制冷系统运行中的工艺安装与节能
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摘要：制冷是将被冷物料的温度降低至水或周围空气温度以下的操作，本文介绍了氨制冷系统设计中的节能，并从防止蒸发温度过低、防止冷凝压力高、排气温度过高、压缩机的运行及检修等方面介绍了氨制冷系统运行中的节能。
关键词：氨制冷系统；运行；节能
中图分类号：TQ15文献标识码：B文章编号：1009-9166（2011）0017(C)-0221-01
引言：制冷是将被冷物料的温度降低至水或周围空气温度以下的操作，合成氨装置设置制冷工序的目的是：在氨的合成过程，利用液氨在氨蒸发器内蒸发吸收热量，将经过氨压缩冷却之后的合成循环气进一步冷却到常温以下，使气氨冷凝成液氨。蒸发后的气氨经压缩、冷却冷凝，又转变为液氨，循环使用。
一、基本原理
液氨的蒸发及气氨的液化，根据气液平衡原理可知：液氨的蒸发温度与饱和蒸汽压力有关。液氨的蒸发温度越低，其饱和蒸汽压越小，气化热越大；反之，相反。因此，在实际生产中，可根据所要求的冷冻温度，确定液氨的蒸发压力，来达到所要求的冷却温度。液氨蒸发为气氨后，必须使之重新液化，循环使用。由表1可看出：气氨的冷凝温度是随压力的增高而升高的。当压力提高到一定程度后，冷凝温度就高于冷却温度，这时就可以用简单的水冷器使之液化了。
二、氨压缩机安装
（一）各种氨压缩机的具体安装要求（包括试车及验收要求）应符合现行《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231―98），并且应符合相应产品样本的技术要求。氨压缩机基础在捣灌前必须将基础施工图与实物核对，核实螺孔位置及螺栓长度，初次浇灌的基础高度应比设备底盘安装标高低20―40毫米，并使其表面粗糙，以便灌浆时能结合牢固。
（二）氨制冷系统中的辅助设备、压力容器（如油氨分离器、蒸发式冷凝器、高压贮液器、辅助贮液器、中间冷却器、低压循环桶、氨液分离器、排液桶、空气分离器、集油器、紧急泄氨器等）安装前必须检查出厂合格证件，如无合格证件或经运输后发现损伤时，应进行牢固性和气密性试验，试压条件按国家标准《钢制压力容器》（GB150―89）技术条件的规定进行。制冷辅助设备的基础在捣灌前必须按实物核对螺栓预留孔洞的定位。制冷辅助设备的安装，除图纸注明的要求外，一般均须平直、牢固、准确，连接管线正确，油氨分离器、冷凝器等易震动的压力容器，其地脚螺栓应采用双螺帽或增加弹簧垫圈。低温压力容器安装时应增设垫木，尽量减少冷桥，垫木应为浸油垫木。
（三）所有测量仪表及元件均须采用氨专用产品，安装前应按有关产品样本或技术文件核准其准确性及灵敏性。冷凝器、油氨分离器、高压贮液器、高、低压调节站，辅助贮氨器、集油器、中间冷却器、低压循环桶，加氨站等高、低压容器上均安装压力表，氨用压力表等级应不低于2.5级精度。所有仪表应安装在照明良好，便于观察，不妨碍操作、检修的位置。
（四）制冷系统管道应采用氨专用阀门和配件，其公称压力≥2.5MPa，并不得有铜质、镀锌、镀锡的零配件。氨系统用各种阀门（如截止阀、节流阀、止回阀、安全阀、浮球阀、电磁阀、电动阀及浮球式液面指示装置等），在安装前须单个试验其灵敏度及密封性。各种阀门安装时必须注意流向，不得装反，并必须将阀门安装平直，阀门手柄严禁朝下。安全阀安装前应检查铅封情况和出厂合格证，不得随意拆启，若其规定压力与设计压力不符，应按专业技术规定将该安全阀进行调整，作出调压记录，经质量技术监督部门专业技术人员检验合格后，再行铅封。高压容器上装设的安全阀其开启压力为1.85Mpa，低压和中压容器及管道上装设的安全阀其开启压力为1.25MPa。
三、制冷系统运行中的节能
（一）防止蒸发温度过低.蒸发温度过低会导致制冷系数下降，能耗增加。蒸发温度过低有可能是蒸发器传热面积选得过小，压缩机过大造成的，这时应重新核算，最好将多余冷量挪作他用等方法来解决。
（二）防止冷凝压力过高.冷凝压力升高导致制冷系数下降，能耗增加。冷凝压力过高除了是设计中冷凝面积选择过小，须增大外，还应该考虑到系统运行中结垢，冷却水量不足，冷凝器中有不凝性气体等原因。应注意及时排除不凝性气体，定期消除物垢，检查冷却水量，防止蒸发引起盐度过高而影响冷凝效果。
（三）防止排气温度过高.排气温度过高会使润滑恶劣，摩擦功增加，压缩机效率下降，应及时排除排气温度过高的原因。如防止冷凝压力过高，防止吸气温度过高，压缩机冷却介质量过小或温度过高等。
（四）严格控制压缩机油压和油面高度.定期放油润滑油油压和油面过高，则耗油量增大，电耗增加。所以应注意油分离器的效果，防止系统中存油过多。但无论如何，总有油要进入冷凝器和蒸发器，这样会使冷凝器或蒸发器产生油膜而使热阻增大，传热效率降低，使冷凝温度增高，蒸发温度下降。所以要把系统中积存的油定期放掉，提高系统传热效果，降低电耗。
（五）定期检修压缩机.压缩机运行一段时间后，可能出现零部件磨损或损坏，密封性能差等现象，这些都导致功耗增加，所以应定期检修压缩机，使压缩机各个部件处于正常工作状态，以减少电耗损失
（六）尽量减少冷负荷.加强制冷系统的维护和管理，严格控制放空或排油水次数和时间，经常检查系统的密封性能。同时做好制冷系统防腐保温，严防冷损失。并尽量保持合成塔系统负荷的稳定。
作者单位：浙江新时代建筑设计有限公司
作者简介：赵永志，男，就职于浙江新时代建筑设计有限公司。
参考文献：
[1]沈学明.重新评价氨制冷剂在制冷空调领域的应用[J].制冷与空调,2002(03).
[2]丁云飞.冀兆良氨制冷剂在空调冷源中的应用前景分析[J].制冷学报,2000(01).
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