冷庫節(jié)能及磁懸浮

1、冷庫節(jié)能及磁懸浮第1頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一目錄一、節(jié)能冷庫（ Energy-saving refrigerator ）二、磁懸浮 （magnetic suspension）第2頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫1.初步了解2.對冷庫融霜操作的了解3.對壓縮機的了解4.對PROA的了解第3頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解冷藏庫的節(jié)能原理：從整個系統(tǒng)的能耗考慮，冷藏庫的節(jié)能能耗主要包括兩部分：.冷藏庫因保證低溫環(huán)境所需要的能量；從而達到節(jié)能.產(chǎn)生冷量的制冷系統(tǒng)所需要的能量。從節(jié)能角度出發(fā)，需要

2、對這兩部分能耗進行控制：鑒于冷藏庫冷藏企業(yè)耗電量的80%是制冷系統(tǒng),而制冷系統(tǒng)中壓縮機的耗電量約占60%左右,所以壓縮機所匹配電動機的節(jié)能意義更為重大。第4頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解典型中等規(guī)模冷藏庫制冷系統(tǒng)各部分的能耗分布為：壓縮機的功耗為78%；冷庫內風機能耗為15%；冷卻水能耗為4%；制冷劑泵能耗為1%其它能耗為2%。1. 避免在一天當中最熱的時段開啟制冷壓縮機2. 減少換熱器換熱溫差，提高制冷系統(tǒng)的效率，達到節(jié)能效果，但是這要增大換熱器的面積。3. 控制合適的控制精度，從節(jié)能角度出發(fā)，只要不影響商品的品質，控制精度宜取低不取高，不必片面追

3、求高精度控制。第5頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解4. 減少不同蒸發(fā)溫度冷間的并聯(lián)運行，由于同一制冷的制冷壓縮機只能在同一個蒸發(fā)溫度下運行，所以不同溫度的冷藏間如果并聯(lián)運行，就會使相對蒸發(fā)溫度較高的庫房處于高耗能運行狀態(tài)，該冷藏間熱負荷越高其耗能就越高，應避免此情況的出現(xiàn)。5. 調節(jié)制冷系統(tǒng)的有關參數(shù):（）多點溫度參數(shù)的庫房溫度調節(jié),庫房溫度理想的控制方式是以庫房的平均溫度、冷風機的進風及其出風溫度為輸人參數(shù)，編制適當?shù)目刂瞥绦?，通過進行調節(jié)可以達到節(jié)能的要求，也能滿足某些庫房高精度溫度調節(jié)的需要。（）變蒸發(fā)溫度調節(jié)（）變流量調節(jié)（）相對濕度調節(jié)6.

4、實時計算控制，確保系統(tǒng)最佳節(jié)能運行第6頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解節(jié)能冷庫降低能耗的途徑通常分為兩部分： 1 減少冷庫冷負荷2 冷庫設備選型。第7頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解1減少冷藏庫冷負荷，1）.冷藏庫圍護結構西谷制冷冷庫通過圍護結構的跑冷量與冷藏庫圍護結構單位熱流量成正比。因此，應多在減少冷藏庫的冷藏庫圍護結構單位熱流量指標方面下功夫。要降低圍護結構單位熱流量，一是保溫材料熱導率要小，二是圍護結構層要厚。但厚度一般不宜太厚，否則會出現(xiàn)增加建造成本和浪費空間等問題。常用的節(jié)能冷藏庫保溫材料有聚氨酯硬

5、質泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。聚氨酯硬質泡沫塑料熱阻最大，保溫性能最好，適用于低溫冷藏庫。聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)廠家眾多，購取方便，熱阻較大，建造安裝方便，適用于高、中溫冷藏庫。第8頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解2）冷藏庫的蒸發(fā)壓力和溫度蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)壓力是相對應的，知道了蒸發(fā)壓力后，可通過查表得出蒸發(fā)溫度。在冷藏庫庫房溫度一定的條件下，將溫差(蒸發(fā)溫度與庫房溫度的差)縮小，蒸發(fā)溫度可以相應地提高，冷藏庫制冷機的制冷量就會有所提高，也就是節(jié)能循環(huán)效率提高了，相應地也節(jié)省了電能。第9頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步

6、了解3）冷藏庫融霜操作蒸發(fā)器的表面結霜除了增加冷藏庫的熱負荷外，還會降低蒸發(fā)器的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，降低蒸發(fā)器的性能，增加制冷的能耗。一般來說，當蒸發(fā)器表面上的霜層對空氣的阻力尚不顯著，通過蒸發(fā)器空氣的流量尚未減少之前，霜層的影響尚不嚴重，可不必融霜;當空氣的流量明顯減少時，應進行融霜。空氣的濕度越大、蒸發(fā)器溫度與冷藏庫的庫溫差越大，越容易在蒸發(fā)器上結霜，結合保鮮工藝，盡量采用包裝化冷藏可以減少果蔬的干耗，減少蒸發(fā)器的融霜次數(shù)，實際也起到了冷藏庫節(jié)能的作用。（）要有合適可靠的霜層傳感器或差壓變送器（在某些情況下也可采用電流變送器）來感知最佳的融霜時間（）要有合理的融霜程序（）還要有冷風機翅片感溫器，

7、防止過多加熱（）應研究和采用更有效的冷風機融霜方法第10頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解冷庫節(jié)能冷庫耗能的因素主要包括冷庫制冷系統(tǒng)的性能，制冷劑的選型，壓縮機冷凝器和蒸發(fā)器的選型，冷庫的規(guī)模及平面布局，冷庫隔熱層的類型和厚度，冷庫進出貨物的次數(shù)，冷庫外門的隔熱性能等，要提高冷庫制冷效率則所有的因素都應該考慮進去。第11頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解冷庫制冷設備使用一段時間后會出現(xiàn)換熱效果下降、用電量增加的問題。其原因是由于壓縮機內部潤滑油耐磨性不足，在換熱器管路內壁形成不同厚度的油膜，降低了換熱器的導熱效率，

8、導致出風口溫度下降，用電量增加。制冷系統(tǒng)中有0.1mm厚的油膜，增加能耗11-12%。根據(jù)設備的使用時間的長短，設備性能一般會下降10%-30%左右。冷庫節(jié)能添加劑（PROA）加入制冷設備后，可以降低設備能耗，減少碳排放，幫助企業(yè)降低空調等制冷設備的耗電量，與企業(yè)共同完成節(jié)能降耗的任務。冷庫節(jié)能添加劑簡稱PROA，是一種用于提高制冷系統(tǒng)能效的新型節(jié)能產(chǎn)品，可有效降低制冷設備用電量的8%-30% ，提高出風口溫度。PROA添加劑能夠節(jié)電的作用機理是：清除在設備金屬管壁表面上的油膜，形成一層PROA分子保護層，提高潤滑能力，減少磨損，增加換熱系統(tǒng)的換熱效率，從而達到節(jié)能節(jié)電8%-30%的目的。第1

9、2頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一節(jié)能冷庫的初步了解PROA特點及性能特點：1.減少電力消耗節(jié)能 可減少設備耗電8%-30%；2.降低出風口溫度節(jié)能降低出風口溫度2-6度；3.減少機械摩擦節(jié)能 在壓縮機運動部件表面附著一層PROA分子保護層，減弱了零部件之間的機械摩擦；4.延長設備壽命節(jié)能 減少機械摩擦，合理延長設備的壽命。5.降低運行噪音節(jié)能 減少機械摩擦，降低設備運行噪音。適用機型：各種類型空調機，熱泵，制冷設備，冷凍機，往復活塞式壓縮機，回旋式壓縮機，螺桿式和離心式壓縮機，節(jié)能制冷系統(tǒng)。第13頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一2.對冷庫融霜操

10、作的了解微波加熱技術在冷庫融霜中的應用低溫冷庫電熱融霜與熱氣融霜的對比試驗研究第14頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一2.對冷庫融霜操作的了解11微波與微波加熱機理微波是指頻率在300 MHz一300 GHz、對應波長A為l 000l mm的電磁波。目前，微波加熱技術通常使用的微波頻率為(91515)MHz波段和(245050)MHz波段，其加熱機理是依靠介質材料自身損耗電磁能轉化為熱能，即微波在電磁場的作用下，介質材料中的極性分子從原來的隨機分布狀態(tài)轉向按照電場的極性排列取向，隨著交變電磁場的變化，導致介質分子的劇烈運動和相互摩擦而產(chǎn)生熱量，使介質溫度不斷升高。第15頁

11、，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一2.對冷庫融霜操作的了解12微波在冷庫融霜中的應用微波融霜是利用微波的熱效應加熱液態(tài)制冷劑和融化冰層，進而使盤管外表面的霜層融化脫落。微波技術以其獨特的加熱特點，在冷庫融霜工藝中的應用優(yōu)勢如下。(1)微波加熱技術便于連續(xù)生產(chǎn)，易于實現(xiàn)自動控制。(2)能量利用率高。利用微波能夠直接穿透霜層，到達盤管外表面進行融霜。霜層的融化速度快，熱量損失較小。(3)操作性好，適用范圍廣。微波融霜系統(tǒng)采用模塊化控制，操作過程簡單，可與微波干燥、微波殺菌、微波滅活、微波解凍等環(huán)節(jié)配套使用，構成一體化食品加工貯藏方案。(4)與熱氨融霜相結合，可消除蒸發(fā)器的累積結

12、冰現(xiàn)象，有助于節(jié)約運行能耗，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。第16頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一2.對冷庫融霜操作的了解1.3融霜方案概述熱氨融霜不徹底時，啟動微波融霜，消除冷風回風口處的累積結冰，解決宰殺、分割、冷包等冷庫生產(chǎn)工序與凍結相脫節(jié)，以及融霜不徹底引起的能耗問題?？紤]微波的傳播特性和加熱特性，微波加熱系統(tǒng)采取l臺微波發(fā)生器、兩路輸送、多點加熱的方案，即微波通過多個波導管輸送到盤管內部，分別對盤管內的液氨和盤管外表面霜層融化的水進行加熱，由內至外將盤管表面包裹的霜層依次融化。當冰霜層斷裂、脫殼時，借助重力和振動器的間歇震動，迫使霜層快速斷裂、脫殼。1.4融霜系統(tǒng)的設計微波

13、融霜系統(tǒng)主要由小車式微波發(fā)生器的形式提高微波發(fā)生效率)、波導(選用發(fā)射微波頻率為245 GHz的磁控管作為微波來源，并以多微波管并聯(lián)管(設置2根主波導管：l根通往蒸發(fā)盤管內的微波加熱器，用于加熱盤管內的氨液，使盤管管壁溫度升高；另1根通往冷風機外殼上的微波加熱器、用于加熱盤管外表面霜層融化后所生成的水，進而由內至外地融化霜層)、微波加熱器(冷風機外殼與盤管外表面間的空腔外置微波加熱器，盤管內的空腔內置微波加熱器)、輔助除冰器(附加偏心輪式電機，運轉時振動冷風機外殼，促使盤管外表面的霜層脫離、脫落)、積水盤及其他配套設備所組成。第17頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一2.對

14、冷庫融霜操作的了解第18頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一2.對冷庫融霜操作的了解低溫冷庫電熱融霜與熱氣融霜的對比試驗研究第19頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一2.對冷庫融霜操作的了解第20頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一2.對冷庫融霜操作的了解實驗結論1、熱氣融霜過程對冷庫溫度場的影響很小,庫溫波動在3以內電熱融霜對低溫冷庫溫度場影響很大, 在庫溫一40工況下, 庫內溫度波動甚至超過20。2、從運行節(jié)能角度講, 熱氣融霜比電熱融霜節(jié)電量超過90%, 融霜結束后, 切換至制冷工況下的運行費用亦相應降低。3、運行費用亦相應降低

15、。相對電熱融霜而言, 熱氣融霜快速有效。這只需增加可切換成熱泵運行的管道和閥而已, 此費用與電熱融霜的電熱管及其控制開關相當。在節(jié)能減排的大背景毛選擇熱氣融霜方式是必須的。這術僅在融霜能耗、對庫內溫度場的影響更非常明顯地優(yōu)于電熱融霜, 還可借助熱氣融霜過程沖刷掉蒸發(fā)管內的油膜熱阻, 使下一制冷周期效果更佳。第21頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對壓縮機的了解壓縮機在啟動時，電機的電流會比額定電流高5-6倍，不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng) 在設計時在電機選型上會留有一定的余量，電機的速度是固定不變的，但在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行

16、，因此進行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實現(xiàn)電機軟啟動、通過改變設備輸入電壓頻率達到節(jié)能調速的目的，而且能給設備提供過流、過壓、過載等保護功能。國內變頻器做得較好廠家的有三晶、英威騰等。第22頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對壓縮機的了解 制冷壓縮機根據(jù)其工作原理可分為容積型和速度型兩大類。 在容積型壓縮機中，氣體壓力的升高是靠吸入氣體的體積被強行縮小，使單位容積內氣體分子數(shù)增加來達到的。它有兩種結構形式：往復活塞式和回轉式。 在速度型壓縮機中，氣體壓力的升高是靠氣體的速度轉化而來，即先使氣體獲得一定高速，然后再由氣體的速度能轉化為壓力能。其主要形式是離心式制冷壓

17、縮機。 第23頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對壓縮機的了解第24頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對壓縮機的了解第25頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對壓縮機的了解第26頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對PROA的了解節(jié)能冷庫添加劑又稱極化冷凍油添加劑。美國在20 世紀90 年代初研究成功一項高科技專利產(chǎn)品：極化冷凍機油添加劑（Polarized Refrigerant Oil Additive,簡稱PROA），它含有活性極化分子（在一端帶有負電性）：這種帶電分子對金屬有極強的親和力

18、，可在制冷裝置內部金屬表面形成單分子薄膜微層，它不僅提高了壓縮機中運動部件的潤滑系數(shù)，并且能清除沉積在冷凝器和蒸發(fā)盤管中的冷凍機油，提高了熱傳遞和熱交換效率，達到了節(jié)約能耗和延長機器壽命的目的。極化冷凍機油添加劑能提高制冷空調系統(tǒng)的效率，減少制冷機電能消耗（提高制冷系數(shù)COP10%以上），還能加快冷間降溫速度、延長設備壽命、減少制冷劑加冷凍油次數(shù)及耗油量。第27頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對PROA的了解第28頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對PROA的了解該極化冷凍機油添加劑自1998 年3 月引入我國后，已在山東、北京、上海、浙江

19、等地廣泛應用，經(jīng)濟效益明顯。在冷庫中若干應用實例如圖所示：第29頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一3.對PROA的了解PROA 可適用于各種類型的空調機和冷凍機組，包括活塞式、螺桿式、渦旋式和離心式壓縮機。并適用于各種常用制冷劑，如CFC、HCFC、HFC、R717 以及CO2（R744）等，其適用的溫度范圍為-54+204。第30頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一磁懸浮 磁懸浮離心式鼓風機是風機的一種，它是將磁懸浮技術和高速電機技術融入傳統(tǒng)風機之中所形成的一種高效、節(jié)能、環(huán)保的新型鼓風機，廣泛應用于工廠、礦井、隧道等的通風；城市污水處理；風洞風源等

20、工業(yè)項目中。 磁懸浮軸承部分的主要功能是實現(xiàn)轉軸的懸浮。它通過內置的徑向傳感器和軸向傳感器檢測轉軸的位移信號，將得到信號送入磁懸浮軸承控制器進行調 理、運算和放大得到控制電流，再將該控制電流輸入徑向磁軸承和軸向磁軸承，通過電流產(chǎn)生磁場，又由磁場產(chǎn)生吸力，從而實現(xiàn)轉軸的懸浮。高速電機部分的主要功能是驅動轉軸的旋轉。它通過變頻電源產(chǎn)生頻率可控的交變電流，將此交變電流輸入電機定子產(chǎn)生交變的磁場，帶動轉軸高速旋轉。風機部分的主要功能是實現(xiàn)鼓風。隨轉軸一同做高速旋轉的葉輪帶動空氣從渦殼的進氣口進入，空氣在渦殼的導向與增壓作用下成為具有一定流速與壓 力的氣體，最后從渦殼的出氣口鼓出，這就實現(xiàn)了風機的鼓風第

21、31頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一磁懸浮第32頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一磁懸浮國內主要制造企業(yè)南京磁谷科技有限公司，是南京市和江蘇省民營科技型企業(yè)，獲得過省市和國家的產(chǎn)學研創(chuàng)新項目支持。該公司依托南京航空航天大學磁懸浮應用技術研究所的科研力量與863計劃的科研成果，主要從事磁懸浮軸承技術的研究、開發(fā)、應用、推廣及其產(chǎn)業(yè)化。主要產(chǎn)品有磁懸浮軸承技術的相關設備、試驗儀器。2009年，南京磁谷自主研發(fā)的國內首臺磁懸浮離心鼓風機在污水處理廠成功連續(xù)運行。第33頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期一磁懸浮主要參數(shù)額定轉速4000r/min額定功率70kw額定流量40m3/min額定升壓60kpa第34頁，共44頁，2022年，5月20日，8點47分，星期