冷庫建、改這種方式更安全、經(jīng)濟、環(huán)保

1、無冷庫建、改這種方式更安全、經(jīng)濟、環(huán)保冷庫建、改這種方式更安全、經(jīng)濟、環(huán)保宋喆張楠楠冰河冷媒科技（朝陽）有限公司引言引言隨著經(jīng)濟的發(fā)展， 冷凍冷藏行業(yè)迅速崛起， 冷凍冷藏設(shè)備的社會需求量增大。而冷凍冷藏設(shè)備離不開制冷劑，傳統(tǒng)制冷劑多為 CFC、 HCFC 系列制冷劑， CFC制冷劑對環(huán)境危害最大，已于 2000 年停用；HCFC 制冷劑對臭氧層也有破壞，規(guī)定 2030 年前全部停用。 除此之外， CO2作為天然制冷劑也有良好的環(huán)境友好性，但 CO2大量的使用排放，會造成溫室效應(yīng)，同時其蒸發(fā)溫度大于-25，導(dǎo)致制冷效率低下，跨臨界循環(huán)壓力過高，使用過程中存在安全隱患，因此不能廣泛應(yīng)用于制冷行業(yè)。

2、 氨 （Ammonia， NH3）是一種常見的化合物，同時也是一種天然制冷劑（代號：R717） ，具有良好的熱力學(xué)性能，綠色環(huán)保，對臭氧層無任何破壞，亦不會造成溫室效應(yīng)。是一種性能較好的制冷劑。全世界范圍內(nèi)約 80%的大型冷庫均用氨作為制冷劑。但由于氨具有毒性、刺激性、且極易揮發(fā)，與空氣混合易形成爆炸性混合物，爆炸極限為 16%25%，遇明火、高熱可發(fā)生爆炸。同時泄漏的氨還會毒害腦神經(jīng)，引起眼睛、皮膚灼傷，引起組織溶解壞死?；诎币淮沃评湎到y(tǒng)存在的巨大危險性，結(jié)合我國冷庫大量的沿用氨作為制冷劑的實際情況，本文提出了一種二次制冷技術(shù)（間接制冷）以解決氨一次制冷系統(tǒng)存在的問題，最終實現(xiàn)氨制冷系統(tǒng)安

3、全穩(wěn)定運行，最大程度的保證生命財產(chǎn)安全，避免氨泄漏所造成的人身傷亡事故，同時給企業(yè)減小經(jīng)濟損失，二次制冷技術(shù)的發(fā)展，具有極大的經(jīng)濟效益與社會效益。1、氨制冷劑的特性、氨制冷劑的特性1.1 熱力學(xué)性能氨凝固點-77.7，沸點-33.5，臨界 溫 度 為 132.25 ， 臨 界 壓 力 為11.333MPa，具有良好的熱力學(xué)性能，循環(huán)制冷過程中，壓力適中，具有極大的單位容積制冷量和較高的制冷系數(shù)1.2 經(jīng)濟性與環(huán)保性氨是一種天然制冷劑， 消耗臭氧潛能值 ODP=0，其對臭氧層無任何破壞。全球變暖潛能值 GWP=0， 不會造成溫室效應(yīng)，對環(huán)境無污染，屬綠色環(huán)保型制冷劑。作為一種無機化工產(chǎn)品，氨來源

4、廣泛、價格低廉，使用方便，因此被廣泛無用于一次制冷冷庫。1.3 氨制冷劑的缺點（1）氨具有刺激性氣味和毒性，對人體的黏膜組織有強烈的刺激，傷害身體。（2）易燃易爆性，當(dāng)空氣中氨的含量達(dá)到 16%25%時，遇明火即可引起爆炸，同時氨密度小于空氣，一旦泄漏，極易擴散。（3）一次制冷液氨管路系統(tǒng)需要承受高壓，密封性要求嚴(yán)格，氨在操作間或冷庫間內(nèi)循環(huán)，造成生產(chǎn)操作過程中存在危險。2、我國氨冷庫現(xiàn)狀、我國氨冷庫現(xiàn)狀我國于 1951 年前后開始自主研發(fā)氨制冷壓縮機，起步較晚，現(xiàn)今氨制冷系統(tǒng)在冷凍冷藏領(lǐng)域多為氨一次制冷方式（直接制冷） ，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程，各地區(qū)新建冷庫如雨后春筍般崛起，冷庫

5、新增容量也急劇增加，多為大型冷庫，由于氨制冷劑價格低廉、來源廣泛、使用方便，新建冷庫絕大多數(shù)采用氨一次制冷方式，但發(fā)展的同時，針對冷庫安全問題也提出了更大的考驗，安全問題主要表現(xiàn)為以下幾點：（1）事故頻發(fā)，近幾年， 我國出現(xiàn)了多起氨冷庫火災(zāi)爆炸事故，2013 年 6 月 3 日，吉林省德惠市寶源禽業(yè)有限公司氨制冷設(shè)備和氨管道發(fā)生爆炸，造成 121 人死亡，76 人受傷，直接經(jīng)濟達(dá)損失 1.8 億元以上；2013 年 8 月 31 日， 上海翁牌冷藏實業(yè)有限公司發(fā)生液氨泄漏事故，造成 15 人死亡，25 人受傷； 2014 年 11 月 16 日，壽光市龍源食品有限公司一胡蘿卜包裝車間發(fā)生氨泄漏

6、，導(dǎo)致火災(zāi)，造成 18 人死亡，13 人受傷。（2）區(qū)位的特殊性經(jīng)濟的發(fā)展， 城市化進(jìn)程的加快， 大量的冷庫建在了城鎮(zhèn)的中心處，往往具有人口密集的特點，一旦發(fā)生大量泄漏，其危險程度難以想象，處置難度極大，人員疏散困難，造成的損失不可估量。冷庫對冷凍冷藏等行業(yè)發(fā)揮著巨大作用，不可替代，因此必須采取有效措施，解決氨一次制冷系統(tǒng)泄漏的潛在危害，眾多案例和潛在的危險表面，氨一次制冷系統(tǒng)安全改造問題勢在必行，這同時也是推進(jìn)我國冷凍冷藏行業(yè)發(fā)展，推動經(jīng)濟進(jìn)步的重要措施。3、氨一次制冷系統(tǒng)的改進(jìn)方、氨一次制冷系統(tǒng)的改進(jìn)方法法3.1 傳統(tǒng)冷庫改造方式傳統(tǒng)冷庫改造方式主要包括以下幾種方式：一、氨直冷改為氟利昂直

7、冷，雖然安全性有所提高，但機組需重新設(shè)計，有些混合制冷劑穩(wěn)定差，同時大多數(shù)氟利昂不是破壞臭氧層就是會造成溫?zé)o室效應(yīng)，并且我國是蒙特利爾議定書締約國，承諾逐漸取消氟利昂類物質(zhì)的應(yīng)用。二、氨直冷改為氨二次制冷，此改造方法選用的載冷劑多為酒精、乙二醇、鹽水等，缺點是此類載冷劑對設(shè)備銹蝕嚴(yán)重，幾個月就會出現(xiàn)跑、冒、滴、漏等問題，同時酒精易燃易爆，不但沒有解決問題，反而帶來了新問題。基于此，本文提出了一種優(yōu)化的二次制冷改造方案。3.2 優(yōu)化的二次制冷改造方案二次制冷技術(shù)，也就間接制冷技術(shù)，在制冷系統(tǒng)管路增加二次冷卻液緩沖罐，使制冷劑可以在一個局部小的范圍內(nèi)，將冷量傳遞給載冷劑，然后再通過泵在常壓下將載冷

8、劑的冷量傳遞給冷庫間實現(xiàn)制冷。優(yōu)化的二次制冷改造方案如圖 1 所示。圖 1 優(yōu)化的二次制冷改造方案示意圖圖中：1、壓縮機；2、蒸發(fā)器；3、載冷劑緩沖罐；4、膨脹閥；5、冷凝器；6、冷卻水系統(tǒng)；7、熱交換器；8、暖液除霜罐；9、冷庫間；10、冷卻泵；11、暖液泵。本系統(tǒng)設(shè)有載冷劑儲罐與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器吸收儲罐中載冷劑的熱量，將載冷劑降溫，載冷劑儲罐與冷卻泵連接，冷卻泵將載冷劑運輸?shù)嚼鋷扉g釋放冷量，以達(dá)到制冷的目的；同時該系統(tǒng)在壓縮機后設(shè)有熱交換器及暖液儲罐，壓縮機放出的熱量進(jìn)行熱交換后儲存在暖液儲罐中，當(dāng)冷庫間進(jìn)行除霜時，將暖液通過暖液泵輸送到冷庫間進(jìn)行熱除霜；該系統(tǒng)中載冷劑與除霜液均為冰河冷

9、媒專利產(chǎn)品，該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)直接無制冷系統(tǒng)存在的安全性問題，暖液除霜系統(tǒng)利用壓縮機余熱除霜，達(dá)到節(jié)能的目的。本系統(tǒng)的優(yōu)點是設(shè)有載冷劑緩沖罐，其容量為載冷劑循環(huán)量的一倍以上，需要冷量時，載冷劑在冷庫間及操作間常壓循環(huán)，解決了傳統(tǒng)氨冷庫的安全性問題，也方便以后進(jìn)行管路維修，同時當(dāng)夜間電費低時，可以將制冷機滿負(fù)荷運行，冷量儲存在載冷劑中，白天用電量大時，可以關(guān)閉制冷機組，讓儲存的冷量進(jìn)行循環(huán)，實現(xiàn)了電力的移峰填谷。此優(yōu)化方案中所用載冷劑為我公司專利產(chǎn)品冰河冷媒，其特點是用量省、載冷能力強、防銹性能突出，解決了傳統(tǒng)載冷劑存在的問題，使設(shè)備使用壽命至 15 年以上。相關(guān)物性參數(shù)對比見表 1表 1 冰河冷

10、媒與傳統(tǒng)載冷劑物性參數(shù)對比載冷劑物性參數(shù)氯化鈣乙二醇酒精冰河冷媒濃度 wt%22423836冰點-20-20-20-20密度 g/cm3(15)1.231.050.971.05比熱 cal/g. 0.670.800.900.86導(dǎo)熱系數(shù) W/m.K0.440.450.360.46粘度 cP12.016.012.828.26防銹性嚴(yán)重銹蝕銹蝕嚴(yán)重銹蝕不銹蝕表 1 中可見，同樣是冰點-20時，冰河冷媒比熱、導(dǎo)熱系數(shù)均大于傳統(tǒng)載冷劑、粘度小于傳統(tǒng)載冷劑、同時冰河冷媒不銹蝕設(shè)備，是二次制冷系統(tǒng)良好的載冷劑。4、結(jié)束語、結(jié)束語目前， 國內(nèi)外大中型冷庫， 采用氨一次制冷仍然是主流。我國氨系統(tǒng)冷庫發(fā)展已有 60 年歷史，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，其地位越來越明顯。采用氨一次制冷方式的冷凍冷藏系統(tǒng)需