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大型冷庫采用氟桶泵供液系統設計探討

發表時間:2016-12-07   編輯:雪隆冷凍
一、大型冷庫為何選用桶泵供液方式

制冷系統中,供液方式有直接供液、重力供液和氨(氟)桶泵供液三種方式:
1、直接壓差供液適合小型的制冷系統,系統簡單,除霜須外置配套
2、重力供液適合中小型制冷系統,安裝高度要求,但抗衡工況變化能力小,制冷效率低。
3、桶泵供液適合大型的系統,尤其是多層樓的制冷系統,系統設計便于集成,除霜方案容易解決。
目前,很多場合氟利昂制冷逐漸推廣,氟制冷劑逐漸趨向于氨制冷劑成熟的桶泵供液方式。如果是大中型冷庫選擇桶泵供液方式自然是最為合理,也最為合算的,但由于主流制冷劑R22比較溶于冷凍機油的特性,氟桶泵機組又相對于氨制冷劑來講設備及系統設計有一些不同。
 

氟泵供液特點主要有以下幾個方面:
 
(1)換熱效率高:
對于蒸發器來講,由于制冷方式是滿液式(或半滿液式)換熱。使得對蒸發器來講具有較高的換熱效率,冷卻效果好。制冷劑循環量數倍于蒸發器的蒸發量使蒸發器有著充分的潤濕表面,可以發揮蒸發器全部蒸發面積的傳熱效能;制冷劑在蒸發器內呈環流流動狀態,氣體在中心部位流動,從而強化了制冷劑和管壁面的換熱條件;而且,由于大量制冷劑的沖刷,蒸發器管壁不易形成油膜,其底部也不易積存油污,從而使管壁傳熱系數得以提高。
相對于鋁排管直接膨脹供液的優勢:鋁排管內部為液氣混合物,隨著鋁排加長,末端全部變成過熱氣體,不僅會降低蒸發面積的利用率,而且由于制冷壓縮機排氣溫度升高,還容易引起潤滑油焦化的危險;但供液過多,又極易造成制冷壓縮機濕沖程,不能保證制冷裝置的安全運行,所以在最末端的排管中有一部分管子中流動的是氣體,而非液體。另外,液體節流產生的散發氣體,混同液體呈兩相流體送往蒸發器,使供液管道阻力損失大大增加,同時也降低了蒸發器的冷卻效果。所以,同樣蒸發面積的蒸發器,桶泵供液的冷卻效果比直接膨脹供液提高 25%~30%,比重力供液提高 10%左右。
(2)能夠保證長距離、高低庫層供液。
利用泵的機械作用,可以克服系統中的部分阻力損失,實現長距離供液。這樣可以解決大型冷庫和多層冷庫的供液問題。

(3)便于系統集成化、自動化
桶泵供液方式相對操作簡單可靠,便于集中控制和實現自動化,制冷壓縮機的運行工況得以改善。氟泵供液制冷系統,在庫房熱負荷無大波動,氟桶液面較穩定的情況下,就能維持氟泵的正常運行,而不需要經常性的調節工作,對系統中的冷負荷的調節可以在制冷機房內完成,庫房內沒有需要經常調節的閥門同時實現制冷裝置自動化也比較容易。而直接膨脹供液系統中由于熱負荷不斷波動,膨脹閥調節比較困難。有時需要在庫房內爬高調節閥門,非常不方便。
(4)除霜方式可靠
桶泵機組,本身帶有除霜存液功能,同時調節站可方便設計除霜系統

三、設備選擇和系統設計原則(考慮潤滑油和液壓縮及潔凈度的影響)

1、壓縮機部分
考慮到桶泵供液方式存在操作及工況變化可能的影響,需要選擇螺桿式壓縮機組。
優點:耐部分液壓縮,單位制冷量大,便于集成高效油分離器。
2、輔助設備部分
要考慮系統潔凈度和油分離設備
3、系統管路設計及操控設計
(1)、在設備選擇上,要選擇具備有經驗豐富的氟利昂設備制造廠家。
(2)、系統設計要考慮管道的回油、系統不正常造作造成的冷凍機潤滑油逃逸到低壓系統簡單回油操作。
(3)、油加熱系統可靠性和操作性。
(4)、主要管路的回油基本知識。
(5)、泄露損失降低到最小的系統閥門設計。