我們來用某氨機冷庫的自動化改造中發現了一個現象,對這個現象做了一點研究分析,同時在分析中將氨機系統與集中式氟機系統做了一些比較有一點心得體會,拿出來供大家參考。
一、概述:
該冷庫庫容1000噸,分為10間;每間100噸,氨單級蒸汽壓縮制冷,水冷形式;供液為單桶雙泵的氨泵供液;氨液分配為電磁閥分配;冷風機為水沖霜式冷風機,液體上進下出。
改造后的工作原理如下:
由溫度控制器將庫內溫度信號供給PLC,由PLC決定庫內冷風機、供液電磁閥和氨泵是否工作。當庫溫高于設定溫度的上限時冷風機、供液電磁閥和氨泵開始工作,氨液在冷風機內蒸發,庫溫下降,低壓壓力上升;當低壓壓力上升到設定的開機壓力時,冷卻水泵、冷卻塔等設備自動啟動,延時后壓縮機自動啟動,自動加載。庫內溫度下降到設定的下限時,供液電磁閥關閉,冷風機停止工作,如果沒有其他冷風機工作,氨泵也停止工作;沒有氨液蒸發,低壓壓力開始下降,當下降到設定的停機壓力時,壓縮機開始自動減載、停機,延時后冷卻水泵、冷卻塔等設備停機。冷風機工作時間累計到一定時,自動開始沖霜,沖霜結束后,經過延時淋水自動轉入制冷狀態,如果這時溫度高于設定的上限,冷風機、供液電磁閥和氨泵開始工作,對冷庫開始降溫;如果這時溫度低于設定的上限,則等待溫度上升到設定的上限。另外提供了手動化霜的方法。
二、現象:
根據我們在集中式氟機系統的經驗,認為庫內溫度的上下限設定值相差不能太小,否則將引起壓縮機的頻繁啟動;如果控制系統沒有壓縮機輪換啟動的功能,壓縮機將很快燒壞。而這一座冷庫的溫度設定值為0.25±0.25℃,即0℃開機。0.5℃停機,控制精度是比較高的,但是并沒有出現壓縮機頻繁啟動,而是經過多間冷庫多次開停以后,壓縮機才啟動一次。這一現象是偶然的還是普遍規律呢?
三、分析:
現象是客觀存在的,用理論正確的解釋它,才能有所提高,才能更好的運用理論指導以后的實踐,我們認真分析了氨、氟兩種系統的特點。
1、 電器控制:原理上沒有大的區別,由于氨機與氟機加載方法的不同,在電路上做了相應的處理。
2、 水系統:是為制冷系統服務的,怎樣變也不會影響到壓縮機的啟動次數,所以不考慮這個系統的影響。
3、 制冷系統:集中式氟利昂制冷系統的蒸發方式是直接蒸發,而氨系統是單桶雙泵的氨泵供液形式;我們在現場觀察到在冷庫降溫時,氨系統的低壓壓力變化不明顯,而集中式氟利昂制冷系統的低壓壓力變化很明顯。我們認為壓縮機啟動的不頻繁是氨泵供液這種制冷方式所決定的。
在氨泵供液這種制冷方式中,壓縮機先將低壓循環桶里的氨液冷卻到-15℃,再送入冷風機中蒸發;因為氨液的循環量是蒸發量的3~6倍,所以回到低壓循環桶的氨液與進入冷風機的氨液溫度相同,只是由液體變成氣-液兩相流體,兩相流體在低壓循環桶中分離開,液體再次被氨泵送入冷風機蒸發,氣體越積越多,壓力有升高的趨勢,低壓循環桶里的大量的低溫氨液又將氣體冷凝成低溫液體。在這個過程中,低溫液體的溫度略有上升(即壓力略有上升)。所以低壓壓力不會急劇變化,壓縮機也就不會頻繁啟動。
四、證明:(以下計算省略了邊界參數,不是嚴密的計算和推理,僅供說明問題使用)
一間100噸冷庫波動0.5℃的冷量(忽略庫內空氣的熱容和這段時間傳入的熱量):設庫內貨物的比熱為1,則冷量Q=c×G×△T=1×100×0.5=50000Kcal。
每公斤-15℃氨液的蒸發熱Q1=313.63Kcal。
所以Q/Q1=159.42kg。就是說159.42kg的-15℃氨液蒸發成-15℃氣體,就可以完成一次降溫。低壓循環桶和管道中的氨液在1噸以上,這些氨液蒸發成氣體足夠冷庫溫度波動5~6次了,何況庫溫波動0.5℃時,貨物溫度的波動要遠遠小于0.5℃。
五、結論:
氨機冷庫自動化以后,庫溫精度的提高不會使壓縮機頻繁啟動,這是氨系統的 原理和設備所決定的,而不是某一個項目的特殊現象。
