冷庫制冷裝置節(jié)能運行及選型設(shè)計.pdf

1、根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境署的報告，制冷業(yè)是世界上22個大規(guī)模工業(yè)領(lǐng)域之一，制冷空調(diào)裝置的能耗已經(jīng)占我國總能耗的20％以上。2002年國際制冷學(xué)會的專家們明確提出要在今后20年，使每個制冷設(shè)備的耗能減少30％～50％。因此，深入研究制冷裝置運行和選型設(shè)計中的節(jié)能措施和方法，對節(jié)能降耗、降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益具有重要的現(xiàn)實意義。 本文以廈門商業(yè)冷凍廠的制冷裝置為研究對象，通過研究該廠2005年的歷史運行記錄數(shù)據(jù)，進而挖掘該冷庫制冷裝置

2、的節(jié)能潛力。研究發(fā)現(xiàn)，該廠2005年1月份平均冷凝壓力最低，為0.879 MPa；7月份平均冷凝壓力最高，為1.182MPa；7月份冷凝壓力的最高值為1.3 MPa，并且出現(xiàn)的幾率很小，僅占到7月份統(tǒng)計的所有記錄數(shù)據(jù)的5.6％。因此，適當(dāng)減少冷卻水的流量，冷凝溫度(壓力)有一定程度的上升，但冷卻水系統(tǒng)節(jié)省的電耗大于壓縮機增加的電耗，則仍然可以實現(xiàn)節(jié)能的目的。 對福建省40家冷凍冷藏企業(yè)實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，40家企業(yè)使用活塞式壓縮機的企

3、業(yè)占80％，并且所調(diào)查的40家企業(yè)中僅有63％的業(yè)主，明確表示擬在今后新建或改建中使用螺桿式壓縮機。但根據(jù)1998年張建一教授對美國和加拿大62個冷庫制冷裝置中的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，使用螺桿式壓縮機高達81％。實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外對制冷壓縮機的選型差距較大的原因，是國內(nèi)對螺桿式壓縮機的性能特點比較模糊。因此，本文對比了高溫工況和低溫工況下，常用活塞式和螺桿式壓縮機的性能差異。并結(jié)合一個典型的低溫物流冷庫項目，對制冷壓縮機的不同選型方案進行了比較分

4、析。 研究發(fā)現(xiàn)，制冷量較大時應(yīng)該優(yōu)先選用螺桿式壓縮機。制冷裝置壓縮機選型時，不能僅僅比較壓縮機的COP值，還要結(jié)合壓縮機配置的電機功率分析。目前國內(nèi)生產(chǎn)的壓縮機配置的電機功率普遍偏大，國產(chǎn)活塞式壓縮機的電機負(fù)載率為0.57～0.81之間；螺桿式壓縮機的電機負(fù)載率在0.62～0.82之間。并且在低溫工況下壓縮機的電機負(fù)載率普遍小于高溫工況下電機的負(fù)載率。此外，目前市場上宣稱的并聯(lián)機組并不一定具有節(jié)能優(yōu)勢。對某低溫物流冷庫項目的不同

5、選型方案比較發(fā)現(xiàn)，采用具有無級能量調(diào)節(jié)的螺桿式壓縮機，其部分負(fù)荷特性與采用多機頭并聯(lián)機組的螺桿式壓縮機組各有優(yōu)缺點。 對廈門地區(qū)五個典型的冷卻水系統(tǒng)測試發(fā)現(xiàn)，實際運行中，蒸發(fā)式冷凝器的能耗明顯低于水冷式冷凝器系統(tǒng)的能耗。分析的三種典型蒸發(fā)式冷凝器的平均能耗約為立式水冷式的32％，約為臥式水冷式的47％。三種典型品牌蒸發(fā)式冷凝器的水泵平均能耗約為其總能耗的26％；臥式、立式水冷式冷凝器的水泵能耗分別約為其冷凝器系統(tǒng)總能耗的49％和

6、58％。對某典型品牌蒸發(fā)式冷凝器耗水量的測試發(fā)現(xiàn)，每1kW冷凝負(fù)荷所需的耗水量約為3 L/h。 用戶在選用蒸發(fā)式冷凝器時，要注意比較其設(shè)計依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)國內(nèi)、國外推薦的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，計算得出蒸發(fā)式冷凝器的單位排熱量耗功分別約為21.86W/kW和11.12 W/kW，前者能耗約為后者能耗的2倍。在相同的排熱量下選用不同典型品牌的蒸發(fā)式冷凝器，冷凝器系統(tǒng)能耗差異很大。其中B品牌的平均能耗約為A品牌平均能耗的2倍。在典型蒸發(fā)式冷凝器產(chǎn)

7、品中，有的大、中、小排熱量的單位排熱量耗功基本相同，有的小型比大型增加了77％。本文提出的蒸發(fā)式冷凝器能耗核算新公式，可以方便地比較不同品牌蒸發(fā)式冷凝器的運行能耗。單位排熱量耗功φ值最小者即為運行能耗最小的品牌。 最后，結(jié)合對廈門和泉州地區(qū)冷庫制冷裝置的實地調(diào)研結(jié)果，本文總結(jié)了目前常用的采用蒸發(fā)式冷凝器的壓縮機機頭冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計方案。本文研究認(rèn)為，應(yīng)該充分利用蒸發(fā)式冷凝器良好的散熱效果，從蒸發(fā)式冷凝器水盤中引出一個分支回路，專