冷库节能及磁悬浮.ppt

近期学习情况汇报 汇报人 目录 一 节能冷库 Energy savingrefrigerator 二 磁悬浮 magneticsuspension 节能冷库 1 初步了解2 对冷库融霜操作的了解3 对压缩机的了解4 对PROA的了解 节能冷库的初步了解 冷藏库的节能原理 从整个系统的能耗考虑 冷藏库的节能能耗主要包括两部分 冷藏库因保证低温环境所需要的能量 从而达到节能 产生冷量的制冷系统所需要的能量 从节能角度出发 需要对这两部分能耗进行控制 鉴于冷藏库冷藏企业耗电量的80 是制冷系统 而制冷系统中压缩机的耗电量约占60 左右 所以压缩机所匹配电动机的节能意义更为重大 节能冷库的初步了解 典型中等规模冷藏库制冷系统各部分的能耗分布为 压缩机的功耗为78 冷库内风机能耗为15 冷却水能耗为4 制冷剂泵能耗为1 其它能耗为2 1 避免在一天当中最热的时段开启制冷压缩机2 减少换热器换热温差 提高制冷系统的效率 达到节能效果 但是这要增大换热器的面积 3 控制合适的控制精度 从节能角度出发 只要不影响商品的品质 控制精度宜取低不取高 不必片面追求高精度控制 节能冷库的初步了解 4 减少不同蒸发温度冷间的并联运行 由于同一制冷的制冷压缩机只能在同一个蒸发温度下运行 所以不同温度的冷藏间如果并联运行 就会使相对蒸发温度较高的库房处于高耗能运行状态 该冷藏间热负荷越高其耗能就越高 应避免此情况的出现 5 调节制冷系统的有关参数 多点温度参数的库房温度调节 库房温度理想的控制方式是以库房的平均温度 冷风机的进风及其出风温度为输人参数 编制适当的控制程序 通过 进行调节可以达到节能的要求 也能满足某些库房高精度温度调节的需要 变蒸发温度调节 变流量调节 相对湿度调节6 实时计算控制 确保系统最佳节能运行 节能冷库的初步了解 节能冷库降低能耗的途径通常分为两部分 1减少冷库冷负荷2冷库设备选型 节能冷库的初步了解 1减少冷藏库冷负荷 1 冷藏库围护结构西谷制冷冷库通过围护结构的跑冷量与冷藏库围护结构单位热流量成正比 因此 应多在减少冷藏库的冷藏库围护结构单位热流量指标方面下功夫 要降低围护结构单位热流量 一是保温材料热导率要小 二是围护结构层要厚 但厚度一般不宜太厚 否则会出现增加建造成本和浪费空间等问题 常用的节能冷藏库保温材料有聚氨酯硬质泡沫塑料 聚苯乙烯泡沫塑料等 聚氨酯硬质泡沫塑料热阻最大 保温性能最好 适用于低温冷藏库 聚苯乙烯泡沫塑料生产厂家众多 购取方便 热阻较大 建造安装方便 适用于高 中温冷藏库 节能冷库的初步了解 2 冷藏库的蒸发压力和温度蒸发温度与蒸发压力是相对应的 知道了蒸发压力后 可通过查表得出蒸发温度 在冷藏库库房温度一定的条件下 将温差 蒸发温度与库房温度的差 缩小 蒸发温度可以相应地提高 冷藏库制冷机的制冷量就会有所提高 也就是节能循环效率提高了 相应地也节省了电能 节能冷库的初步了解 3 冷藏库融霜操作蒸发器的表面结霜除了增加冷藏库的热负荷外 还会降低蒸发器的表面传热系数 降低蒸发器的性能 增加制冷的能耗 一般来说 当蒸发器表面上的霜层对空气的阻力尚不显著 通过蒸发器空气的流量尚未减少之前 霜层的影响尚不严重 可不必融霜 当空气的流量明显减少时 应进行融霜 空气的湿度越大 蒸发器温度与冷藏库的库温差越大 越容易在蒸发器上结霜 结合保鲜工艺 尽量采用包装化冷藏可以减少果蔬的干耗 减少蒸发器的融霜次数 实际也起到了冷藏库节能的作用 要有合适可靠的霜层传感器或差压变送器 在某些情况下也可采用电流变送器 来感知最佳的融霜时间 要有合理的融霜程序 还要有冷风机翅片感温器 防止过多加热 应研究和采用更有效的冷风机融霜方法 节能冷库的初步了解 冷库节能冷库耗能的因素主要包括冷库制冷系统的性能 制冷剂的选型 压缩机冷凝器和蒸发器的选型 冷库的规模及平面布局 冷库隔热层的类型和厚度 冷库进出货物的次数 冷库外门的隔热性能等 要提高冷库制冷效率则所有的因素都应该考虑进去 节能冷库的初步了解 冷库制冷设备使用一段时间后会出现换热效果下降 用电量增加的问题 其原因是由于压缩机内部润滑油耐磨性不足 在换热器管路内壁形成不同厚度的油膜 降低了换热器的导热效率 导致出风口温度下降 用电量增加 制冷系统中有0 1mm厚的油膜 增加能耗11 12 根据设备的使用时间的长短 设备性能一般会下降10 30 左右 冷库节能添加剂 PROA 加入制冷设备后 可以降低设备能耗 减少碳排放 帮助企业降低空调等制冷设备的耗电量 与企业共同完成节能降耗的任务 冷库节能添加剂简称PROA 是一种用于提高制冷系统能效的新型节能产品 可有效降低制冷设备用电量的8 30 提高出风口温度 PROA添加剂能够节电的作用机理是 清除在设备金属管壁表面上的油膜 形成一层PROA分子保护层 提高润滑能力 减少磨损 增加换热系统的换热效率 从而达到节能节电8 30 的目的 节能冷库的初步了解 PROA特点及性能特点 1 减少电力消耗节能 可减少设备耗电8 30 2 降低出风口温度节能 降低出风口温度2 6度 3 减少机械摩擦节能 在压缩机运动部件表面附着一层PROA分子保护层 减弱了零部件之间的机械摩擦 4 延长设备寿命节能 减少机械摩擦 合理延长设备的寿命 5 降低运行噪音节能 减少机械摩擦 降低设备运行噪音 适用机型 各种类型空调机 热泵 制冷设备 冷冻机 往复活塞式压缩机 回旋式压缩机 螺杆式和离心式压缩机 节能制冷系统 2 对冷库融霜操作的了解 微波加热技术在冷库融霜中的应用 低温冷库电热融霜与热气融霜的对比试验研究 2 对冷库融霜操作的了解 1 1微波与微波加热机理微波是指频率在300MHz一300GHz 对应波长A为l000 lmm的电磁波 目前 微波加热技术通常使用的微波频率为 915 15 MHz波段和 2450 50 MHz波段 其加热机理是依靠介质材料自身损耗电磁能转化为热能 即微波在电磁场的作用下 介质材料中的极性分子从原来的随机分布状态转向按照电场的极性排列取向 随着交变电磁场的变化 导致介质分子的剧烈运动和相互摩擦而产生热量 使介质温度不断升高 2 对冷库融霜操作的了解 1 2微波在冷库融霜中的应用微波融霜是利用微波的热效应加热液态制冷剂和融化冰层 进而使盘管外表面的霜层融化脱落 微波技术以其独特的加热特点 在冷库融霜工艺中的应用优势如下 1 微波加热技术便于连续生产 易于实现自动控制 2 能量利用率高 利用微波能够直接穿透霜层 到达盘管外表面进行融霜 霜层的融化速度快 热量损失较小 3 操作性好 适用范围广 微波融霜系统采用模块化控制 操作过程简单 可与微波干燥 微波杀菌 微波灭活 微波解冻等环节配套使用 构成一体化食品加工贮藏方案 4 与热氨融霜相结合 可消除蒸发器的累积结冰现象 有助于节约运行能耗 降低企业生产成本 2 对冷库融霜操作的了解 1 3融霜方案概述 热氨融霜不彻底时 启动微波融霜 消除冷风回风口处的累积结冰 解决宰杀 分割 冷包等冷库生产工序与冻结相脱节 以及融霜不彻底引起的能耗问题 考虑微波的传播特性和加热特性 微波加热系统采取l台微波发生器 两路输送 多点加热的方案 即微波通过多个波导管输送到盘管内部 分别对盘管内的液氨和盘管外表面霜层融化的水进行加热 由内至外将盘管表面包裹的霜层依次融化 当冰霜层断裂 脱壳时 借助重力和振动器的间歇震动 迫使霜层快速断裂 脱壳 1 4融霜系统的设计 微波融霜系统主要由小车式微波发生器的形式提高微波发生效率 波导 选用发射微波频率为2 45GHz的磁控管作为微波来源 并以多微波管并联管 设置2根主波导管 l根通往蒸发盘管内的微波加热器 用于加热盘管内的氨液 使盘管管壁温度升高 另1根通往冷风机外壳上的微波加热器 用于加热盘管外表面霜层融化后所生成的水 进而由内至外地融化霜层 微波加热器 冷风机外壳与盘管外表面间的空腔外置微波加热器 盘管内的空腔内置微波加热器 辅助除冰器 附加偏心轮式电机 运转时振动冷风机外壳 促使盘管外表面的霜层脱离 脱落 积水盘及其他配套设备所组成 2 对冷库融霜操作的了解 2 对冷库融霜操作的了解 低温冷库电热融霜与热气融霜的对比试验研究 2 对冷库融霜操作的了解 2 对冷库融霜操作的了解 实验结论1 热气融霜过程对冷库温度场的影响很小 库温波动在3 以内电热融霜对低温冷库温度场影响很大 在库温一40 工况下 库内温度波动甚至超过20 2 从运行节能角度讲 热气融霜比电热融霜节电量超过90 融霜结束后 切换至制冷工况下的运行费用亦相应降低 3 运行费用亦相应降低 相对电热融霜而言 热气融霜快速有效 这只需增加可切换成热泵运行的管道和阀而已 此费用与电热融霜的电热管及其控制开关相当 在节能减排的大背景毛选择热气融霜方式是必须的 这术仅在融霜能耗 对库内温度场的影响更非常明显地优于电热融霜 还可借助热气融霜过程冲刷掉蒸发管内的油膜热阻 使下一制冷周期效果更佳 3 对压缩机的了解 压缩机在启动时 电机的电流会比额定电流高5 6倍 不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量 系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量 电机的速度是固定不变的 但在实际使用过程中 有时要以较低或者较高的速度运行 因此进行变频改造是非常有必要的 变频器可实现电机软启动 通过改变设备输入电压频率达到节能调速的目的 而且能给设备提供过流 过压 过载等保护功能 国内变频器做得较好厂家的有三晶 英威腾等 3 对压缩机的了解 制冷压缩机根据其工作原理可分为容积型和速度型两大类 在容积型压缩机中 气体压力的升高是靠吸入气体的体积被强行缩小 使单位容积内气体分子数增加来达到的 它有两种结构形式 往复活塞式和回转式 在速度型压缩机中 气体压力的升高是靠气体的速度转化而来 即先使气体获得一定高速 然后再由气体的速度能转化为压力能 其主要形式是离心式制冷压缩机 3 对压缩机的了解 3 对压缩机的了解 3 对压缩机的了解 3 对PROA的了解 节能冷库添加剂又称极化冷冻油添加剂 美国在20世纪90年代初研究成功一项高科技专利产品 极化冷冻机油添加剂 PolarizedRefrigerantOilAdditive 简称PROA 它含有活性极化分子 在一端带有负电性 这种带电分子对金属有极强的亲和力 可在制冷装置内部金属表面形成单分子薄膜微层 它不仅提高了压缩机中运动部件的润滑系数 并且能清除沉积在冷凝器和蒸发盘管中的冷冻机油 提高了热传递和热交换效率 达到了节约能耗和延长机器寿命的目的 极化冷冻机油添加剂能提高制冷空调系统的效率 减少制冷机电能消耗 提高制冷系数COP10 以上 还能加快冷间降温速度 延长设备寿命 减少制冷剂加冷冻油次数及耗油量 3 对PROA的了解 3 对PROA的了解 该极化冷冻机油添加剂自1998年3月引入我国后 已在山东 北京 上海 浙江等地广泛应用 经济效益明显 在冷库中若干应用实例如图所示 3 对PROA的了解 PROA可适用于各种类型的空调机和冷冻机组 包括活塞式 螺杆式 涡旋式和离心式压缩机 并适用于各种常用制冷剂 如CFC HCFC HFC R717以及CO2 R744 等 其适用的温度范围为 54 204 磁悬浮 磁悬浮离心式鼓风机是风机的一种 它是将磁悬浮技术和高速电机技术融入传统风机之中所形成的一种高效 节能 环保的新型鼓风机 广泛应用于工厂 矿井 隧道等的通风 城市污水处理 风洞风源等工业项目中 磁悬浮轴承部分的主要功能是实现转轴的悬浮 它通过内置的径向传感器和轴向传感器检测转轴的位移信号 将得到信号送入磁悬浮轴承控制器进行调理 运算和放大得到控制电流 再将该控制电流输入径向磁轴承和轴向磁轴承 通过电流产生磁场 又由磁场产生吸力 从而实现转轴的悬浮 高速电机部分的主要功能是驱动转轴的旋转 它通过变频电源产生频率可控的交变电流 将此交变电流输入电机定子产生交变的磁场 带动转轴高速旋转 风机部分的主要功能是实现鼓风 随转轴一同做高速旋转的叶轮带动空气从涡壳的进气口进入 空气在涡壳的导向与增压作用下成为具有一定流速与压力的气体 最后从涡壳的出气口鼓出 这就实现了风机的鼓风 磁悬浮 磁悬浮 国内主要制造企业南京磁谷科技有限公司 是南京市和江苏省民营科技型企业 获得过省市和国家的产学研创新项目支持 该公司依托南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所的科研力量与863计划的科研成果 主要从事磁悬浮轴承技术的研究 开发 应用 推广及其产业化 主要产品有磁悬浮轴承技术的相关设备 试验仪器 2009年 南京磁谷自主研发的国内首台磁悬浮离心鼓风机在污水处理厂成功连续运行 磁悬浮 主要参数 磁悬浮 现有的磁悬浮鼓风机入口流量均小于180m min 主要应用于小城镇污水处理的曝气鼓风机 实际上 当前市场上主流的曝气鼓风机有 罗茨鼓风机 低速多级离心鼓风机 单级高速离心鼓风机 空气悬浮离心鼓风机 磁悬浮离心鼓风机五大类 市场竞争激烈