷冻冷藏过程中，热量的释放实际上是不均匀的故热过程，随着拥有大量热负荷的商品入库，这就需要我们及时的协调并且与库房保管员保持沟通，了解库房货物出入情况，才能及时应对突发的情况，通过加强科学的管理、合理的安排，才能确保冷库内食品货物的冷冻质量，于此同时，也达到了良好的节能减排的目的。精于管理主要体现在能否使能耗降低，并保证冷库内商品的冷藏质量。而降低能耗就要从技术改造入手，其主要体现在：1、逐步淘汰能耗大的各类老旧型式制冷压缩机及其附属设备。2、保证热交换设备的良好传热效果和充分利用传热面积，达到降低冷凝压力、冷凝温度已达到节能的目的。3、定期对设备进行放油、放空气和冲霜工作。以上几点是对精于管理的体现，然而勤于协调与精于管理两者不可分割，只有这样才能确保冷藏温度，保证商品质量。（二）严格执行商品出入库管理制度 商品出入库是冷库的一种常见现象，如何把好的冷藏商品交与客户手中，这就需要我们严格执行商品出入库规定，由于行业的竞争，有些单位不顾商品质量，把大量过热商品存入库中，使库房的热负荷突然增大，给降温工作带来了困难，容易造成机器事故，给企业的发展带来了负面影响，对于这种现象应尽最大的努力予以杜绝。（三）充分发挥机器设备的最大功率 制冷系统的操作与调整关系到制冷设备能否安全、经济运行和保证商品质量，正确操作和调整，对于每个制冷工都应熟练掌握的一项专业技能，在正常运转中，蒸发温度是随热负荷的变化，运转压缩机的容量及蒸发器传热面积的利用情况而改变的，技师调整制冷系统的运行方式和运转压缩机台数，是所有机器和设备都能在设定的工况下工作，已达到制冷系统的安全、经济运行的目的，尽量避免“大马拉小车”和“小马拉大车”的运转操作状况，充分发挥机器的最大功率。四、加强日常工作的管理（一） 及时做好冲霜工作 当冷却排管表面的温度低于空气的露点温度时，在排管表面就会结露，当排管表面温度低于0度时，露就变成霜，由于商品过热等原因，造成蒸发器结霜过厚给库房降温带来困难，将使制冷装置的工作条件恶化，降低压塑机的制冷量和增加耗电量，因此必须定期及时的进行冲霜，除霜的方法有：扫霜和热氨冲霜两种。扫霜只是用于光滑的排管和虚霜，客用扫帚和专用工具扫除。热氨冲霜则适用光滑排管、翅片管和冷风机，它以高压氨气通入排管内，利用氨的热量使管外霜层融化脱落，冲霜可节省劳力，并可将排管内的润滑油冲回排液桶，冲霜最好选择在商品出库后进行，对库房存有货物应加盖油布或帆布，在地面上铺席子以免将货物弄脏或使地面结冰，为了提高冲霜效果，冬季可适当减少冷凝器运行台数或冷却水量，以提高排气温度，为了缩短冲霜时间，库房排管在冲霜过程中应同时进行扫霜工作，加速霜层的脱落从而保证热交换设备的良好传热效果，达到预期的制冷要求。（二）制冷系统放油工作 在制冷系统管道和设备中，由于压缩机的排气温度很高，一般在70150度之间，在这样的温度下将会有部分润滑油蒸发为润滑油蒸汽，虽然经过设置爱压缩机和冷凝器之间的油氨分离器后，大部分被分离出来，沉积在油氨分离器的底部，但少量仍随制冷剂进入冷凝器和管路系统内，附着在管壁上或沉浸在设备底部将造成下述不良后果。（1）油积存在设备和管道内，使其工作容积减小。（2）油的粘度大，遇到污物和机械杂质混合成胶状物质，当其积聚在截面积较小的管道内或阀门中时，易造成堵塞，引起系统工作不正常。（3）油的导热系数远比金属小，当附着在热交换器表面时，将使传热恶化，引起冷凝温度升高和蒸汽压力下降并使排气温度上升，这些都导致制冷装置运行时条件变坏、工作效率降低、耗电量增加。为避免因过多的润滑油进入系统，而降低制冷设备的传热效能，要设置性能良好的油氨分离器，要定期进行放油。（三）制冷系统放空气工作制冷系统在检修、设备改造等环节中很容易混入空气，从而影响冷凝器的散热，使冷凝压力升高，增加压缩机电能的消耗。因此，一定要把空气从系统中放出去，为避免空气渗入系统中，操作人员应注意以下几点：（1）制冷系统在检修、改造完毕后要进行彻底的抽真空，防止空气在系统中的残留。（2）系统运行时，当蒸发压力低于空气压力时，空气通过不严密处渗入系统，操作人员应观察系统排气压力的变化对机器设备进行调整。 为了防止空气存在系统中带来的不良后果，所以必须采取措施，加强对放空气器的操作。在放空气器进行放空气操作时，一定要注意对空气环境的保护。（四）做好节能工作 能量是经济建设的基础，解决能源的方针是开发和节约并重。对使用部门来说，主要任务是如何千方百计地节约能源。冷藏是消耗电能比较大的部门，而冷库是冷冻的冷藏行业中的主要用电部门，因此对于冷藏业而言节能的核心部门就是冷库的“心脏”制冷机房。在冷库内冻结和冷藏食品的能耗随着地区之间、企业之间、设计和管理水平的不同存在着较大的差别。因此，对于冷库制冷系统通过技术改造和科学管理才能达到节能的目的。冷库制冷系统节能可以采取以下措施实现：（1）减少冷库维护结构单位热流量指标。（2）缩小制冷系统制冷剂蒸发温度与库房温度的温差。（3）根据不同的冷藏食品和不同的贮藏期确定相应的贮藏温度。 为了实现制冷系统的节能，我们还可以根据库房的热负荷与季节的变化，合理调配制冷压缩机开启的台数与时间，保障了库房温度达到了预期的节能效果。 以上是根据本人多年制冷系统操作经验和日常工作的不断积累，总结运用得出来的。因为在制冷系统运行中运行参数相当于操作人员的“眼睛”，它时刻显示着机器设备运行的状况是否正常。为了使制冷系统安全运转，制冷系统操作人员必须