本實(shí)用新型涉及一種氨冷庫(kù)系統(tǒng),屬于一種制冷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前仍在使用的大量小型冷庫(kù)大多為氨系統(tǒng),冷庫(kù)內(nèi)蒸發(fā)器采用排管居多,供液方式以氨泵供液為主,這些冷庫(kù)大多建造于一、二十前年,有些甚至更早,局限于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)施工水平、管理維護(hù)及系統(tǒng)老化等因素,部分冷庫(kù)存在著安全隱患,特別是近年來發(fā)生的數(shù)起氨冷庫(kù)泄漏燃爆事件,造成了嚴(yán)重的人員傷亡及社會(huì)財(cái)產(chǎn)損失,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注,針對(duì)日益嚴(yán)峻的行業(yè)形勢(shì),冷庫(kù)改造迫在眉睫。
冷庫(kù)改造的方案一般有兩種:
方案一:氟系統(tǒng)泵供液
用氟里昂R22替代系統(tǒng)中的氨,直接供到冷庫(kù)換熱排管中,制冷性能及能耗與原系統(tǒng)相近,但改造及運(yùn)行存在如下問題:
1.原有設(shè)備大部分可以使用,但余留設(shè)備匹配存在問題,改造工作量大、工期長(zhǎng)、資金投入較高。
2.冷庫(kù)換熱排管內(nèi)R22換熱效果較差,需增加排管面積。
3.R22系統(tǒng)嚴(yán)禁含水,原系統(tǒng)內(nèi)氨更換、清洗后需要嚴(yán)格控制水分,保持干燥,實(shí)際清洗時(shí)幾乎無法滿足系統(tǒng)要求。
4.系統(tǒng)內(nèi)R22充裝量大,價(jià)格昂貴,且R22泄漏不易發(fā)現(xiàn),管理不方便。
5.原冷庫(kù)設(shè)備管理、操作人員已熟悉氨系統(tǒng),改造后需要時(shí)間掌握操作。
方案二:氟螺桿乙二醇機(jī)組
采購(gòu)氟螺桿乙二醇機(jī)組制取低溫乙二醇,配套乙二醇調(diào)節(jié)站及泵組,來實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)的供冷。
此方案制冷設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,氟沖注量較少,技術(shù)成熟,將庫(kù)內(nèi)換熱排管進(jìn)出口改造后,可達(dá)到較好制冷效果,但改造及運(yùn)行存在如下問題:
1.市場(chǎng)上氟螺桿乙二醇機(jī)組品牌眾多,價(jià)格差別很大,質(zhì)量可靠的價(jià)格較高;需要配套調(diào)節(jié)站、乙二醇循環(huán)水箱、泵組等部件,其改造復(fù)雜,原有機(jī)房設(shè)備全部廢除,成本高。
2.氟螺桿乙二醇機(jī)組一般采用干式蒸發(fā)器,換熱溫差大,其換熱效果低于高效板殼換熱器,制冷系數(shù)偏低。
3.冷庫(kù)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),由于配置單機(jī)機(jī)組冷量較大,乙二醇降溫速度快,蒸發(fā)器存在凍結(jié)風(fēng)險(xiǎn),如采用部分負(fù)荷運(yùn)行,效率將會(huì)進(jìn)一步降低。
4.熱溶霜沒有利用壓縮機(jī)排氣熱,使用電加熱方式,能耗很高。
5.沒有配備蓄熱罐,溶霜時(shí)需將制冷乙二醇從低溫加熱至要求溫度,冷量損失大,加熱速度慢,溶霜周期長(zhǎng)。
6.原冷凍設(shè)備無法繼續(xù)利用。
以上兩種方案都存在不少的問題,經(jīng)過綜合對(duì)比分析,從安全、性能、成本、節(jié)能等多方面考慮,針對(duì)冷庫(kù)的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)一種既經(jīng)濟(jì)又安全的改造方案是非常有必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種氨介質(zhì)在冷庫(kù)外循環(huán)、利用乙二醇介質(zhì)帶走冷庫(kù)內(nèi)熱量、安全可靠、成本低、節(jié)能效果好的氨冷庫(kù)系統(tǒng),克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本實(shí)用新型的氨冷庫(kù)系統(tǒng),包括冷庫(kù)排管、殼管式冷凝器、壓縮機(jī),壓縮機(jī)的出口與殼管式冷凝器的入口相接;殼管式冷凝器的出口連接有低壓循環(huán)桶,低壓循環(huán)桶的出液口和進(jìn)液口之間與乙二醇冷卻器的殼程相連接;低壓循環(huán)桶的出氣口與壓縮機(jī)的吸口相接;
乙二醇冷卻器的板程出口與冷乙二醇輸送泵的入口相接,冷乙二醇輸送泵的出口與冷庫(kù)排管相接;冷庫(kù)排管的出口與冷乙二醇罐相接,冷乙二醇罐的出口與乙二醇冷卻器的板程入口相接。
所述的壓縮機(jī)的出口與熱回收散熱器的入口相接,熱回收散熱器的出口與熱乙二醇罐的入口相接,熱乙二醇罐的出口與溶霜乙二醇輸送泵的入口相接,溶霜乙二醇輸送泵的出口與冷庫(kù)排管的入口相接;冷庫(kù)排管的出口與熱乙二醇罐的入口相接,熱乙二醇罐的出口與加熱乙二醇泵的入口相接,加熱乙二醇泵的出口與熱回收散熱器的入口相接。
本實(shí)用新型的氨冷庫(kù)系統(tǒng),是針對(duì)目前氨冷庫(kù)系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)安全事故而設(shè)計(jì)的比較優(yōu)化的改造方案。該方案最大程度利用原系統(tǒng)設(shè)備,包括原冷庫(kù)排管、原殼管式冷凝器、原壓縮機(jī)組。該方案新增設(shè)備主要包括低壓循環(huán)桶、乙二醇冷卻器、熱回收換熱器、冷乙二醇輸送泵、冷乙二醇罐、熱乙二醇罐、溶霜乙二醇輸送泵及加熱乙二醇輸送泵。在冷庫(kù)間采用低溫乙二醇在原冷卻排管內(nèi)循環(huán)流動(dòng),吸取庫(kù)房?jī)?nèi)貨物及維護(hù)漏熱達(dá)到降溫目的;在冷凍機(jī)房?jī)?nèi),采用氨制冷劑,通過乙二醇冷卻器對(duì)冷庫(kù)間使用的乙二醇進(jìn)行降溫,最終達(dá)到冷庫(kù)間熱量向環(huán)境轉(zhuǎn)移的目的。配置雙乙二醇罐,制冷和溶霜用乙二醇分罐儲(chǔ)存。冷乙二醇罐用于儲(chǔ)存制冷用乙二醇,熱乙二醇罐用于儲(chǔ)存溶霜用乙二醇。
利用壓縮機(jī)排氣熱來加熱溶霜乙二醇。此過程熱回收換熱器使用高效板殼式換熱器,有效回收系統(tǒng)中的冷凝熱量,避免采用電加熱帶來的額外能耗。
低壓循環(huán)桶、乙二醇冷卻器組成乙二醇冷卻模塊,乙二醇冷卻器是虹吸式蒸發(fā)器,采用高效板殼式換熱器,可有效提高冷卻乙二醇的蒸發(fā)溫度,提高系統(tǒng)運(yùn)行能效。由于液氨循環(huán)系統(tǒng)修改,取消了原系統(tǒng)配置的貯液器、低壓循環(huán)桶、氨泵,氨液不再進(jìn)入冷庫(kù)間排管內(nèi),大幅度減少了系統(tǒng)氨充罐量。
系統(tǒng)改造只需要將冷凝器的液氨出口接至乙二醇冷卻器的供液管上,將壓縮機(jī)的吸氣總管與低壓循環(huán)桶的回氣管口相連,并在壓縮機(jī)排氣管上增加熱氣旁通管即可,壓縮機(jī)與原系統(tǒng)的其他管線可以保留不作調(diào)整。
本實(shí)用新型的氨冷庫(kù)系統(tǒng),全安可靠,成本低,節(jié)能效果好。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示:1是原冷庫(kù)排管,3是殼管式冷凝器,4是壓縮機(jī)。壓縮機(jī)4的出口與殼管式冷凝器3的入口相接。殼管式冷凝器3的出口連接有低壓循環(huán)桶5,低壓循環(huán)桶5的出液口和進(jìn)液口之間與乙二醇冷卻器6的殼程相連接;低壓循環(huán)桶5的出氣口與壓縮機(jī)的吸口相接。
乙二醇冷卻器6的板程出口與冷乙二醇輸送泵11的入口相接,冷乙二醇輸送泵11的出口與冷庫(kù)排管1相接;冷庫(kù)排管1的出口與冷乙二醇罐10相接,冷乙二醇罐10的出口與乙二醇冷卻器6的板程入口相接。
壓縮機(jī)4的出口與熱回收散熱器2的入口相接,熱回收散熱器2的出口與熱乙二醇罐8的入口相接,熱乙二醇罐8的出口與溶霜乙二醇輸送泵9的入口相接,溶霜乙二醇輸送泵9的出口與冷庫(kù)排管1的入口相接;冷庫(kù)排管1的出口與熱乙二醇罐8的入口相接,熱乙二醇罐8的出口與加熱乙二醇泵7的入口相接,加熱乙二醇泵7的出口與熱回收散熱器2的入口相接。
本實(shí)用新型最大程度利用原系統(tǒng)設(shè)備,原壓縮機(jī)組4吸入來自低壓循環(huán)桶內(nèi)的低溫低壓氨蒸氣,經(jīng)壓縮后排出高溫高壓的氨蒸氣,一路進(jìn)入原冷凝器3冷凝,得到高壓氨液,節(jié)流后進(jìn)入低壓循環(huán)桶5,得到低溫低壓的液氨,然后進(jìn)入乙二醇冷卻器6對(duì)冷庫(kù)間使用的乙二醇進(jìn)行降溫,氨液吸收乙二醇的熱量蒸發(fā),得到低溫低壓氨蒸氣后返回壓縮機(jī)吸氣口,完成氨循環(huán)。低溫乙二醇通過冷乙二醇輸送泵11輸送到原冷庫(kù)排管1,低溫乙二醇在原冷庫(kù)排管1內(nèi)循環(huán)流動(dòng),吸取庫(kù)房?jī)?nèi)貨物及維護(hù)漏熱達(dá)到降溫目的,返回的低溫乙二醇進(jìn)入乙二醇冷卻器6儲(chǔ)存,然后再進(jìn)入乙二醇冷卻器6進(jìn)行冷卻,完成制冷用乙二醇的循環(huán);一路高溫高壓的氨蒸氣進(jìn)入熱回收換熱器2,采用壓縮機(jī)排氣作為熱源為溶霜用乙二醇進(jìn)行加熱,通過加熱乙二醇泵7輸送至熱回收換熱器2,完成溶霜用乙二醇的加熱循環(huán);熱乙二醇儲(chǔ)存于熱乙二醇罐8,通過溶霜乙二醇輸送泵9輸送至原冷庫(kù)排管1,高溫乙二醇在原冷庫(kù)排管1內(nèi)循環(huán)流動(dòng),達(dá)到溶霜的目的,這樣就完成溶霜乙二醇的循環(huán)。