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冷庫的節能與環保(二)

2020-02-26 14:05:47

冷庫發展現狀以及節能與環保

趙唯韋

哈爾濱冰凌制冷設備有限公司 黑龍江省哈爾濱市150000

摘要:隨著經濟發展,人們對于食品保鮮更加的重視,冷庫建設也飛速發展,新建的食品冷庫越來越多,而且應用新技術,自動化的程度也逐漸提高。隨著效益的要求,節能減耗也被高度關注。在設計中,根據國內外Z新在科學技術方面的成就和經驗的基礎上,謹慎地應用新技術、新材料、新設備以及新工藝,使將要投入使用的冷庫系統在生產流程中節約能源、方便維修操作,同時提高在設計、使用、維護和保養方面的技術含量,使冷庫在運行過程中真正實現安全、環保和節能。

關鍵詞:冷庫;發展現狀;節能與環保

1冷庫發展現狀與趨勢

1.1制冷技術發展簡史

在中國、埃及、希臘等文明古國的歷史上都有人類利用天然冰作為冷源使用的歷史。但是利用天然冷源難以將溫度降到零攝氏度以下,隨著社會的發展,已經難以滿足人們的需求。隨著工業革命開始,人們逐漸采用人工的方法進行制冷。在1755年的愛丁堡,數學教授庫侖和他的學生利用乙醚在真空下結冰的現象解釋了融化和汽化現象,導出了潛熱的概念,這就是現代制冷技術的雛形。

早期資本主義急迫的需求使得制冷技術得到迅速的提高。20世紀后,制冷技術有了更大的發展,日本、美國、芬蘭、加拿大等國家冷庫行業發展迅速。在20世紀70年代前,以氨為制冷劑的集中式制冷系統普遍應用于國外,直到70年代后期,各個國家開始逐漸采用R22作為制冷劑的分散式制冷系統。到了20世紀80年代分散式的制冷系統在國外得到迅速地發展,冷卻設備的排管也進化成了冷風機?,F在食品工業已經成為制冷技術應用Z多的領域,肉類、水產品、水果、蔬菜、禽蛋都有季節性和區域性的限制,為了保證產品的質量和供給,就要在低溫條件下對食品進行加工、貯藏、運輸和銷售。冷庫、冷藏船也應運而生。

1.2國內冷庫的發展趨勢

解放前,我國冷庫技術十分落后,全國各類冷庫貯存量僅有兩萬多噸。解放后,由于國內工業、農業、科學技術的持續發展,加快了冷庫制冷技術進步的同時也提高了冷庫的規模,進入21世紀,國內現有各種冷庫總容量已達750萬噸。在食品工業的現代化進程中,食品從生產加工、貯藏運輸、銷售的所有過程都應該保持在一定的低溫條件下,這樣一條冷藏網絡被稱為“冷鏈”。冷鏈可以保證食品的質量,減少生產及分配過程中的損耗。由此可見,制冷和貯藏功能在冷鏈中的地位至關重要。在過去的幾年,國內某些城市的大型冷庫都借鑒了國際上先進冷藏行業的技術,把功能單一的貯藏型冷庫升級為擁有多種功能的高級低溫食品輸配中心。我國加入WTO之后,所面臨的國際國內市場競爭日趨激烈。在制冷行業中,我國生產的分體空調器、電冰箱、部分制冷機器設備、溴化鋰吸收式冷水機組等產品雖然在國際市場具有一定的競爭力,但在制冷壓縮機的研究開發、制冷空調、智能化、網絡化運行等方面仍然和國際先進水平具有明顯的差距。因此,國家投入巨資促進基礎設施建設、調整產業結構等措施,并且這些措施也帶動了“冷鏈”的建設。而水果、蔬菜、養殖加工業、農業、畜牧業方面、花卉業等新興行業的興起,也給冷凍冷藏業的發展帶來十足動力。

由此可見,伴隨著科學技術的逐漸地發展,國家實力的顯著提高,一大批由中國生產的新型、高效的冷庫空調制冷裝置、冷藏運輸制冷裝置、低溫實驗制冷裝置等必將出現在全世界個各個角落,我國的制冷空調業界也會迎來春天。

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2冷庫的節能與環保

2.1冷凝器定期除垢

水冷式冷凝器在運行一段時間以后,表就會有水垢形成,這樣就會導致冷凝器管壁的厚度逐漸增加。當冷凝器內的水管壁結垢達1.5mm時,冷凝溫度就要比原來的溫度上升2.8℃,耗電量增加9.7%,如果結垢現象嚴重,甚至會導致冷凝器的管道堵塞。結垢還會腐蝕設備,從而導致設備的使用壽命大大縮短。因此,根據當地水質條件,冷凝器使用一段時間后必須進行除垢,主要目的就是為了保證制冷裝置節能高效運行。除垢的方法,主要有手工清洗、機械清洗、電子除垢以及化學清洗等四種。同時對制冷裝置的冷卻水進行必要的水質處理,主要的方法有磁化、靜電以及離子交換等。

2.2防止不凝性氣體進入系統

在對冷庫制冷裝置進行操作管理的實際過程中,如果加油或者是加注制冷劑操作不夠規范的話,就容易出現制冷系統中充入空氣,制冷能力下降,能耗增加。當制冷系統中混有不凝結氣體,其分壓力值達到0.196MPa時,耗電量將增加約18%。為此,一定要注意防止不凝性氣體的進入,一旦進入,就要及時進行排放。一般來說,如果嚴格按照操作規程進行相關操作,可以達到良好的預防效果,而不凝性氣體的排放則通常是通過空氣分離器實現的。

2.3定期進行放油

制冷壓縮機工作時,排出的潤油大部分可以通過油分離器分離下來,但是依然會有一部分進入到冷凝器或者是其它的裝置管路中,然后管壁或者是設備的底部凝結或者是沉淀,當蒸發器盤管內有0.1mm厚的油膜時,為保持設定的溫度要求,蒸發溫度就要下降2.5℃,耗電量增加10%以上。因此除了選擇性能優良的油分離器,還應根據壓縮機的實際油耗情況,對制冷裝置潤滑油的含量進行分析,采取合理措施將其排出,可有效改善和提升制冷裝置的傳熱效果,電耗也會因此而有所降低。

2.4冷庫蒸發器的合理調節與及時除霜

一般而言,冷庫蒸發溫度每提高1℃,可節能2%~2.5%。因此,在能夠滿足產品制冷工藝的前提下,可通過調整供液量,盡量提高蒸發溫度。

如果冷庫制冷裝置運行了一定的時間之后,原本在冷庫空氣中的水分會凝結到低于0℃的蒸發器的管壁上,形成浮霜,不及時將其除掉的話,就會堆積起來,越來越厚,導致熱阻產生,制冷量下降,能耗大大增加,霜層的熱阻一般比銅、鋁、鋼管的熱阻大得多,當霜層厚度大于10mm時,其傳熱效率下降30%以上。當管壁的內外溫差為10℃、庫溫在-18℃時,排管蒸發器的制冷系統運行一個月后,其傳熱系數k值大約只有原來的70%左右。冷風機結霜特別嚴重時,不但熱阻增大,而且空氣的流動阻力增加,嚴重時將無法送風,所以要適時對蒸發器的表面進行除霜處理,保證制冷系高效節能運行。

2.5防止蒸發溫度過低

蒸發溫度與庫房溫度之差一般為710℃,我國通常采用的蒸發溫度:果蔬冷庫的蒸發溫度一般設計為-10℃左右,凍結物冷藏間為-28℃,凍結間為-33℃,而實際運行中,許多果蔬貯藏庫的溫差在15℃左右。而歐洲等經濟發達國家,蒸發溫度與庫房溫度之差一般為35℃。蒸發溫度與庫房溫度的溫差增大,就會使蒸發溫度過低,這會導致制冷系數下降,能耗增加。據估算,在其他條件不變的情況下,當蒸發溫度每降低1℃,則要多耗電12%。另外,溫差增大,還會使冷風機的除濕量增大,庫房濕度減小,從而引起食品干耗增大,食品品質下降。

2.6將中間壓力維持在Z佳范圍

在兩極壓縮制冷循環中,往往是有一個Z佳中間壓力存在的,如果能夠在此壓力狀態下運行,那么制冷系數就是非常大的。雖然在設計的時候,往往能夠按照中間壓力的Z佳值進行選配,但是在實際運行的過程中,往往存在著一定的差別。從某種程度來看,冷凝壓力就是影響中間壓力Z佳值Z為主要的因素,而且是隨著溫度的變化而發生變化的。因此,控制適宜的冷凝壓力,從而將中間壓力控制在Z佳范圍,就能保證非常大的制冷系數和Z小的功能消耗。

結束語

節能是一項綜合復雜的系統工程,必須進行科學合理的設計,嚴格實行施工工程監理,并在運行管理中持之以恒的按照國家規范、規定和標準操作,實施項目管理,才能取得Z佳的節能效果,做到投入小、產出高,發揮出非常大的節能效果。

參考文獻

[1]胡日剛.新能源及節能技術在車間冷庫中的應用前景[J].中國新技術新產品,2017(24):120-121.

[2]張鵬.冷庫制冷系統的節能分析[J].城市建設理論研究(電子版),2017(30):109.

[3]李超,張立新,趙猛,陳會燕.淺析冷庫節能設計與改進[J].農業與技術,2017,37(01):16+19.




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