制冷系統自控方案:
1、手動式:機器、設備、工藝流程手動控制。
2、半自動式:制冷系統的安全保護;
局部回路的自控(液泵、凍結間、冷藏間回路);
壓縮機指令開停機,庫房內的冷卻設備在機房的遙控和庫溫遙測;
3、全自動式
壓縮機自動開停機和能量調節;
輔助設備自控;電腦進行最佳工況調節;
冷加工工藝調節;庫房管理自控。
我國冷庫多采用半自動式。
制冷機器、設備的配置方案:
冷庫制冷系統分為:壓縮機部分、高壓側部分、低壓側部分、獨立部分。
一.壓縮機部分
1.范圍:壓縮機入口~油分離器入口。
2.組成:壓縮機、吸排氣管道、中冷器。
1)單級壓縮機的配置形式
設檢修閥;一臺壓縮機設反抽閥;(維修冷凝器時,抽除其中的制冷劑氣體); 吸入管設切換閥,切換不同的溫度回路。
2)雙級壓縮機
單機雙級壓縮機組:節省初投資、占地面積制冷效率高,便于操作管理。
單級機配組形式: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機實現;對凍結間,進貨預冷時,先采用單級機,實現節能。
3)單、雙級壓縮機綜合系統(普遍)
單、雙級壓縮機不同回路相互切換。
兩臺雙級機可同時承擔-28℃和-33℃回路,或分別負責。單級機同時承擔-15℃和-28℃回路,或分別負責,冬季-28℃溫度可用單級機實現。
二、高壓側部分
范圍:從油分離器入口~節流閥前。
組成:油分離器,冷凝器、貯液器,總調節站
一)冷凝器的配置
有水冷式,空冷式,蒸發式(風機冷卻),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,與壓縮機組裝成機組。不需要管道設置。
2.水冷式冷凝器的配置:立式、臥式。
3.蒸發式,特點:壓損大,并聯時易發生排液桶不暢。(上進下出)
4.淋水式(下進上出)。
二)貯液器的配置
1)通過式:廣泛采用。
波動式:當回氣量與供液量相等時,不經貯液器,防止冷凝液體升溫。為保證冷凝器的液體進通暢地進入貯液器:
1)保證安裝高差;
2)設均壓管;
貯液器底部設油包。
三)油分離器的設置
油分離器設有進氣、出氣、放油管接口。有的還有供液管接口或自動回油裝置。
分類有:洗滌式、離心式、填料式、過濾式。
通常多臺壓縮機合用一臺油分離器(省錢)。
多臺壓縮機分設各自的油分離器時,油分離器間設橋閥溝通。
四)總調節站的配置
1、作用:
1)向低壓部分分配制冷劑液體;
2)根據負荷變化調節控制制冷劑供液量。
2、類型:
1)直流供液式的總調節站
設節流閥;適用于機房與庫房距離近、單級壓縮小型制冷系統。
2)重力和液泵供液的總調節站
無節流閥;小型冷庫的液泵供液不設總調節站。
三、低壓部分的配置
1、范圍:從節流閥出口~第一級壓縮機入口。
2、組成:蒸發器、低壓調節站、低壓循環桶(重力桶、氣液分離器)。
3、配置:
一)蒸發器
1、制冷劑流向的確定
(1)制冷劑的流向:上進下出
特點:蒸發器存液少,靜液柱較小,易自動化控制;不積油。傳熱效果差,要求循環桶位置低于蒸發器。
(2)下進上出-應用廣泛
特點:易實現配液均勻,傳熱效果好;靜液柱影響大,易積油。
2、“下進上出”的管道配置
(1)同類蒸發器
①串聯,特點:流速高、換熱好。
② 并聯,配液均勻:
(2)不同類蒸發器
大型冷庫:不同類蒸發器由調節站分別控制;
中型冷庫:不同類蒸發器回氣管可共用,供液管分開;
小型冷庫:不同類蒸發器回氣管、供液管均可共用。(使蒸發壓力接近)
二)低壓調節站,設置方案:
三)不同供液方式的低壓部分配置
1、直流供液
一只節流閥向一組蒸發器供液;
每一通路的蒸發器當量長度不宜過長;
氨系統蒸發器采用下進上出;
回汽管設汽液分離器和排液桶,防液擊。
2、重力供液
1)蒸發器的配置
A.制冷劑流向為下進上出,蒸發器管組并聯。
B.每一通路的蒸發器當量長度有限制。
2)汽液分離器設置
A.保證正常供液所需的靜液柱。取1.5m。
設置在上層川堂或加建閣樓,庫房與機房較遠時,在機房設二次分離器,防濕沖程。
B.汽液分離器的數量
不同蒸發回路分別設置;不同蒸發器類型分別設置; 多層庫房分別設置。
3)低壓調節站
分散(分層)布置。不便于集中管理和自動控制。
重力供液系統僅當總裝機容量小于350kW可考慮采用。
3、液泵供液
①低壓循環桶和液泵的配置
A.低循桶的數量
不同的蒸發溫度分別設置。同一蒸發溫度回路由冷量的多少決定。
B.低循桶的容積和直徑
保證汽液分離所需的空間;
泵停時,能容納蒸發器和管道的回液;
C.防液泵氣蝕
1、桶液位和泵中心線的高差;
2、設抽氣管排氣;
3、壓差控制器,當泵斷液時,
自動斷電;
4、選抗氣蝕強的產品;
5、減少阻力。
止回閥防液體倒流;
自動旁通閥:引液回低循桶,防蒸發壓力高。
D.液體再循環倍率
β=供液量/蒸發量
β大,K高。按經驗數據選取。
②蒸發器的配置
A.允許通路長;
B.流向-庫溫自動控制采用上進下出;手動控制采用下進上出。
C.蒸發器管組接法-串聯,頂管優選蛇形頂管。
③低壓調節站
四.獨立部件
系統正常時不參與運作的部分。含:安全管網、緊急泄氨器、空氣分離器、集油器、排液桶。
1、安全管網—避免壓力過高
2、緊急泄氨器
與貯液器、低循桶、蒸發器底部通。
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-回到高貯桶或節流循環使用。
⑤放空氣管-用橡皮管接入盛水容器。
4、集油器
在集油器內除氨-有處理設備再生-手動或自動返回壓縮機。
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)
流動狀態:底部設油包。
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
氨泵回路自控、中冷器、氨液分離器、低壓循環桶等容積的液位自控和庫房回路自控。
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