高级工培训-冷库

制冷设备维修高级工培训教程——冷库及冷藏技术一、小型冷藏库分类1、按结构形式分，冷库可分为：土建冷库：土木建筑结构的冷库。装配式冷库：这类冷库围护结构的墙体使用预制的复合隔热板组装而成。隔热材料采用硬质聚氨酯泡沫塑料和硬质聚苯乙烯泡沫塑料等。2、按使用性质分，冷库可分为：生产性冷库：这类冷库的功能主要是生产，设有较大的冷却、冻结能力和一定的冷藏容量。分配性冷库：它的特点是冷藏容量大并考虑多品种食品的贮藏，其冻结能力较小，仅用于长距离调入冻结食品在运输过程中软化部分的再冻及当地小批量生鲜食品的冻结。零售性冷库：特点是库容量小、贮存期短，其库温则随使用要求不同而异。在库体结构上，大多采用装配式组合冷库。随着生活水平的提高，其占有量将愈来愈多。3、按规模大小分，冷库可分为：大型冷库：此类冷库冷藏容量在10000吨以上，生产性冷库的冻结能力在120~160t/d范围内，分配性冷库的冻结能力在40~80t/d范围内。中型冷库：此类冷库冷藏容量在10000~1000吨范围内，生产性冷库的冻结能力在40~120t/d范围内，分配性冷库的冻结能力在20~60t/d范围内。小型冷库：此类冷库冷藏容量在1000吨以下，生产性冷库的冻结能力在20~40t/d范围内，分配性冷库的冻结能力在20t/d以下。4、按冷库制冷设备选用工质分，冷库可分：氨冷库：此类冷库制冷系统使用氨作为制冷剂。氟利昂冷库：此类冷库制冷系统使用氟利昂作为制冷剂。5、按使用库温要求分，冷库可分为：冷却库：又称高温库，库温一般控制在0℃左右。冻结库：又称低温冷库，一般库温在－20～－30℃左右，通过冷风机或专用冻结装置来实现对肉类食品的冻结。冷藏库：即冷却或冻结后食品的贮藏库。它把不同温度的冷却食品和冻结食品在不同温度的冷藏间和冻结间内作短期或长期的贮存。通常冷却食品的冷藏间保持库温4～2℃，主要用于贮存果、蔬和乳、蛋等食品；冻结食品的冷藏间的保持库温为－18～－25℃，用于贮存肉、鱼及家禽肉等。二、氨系统冷藏库的供液形式1、直流供液供液形式：在直流供液系统中，氨液通过节流膨胀后直接进入蒸发器蒸发。特点：（1）、制冷剂通过膨胀阀后变成了气液两相流，配液不易均匀，所以一个蒸发管需要配一个膨胀阀，且管路不能太长。（2）冷库状态点不稳定。（3）在回气管路上设置氨液分离器用于保护压缩机。（4）直流供液系统一般采用压缩冷凝机组。2、重力供液系统从机房来的高压氨液经浮球阀进入气液分离器，然后由氨液分离器的出液管进入蒸发器。回气则在氨液分离器内经过气液分离，从吸入管返回压缩机。这种供液方式的特点是，制冷剂液体依靠重力进入蒸发器。3、氨泵供液系统这种供液方式在与使用动力泵将制冷剂液体输送至库房的蒸发器中。与重力供液系统相比较，氨泵供液系统的主要优点是：(1)蒸发排管内表面能得到充分的润湿，由于氨液吸热蒸发而生成的气泡，将被流速较高的、数倍于蒸发量的制冷剂液迅速带走，不致粘附在蒸发排管的内表面，因而能使蒸发排管发挥更大的制冷效能。(2)较大流量的氨液，以较高的流速流过蒸发排管，能冲刷排管内表面的润滑油油膜，提高蒸发排管的传热效率，又能将润滑油带至低压循环贮液桶集中排放，既方便，又安全。(3)回气过热度小，可以提高压缩机的效率，提高制冷循环的制冷系数。(4)融霜装置以及融霜操作比较简单、方便，融霜效率也较高。(5)重力供液系统常用的气液分离器、融霜排液桶等辅助设备，均为低压循环贮液桶所取代，可以简化系统，节省设备和安装费用，节省设备间的建筑面积，操作也简化了。(6)供液膨胀阀、气液液位控制装置、放油装置等均集中在机房设备间内，便于监视、操作和维修，有利于安全运行。(7)便于实现自动化。4、氨泵供液系统的供液方式氨泵供液系统对蒸发器的供液可以有两种方式，即所谓上进下出和下进上出两种。上进下出式的特点：上进下出式的特点只有当蒸发器的安装位置高于低压循环贮液桶时才能显示出来。与下进上出式相比，其主要特点是：(1)蒸发温度不受蒸发器本身高度所形成的液柱静压的影响，故氨蒸发温度与周围介质的温差较大，可以提高蒸发器的传热效率，也可以提高压缩机的制冷能力。(2)库温自控装置的融霜装置都比较简单。(3)蒸发器内的充氨量较少，一般为排管容积的25~40％。(4)当停止向蒸发器供液后，管内存氨(以及润滑油)即自行排出，没有“冷惰性”作用。对于温度控制要求较严，允许波动幅差较小的场合比较适用。(5)对蒸发排管供液量分配的要求比较严格。否则可能出现供液分配严重不均匀的现象，影响蒸发排管的正常工作，甚至使部分蒸发排管丧失降温能力。(6)要求低压循环贮液桶有较大的有效容积，以容纳当系统停运时自蒸发器及管道中返回的氨量。(7)要求有较大的氨液再循环倍率。因此，所需的氨泵流量及动力也较大。2．下进上出式的特点；(1)蒸发器与低压循环贮液桶的相对位置不受限制，适用性较强。(2)对蒸发器供液量的分配比较易于均匀，因而可以采用通常的带集管的多通路式蒸发器，可以简化分液装置，可以节省调节流量的阀门。(3)低压循环贮液桶的容积、氨液再循环倍率和氨泵也可以小些。(4)融霜、排液和放油都比上进下出式要麻烦些。(5)停止向蒸发器供液后，管内存氨仍能继续蒸发，所以有一定的“冷惰性”作用。三、冷库热负荷计算1、热负荷组成1)渗入热Q1：通过冷库围护结构传入的热量，包括温差传热、太阳辐射传热等；2）食品热Q2：食品在冷加工过程中释放的热量。3）换气热Q3：为保证冷藏食品和冷库操作工的呼吸需要，需要向库内不断补充新鲜空气，这部分空气降温释放的热量。4）操作热Q4：包括照明热、动力机械放热、人体放热、开门渗入热。2、总负荷Qs的计算方法冷却和冷冻库：Qs=P(Q1+1.3Q2+Q3+Q4)p:安全系数，p=1.1~1.5冷藏库：Qs=P(Q1+Q2+Q3+Q4)四、冷藏库的隔热防潮处理1、隔热冷库隔热对维持库内温度的稳定，降低冷库热负荷，节约能耗及保证食品冷藏贮存质量有着重要作用，故冷库墙体、地板、屋盖及楼板均应作隔热处理。基本要求:冷库的隔热结构应具有良好的隔热防潮性能外，还应有一定的强度，其楼板和地坪应有较大的承载能力。隔热层内避免产生“冷桥”，具有持久的隔热效能。冷库隔热层内壁设有保护层，以防装卸作业时损坏。2、防潮冷库由于内外空气温差较大，则必然形成与温度差相应的水蒸气分压力差，进而形成水蒸气从分压力较高的高温侧通过围护结构向分压力较低的冷库内渗透。当水蒸气经过围护结构内部后到达低于空气露点温度的某温区时，水蒸气即凝结为水或结冰，造成隔热结构的破坏，隔热性能下降，因此在冷库结构两侧，当设计使用温差等于或大于5℃时，应采取防潮隔气措施，或者在温度较高的一侧设置防潮隔气层。冷库设计防潮隔气层应符合：砌砖外墙外侧应作水泥沙浆抹面；外墙体防潮隔气层应与地面、层盖防潮隔气层良好地搭接；冷却间与冻结间隔墙隔热层两侧宜设防潮隔气层；隔墙的隔热层底部应作防潮处理；所有防潮隔气层敷设时均应顾及冷库其他隔热结构防潮隔气层的连续性。五、氟里昂制冷设备一、氟利昂制冷系统的特点(一)氟利昂的溶油性与润滑油互相溶解是氟利昂的主要特点。互溶结果使得制冷压缩机的单位制冷量的功率消耗上升和造成压缩机本身失油等事故。所以，氟系统中的回油问题是很关键的。(二)溶水性氟利昂几乎不溶于水，在蒸发温度低于0℃的制冷系统中，水分的存在将在膨胀阀节流孔结冰，使阀孔堵塞，导致停止供液，以致蒸发器不能制冷。同时由于水的存在，还会因水的分解作用使设备、管道产生腐蚀，这对于铝镁合金尤为明显。因此在氟系统中膨胀阀前必须加装干燥器,以保证膨胀阀正常运行。(三)供液型式和方式从供液型式来看，氟系统也有直接膨胀供液、重力供液和泵供液三种，其中国内应用最多的是利用热力膨胀阀控制的直接膨胀供液，其主要原因是：①直接膨胀供液系统比较简单，分离设备少，系统充液量也少，这对于价格昂贵的氟利昂来说是合适的。②用热力膨胀阀供液并配有热交换器的氟系统，可自动调节供液量且使回气有较大的过热度，高压液体有较大的过冷度，节流时闪发成气体的机会减少，改善了直接膨胀供液系统中调节供液困难及易湿行程等不足。重力供液方式：其系统原理与氨制冷系统类似。所不同的是为了解决系统回油问题，在液体分离器的液面部分加装回油管道。但是，由于氟利昂制冷系统采用重力供液无明显的优越性，相反使系统复杂化，所以氟系统很少采用这种供液方式。液泵供液：由于其一系列的优点，所以在大、中型氨制冷系统有普遍的应用。但在小型氟系统很少使用。国内仅有个别引进的大型氟利昂冷库采用液泵供液系统。氟系统在直接供液中，首先应满足回油要求，其次才考虑供液均匀的问题，因此，一般都采用有利于系统回油的上进下出的供液方式，并辅以分液器或在配管上采取措施使其均匀供液。(四)回热循环回热循环在氟制冷系统中普遍得到应用，这是因为采用了回热循环后，首先能使膨胀前制冷剂具有较大过冷度，膨胀阀前后生成的闪发气体多少与阀前后的温差有关，温差越小,则节流损失也越少，闪发气体也越少。其次闪发气体多少，也影响库温的稳定性，闪发气体多，流经膨胀阀的制冷剂流量时多时少就不稳定，阀后分液器内配液也难以均匀，将使蒸发温度不稳定，造成库温的波动。第三，采用热力膨胀阀直接供液的系统中，一般不装气液分离器，在系统负荷变化时，由于膨胀阀调节范围受到限制，容易造成制冷剂液体来不及完全蒸发被压缩机吸入而产生液击。采用回热器后，未蒸发的制冷剂液体在回热器中同高压液体进行热交换，得到完全蒸发并形成一定的过热度，可避免压缩机的液击。二、氟利昂制冷系统1、单级压缩制冷系统图4-1单机压缩制冷系统原理图1、压缩机2、油分离器3、冷凝器4、贮液器5、热交换器6、过滤干燥器7、冷分配设备（蒸发器）2、氟利昂双级压缩制冷系统一次节流完全中间冷却系统：不完全中间冷却二次节流完全中间冷却不完全中间冷却系统3、氟系统管道设计管道设计注意事项：1）．压力损失要小，尽量使管道短而直，弯管的曲率半径尽可能大些。2）．防止压缩机失油，在开车、停车、满负荷、轻负荷时均能使系统中的润滑油返回压缩机曲轴箱。3）．防止制冷剂液体进入压缩机。4）．保证各个蒸发器得到充分的供液。5）．便于管道本身的检修和设备的操作及维修。4、回气管压缩机吸入截止阀至蒸发器出口之间的接管，称回气管(又称吸气管)。回气管不仅要将氟利昂气体送至压缩机，而且要借助管内流动着的气体流速将蒸发器内的润滑油也带回压缩机的曲轴箱。因此，氟系统管道设计中最重要的是回气管道的设计。设计原则：1．保证压力降不超过允许的限度。2．上升立管中应保证必要的带油速度。3．防止未蒸发的液体制冷剂进入压缩机。回气管的连接：回气管的连接既要使润滑油顺利地返回压缩机的曲轴箱，又不能使液体制冷剂或大量润滑油集中进入压缩机．为此，回气管连接时应从以下几方面加以注意：①为便于回油，回气管水平部分应有1％坡度坡向压缩机。例：判断：氨与氟里昂制冷压缩机的回气管都应坡向压缩机，坡度为%0.1（）②在压缩机吸入口附近水平管道上避免出现“液囊”，如出现液囊，在小负荷或停机时油和制冷剂液体就会滞留于此形成油封或液封，增大管道压力降。在重新启动压缩机时油或液体制冷剂会被吸入压缩机，引起油击或罐击。5、排气管对一些已组装成压缩机冷凝机组中，不存在排气管的设计问题。只是在压缩机，冷凝器等单独配置的设备，才需要进行排气管的设计。排气管的连接要求：为了防止压缩机停止运转时，排气管中润滑油和制冷剂气体冷凝成液体返回压缩机，待再次启动时出现液击或油击敲缸事故。要求压缩机排气管的水平管段应顺制冷剂的流动方向向下倾斜，一般氟利昂系统的排气管向油分离器(或冷凝器)保持1％～2％的倾斜坡度。6、液体管指冷凝器至蒸发器之间的制冷剂液体管道。液体管设计中主要问题是如何防止闪发气体的发生。六、小型冷藏库的调试对于大修后的压缩机，在经过拆卸、清洗、检查测量、装配完毕后，必须进行试运转，以鉴定机器大修后的质量和运转性能。一般压缩机要经过空车、空气负荷和带制冷剂负荷三个阶段的试运转。空车试运转主要检查各运动零部件配合是否良好；润滑油系统是否正常及卸载装置是否灵