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大型冷库采用氟桶泵供液系统设计探讨

发表时间:2016-12-07   编辑:雪隆冷冻
一、大型冷库为何选用桶泵供液方式

制冷系统中,供液方式有直接供液、重力供液和氨(氟)桶泵供液三种方式:
1、直接压差供液适合小型的制冷系统,系统简单,除霜须外置配套
2、重力供液适合中小型制冷系统,安装高度要求,但抗衡工况变化能力小,制冷效率低。
3、桶泵供液适合大型的系统,尤其是多层楼的制冷系统,系统设计便于集成,除霜方案容易解决。
目前,很多场合氟利昂制冷逐渐推广,氟制冷剂逐渐趋向于氨制冷剂成熟的桶泵供液方式。如果是大中型冷库选择桶泵供液方式自然是最为合理,也最为合算的,但由于主流制冷剂R22比较溶于冷冻机油的特性,氟桶泵机组又相对于氨制冷剂来讲设备及系统设计有一些不同。
 

氟泵供液特点主要有以下几个方面:
 
(1)换热效率高:
对于蒸发器来讲,由于制冷方式是满液式(或半满液式)换热。使得对蒸发器来讲具有较高的换热效率,冷却效果好。制冷剂循环量数倍于蒸发器的蒸发量使蒸发器有着充分的润湿表面,可以发挥蒸发器全部蒸发面积的传热效能;制冷剂在蒸发器内呈环流流动状态,气体在中心部位流动,从而强化了制冷剂和管壁面的换热条件;而且,由于大量制冷剂的冲刷,蒸发器管壁不易形成油膜,其底部也不易积存油污,从而使管壁传热系数得以提高。
相对于铝排管直接膨胀供液的优势:铝排管内部为液气混合物,随着铝排加长,末端全部变成过热气体,不仅会降低蒸发面积的利用率,而且由于制冷压缩机排气温度升高,还容易引起润滑油焦化的危险;但供液过多,又极易造成制冷压缩机湿冲程,不能保证制冷装置的安全运行,所以在最末端的排管中有一部分管子中流动的是气体,而非液体。另外,液体节流产生的散发气体,混同液体呈两相流体送往蒸发器,使供液管道阻力损失大大增加,同时也降低了蒸发器的冷却效果。所以,同样蒸发面积的蒸发器,桶泵供液的冷却效果比直接膨胀供液提高 25%~30%,比重力供液提高 10%左右。
(2)能够保证长距离、高低库层供液。
利用泵的机械作用,可以克服系统中的部分阻力损失,实现长距离供液。这样可以解决大型冷库和多层冷库的供液问题。

(3)便于系统集成化、自动化
桶泵供液方式相对操作简单可靠,便于集中控制和实现自动化,制冷压缩机的运行工况得以改善。氟泵供液制冷系统,在库房热负荷无大波动,氟桶液面较稳定的情况下,就能维持氟泵的正常运行,而不需要经常性的调节工作,对系统中的冷负荷的调节可以在制冷机房内完成,库房内没有需要经常调节的阀门同时实现制冷装置自动化也比较容易。而直接膨胀供液系统中由于热负荷不断波动,膨胀阀调节比较困难。有时需要在库房内爬高调节阀门,非常不方便。
(4)除霜方式可靠
桶泵机组,本身带有除霜存液功能,同时调节站可方便设计除霜系统

三、设备选择和系统设计原则(考虑润滑油和液压缩及洁净度的影响)

1、压缩机部分
考虑到桶泵供液方式存在操作及工况变化可能的影响,需要选择螺杆式压缩机组。
优点:耐部分液压缩,单位制冷量大,便于集成高效油分离器。
2、辅助设备部分
要考虑系统洁净度和油分离设备
3、系统管路设计及操控设计
(1)、在设备选择上,要选择具备有经验丰富的氟利昂设备制造厂家。
(2)、系统设计要考虑管道的回油、系统不正常造作造成的冷冻机润滑油逃逸到低压系统简单回油操作。
(3)、油加热系统可靠性和操作性。
(4)、主要管路的回油基本知识。
(5)、泄露损失降低到最小的系统阀门设计。


 

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