1、宏山塑业2014年01月15日 制冷系统安全管理制冷系统安全管理 制冷系统的用途制冷系统的用途 制冷剂制冷剂 制冷循环制冷循环 制冷设备制冷设备 制冷经济运行制冷经济运行内容内容 氨属有毒类介质，毒性氨属有毒类介质，毒性2 2级，对人的危害主要表现在对上级，对人的危害主要表现在对上呼吸道的刺激和腐蚀作用，直接接触高浓度氨时，接触部位可呼吸道的刺激和腐蚀作用，直接接触高浓度氨时，接触部位可引起碱性化学灼伤，氨还可以引起呼吸道深部及肺部的损伤。引起碱性化学灼伤，氨还可以引起呼吸道深部及肺部的损伤。1）氨液溅到皮肤上引起的冷灼伤；）氨液溅到皮肤上引起的冷灼伤；2）氨液或氨气对眼睛的刺激或灼伤性伤害；
2、）氨液或氨气对眼睛的刺激或灼伤性伤害；3）氨气被吸入后会刺激呼吸器官，重则导致昏迷甚至死亡。）氨气被吸入后会刺激呼吸器官，重则导致昏迷甚至死亡。4）车间空气中氨的最高容许浓度为）车间空气中氨的最高容许浓度为30 mg/m3，当氨蒸汽在，当氨蒸汽在空气中容积浓度达到空气中容积浓度达到0.50.6%时人在其中停留半小时即可中时人在其中停留半小时即可中毒。毒。氨系统的安全管理氨系统的安全管理 安全操作要制定科学而合理的安全操作规程，并严格遵守安全操作要制定科学而合理的安全操作规程，并严格遵守执行。所有操作工均须持证上岗，确保安全操作。执行。所有操作工均须持证上岗，确保安全操作。1 1、新安装的制冷系
3、统，必须经过耐压试验、检漏、排污、抽、新安装的制冷系统，必须经过耐压试验、检漏、排污、抽真空，当确认系统无泄漏时，方可充灌制冷剂。真空，当确认系统无泄漏时，方可充灌制冷剂。2 2、像容器内充灌制冷剂时，阀门开启操作应缓慢进行，以免、像容器内充灌制冷剂时，阀门开启操作应缓慢进行，以免引起容器的脆性破坏。引起容器的脆性破坏。3 3、制冷系统中，存有液态制冷剂的管道设备，严禁同时将两、制冷系统中，存有液态制冷剂的管道设备，严禁同时将两端阀门关闭。端阀门关闭。4 4、为避免氨与空气混合遇明火发生爆炸，在冻结站和辅助设、为避免氨与空气混合遇明火发生爆炸，在冻结站和辅助设备间不能有明火，冬季严禁用明火取暖
4、。备间不能有明火，冬季严禁用明火取暖。5 5、检修设备和管道时，在制冷剂未抽空或未置换完全与大气、检修设备和管道时，在制冷剂未抽空或未置换完全与大气接通的情况下，严禁拆卸设备进行焊接作业。接通的情况下，严禁拆卸设备进行焊接作业。氨系统的安全管理氨系统的安全管理发生氨中毒的急救措施发生氨中毒的急救措施 1 1、当发生冷灼伤时，应立即把被氨液溅湿的衣服脱掉，用大、当发生冷灼伤时，应立即把被氨液溅湿的衣服脱掉，用大量的水或量的水或2%2%硼酸水冲洗皮肤，切忌干加热；解冻后，再涂凡硼酸水冲洗皮肤，切忌干加热；解冻后，再涂凡士林、植物油或万花油。士林、植物油或万花油。2 2、呼吸道受氨气刺激引起严重咳嗽
5、时，可用湿毛巾或用食醋、呼吸道受氨气刺激引起严重咳嗽时，可用湿毛巾或用食醋弄湿毛巾捂住口鼻，可以显著减轻氨对呼吸道的刺激和中毒弄湿毛巾捂住口鼻，可以显著减轻氨对呼吸道的刺激和中毒程度。程度。3 3、呼吸道受氨刺激较大而且中毒比较严重时，可用硼酸水滴、呼吸道受氨刺激较大而且中毒比较严重时，可用硼酸水滴鼻漱口，并给中毒者饮入柠檬水（汁）。鼻漱口，并给中毒者饮入柠檬水（汁）。氨系统的安全管理氨系统的安全管理 制冷系统安全管理制冷系统安全管理 制冷系统的用途制冷系统的用途 制冷剂制冷剂 制冷循环制冷循环 制冷设备制冷设备 制冷经济运行制冷经济运行内容内容啤酒厂制冷系统流程图啤酒厂制冷系统流程图 制冷系
6、统安全管理制冷系统安全管理 制冷系统的用途制冷系统的用途 制冷剂制冷剂 制冷循环制冷循环 制冷设备制冷设备 制冷经济运行制冷经济运行内容内容 制冷剂制冷剂 在制冷装置内完成热力循环的工质在制冷装置内完成热力循环的工质 制冷剂的种类与编号制冷剂的种类与编号(1)(1)无机化合物无机化合物(2)(2)饱和烃的卤化物饱和烃的卤化物(氟利昂氟利昂)(3)(3)碳氢化合物碳氢化合物(烃类烃类)(4)(4)共沸制冷剂共沸制冷剂(5)(5)非共沸制冷剂非共沸制冷剂如水、氨、二氧化碳等如水、氨、二氧化碳等如如R12R12、R22R22、R134aR134a等等如丙烷、异丁烷等如丙烷、异丁烷等如如R502R50
7、2等等如如R407CR407C等等制冷剂制冷剂 按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类按照制冷剂的标准蒸发温度，将其分为三类高温（低压）制冷剂高温（低压）制冷剂中温（中压）制冷剂中温（中压）制冷剂低温（高压）制冷剂低温（高压）制冷剂tsts00Pc0.2Pc0.20.3MPa0.3MPa00tsts-60,-60,0.3MPa0.3MPaPcPc2.0MPa2.0MPats-60ts-60制冷剂制冷剂 u 对制冷剂的要求n1.热力学方面的要求：n1)沸点要求低n2)临界温度要高、凝固温度要低n3)具有适宜的工作压力，(Pk/Po)小n4)汽化潜热大n5)对于大型制冷系统，单位容积制冷量尽可能地
8、大n6)绝热指数小些n7)对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂制冷剂制冷剂 u2.物理化学方面的要求：n1）粘度尽可能小n2）热导率要求高n3）纯度高。n4）热化学稳定性好，n5）良好的电绝缘性。n6）溶解于油的不同性质表现出不同的特点。n制冷剂在润滑油中的溶解性可分为完全溶解、微溶解和完全不溶解。一般可认为R717、R13、R14等是不溶于油的制冷剂；R22、R114等是微溶于油的；R11、R12、R21、R113等是完全溶于油的。制冷剂制冷剂 u3.安全性方面的要求：n1）在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。n2）无毒或低毒，相对安全性好n3）具有易检漏的特点n4）制冷剂无毒u4.经济性
9、方面的要求 n制冷剂的生产工艺简单，价廉、易得。制冷剂制冷剂 氨的特性（氨的特性（R717R717）1.1.氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用。导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用。2.2.氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈的刺氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈的刺激性臭味、等熵指数较大，若系统中含有较多空气时激性臭味、等熵指数较大，若系统中含有较多空气时，遇火会引起爆炸。，遇火会引起爆炸。3.3.氨制冷系统中应设有空气分离器，及时排除系统内的氨制冷系统中应设有空气分离器，及时
10、排除系统内的空气及其它不凝性气体。空气及其它不凝性气体。4.4.氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在0.20.2的的范围内。范围内。5.5.氨制冷系统中往往设有油分离器氨制冷系统中往往设有油分离器6.6.氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料制冷剂制冷剂 R22R22对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应。它是对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应。它是第二批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国将在第二批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国将在20402040年年1 1月月1 1日起禁止生产和使用。日起禁止生
11、产和使用。R22R22是最为广泛使用的中温制冷剂是最为广泛使用的中温制冷剂R22R22属安全性制冷剂。属安全性制冷剂。R22R22化学性质不如化学性质不如R12R12稳定。稳定。R22 R22 能部分地与润滑油互溶，能部分地与润滑油互溶，R22R22对金属的作用、泄漏性对金属的作用、泄漏性与与R12R12相同。相同。R22R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心式、压缩机系统中均有采用。由于它对大气臭氧层仅有微式、压缩机系统中均有采用。由于它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用，故可作为弱的破坏作用，故可作为R12R12的近期、过渡性替代制冷
12、剂的近期、过渡性替代制冷剂。制冷剂制冷剂 要求要求(1)(1)比热大比热大(2)(2)导热系数大导热系数大(3)(3)粘度低粘度低(4)(4)凝固点与使用温度范围相适应凝固点与使用温度范围相适应(5)(5)腐蚀性小腐蚀性小(6)(6)无毒、不燃、不爆无毒、不燃、不爆(7)(7)化学稳定性好化学稳定性好(8)(8)价格低廉价格低廉载冷剂的选择要求和选择方法载冷剂的选择要求和选择方法载冷剂与载冷剂循环特点载冷剂与载冷剂循环特点 载冷剂：在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质载冷剂：在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质在蒸发器中被制冷剂冷却并送到冷却设备中吸收被冷却系统的热量，然后返回在蒸发器中被
13、制冷剂冷却并送到冷却设备中吸收被冷却系统的热量，然后返回蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂，而载冷剂重新被冷却。如此循环不止，以蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂，而载冷剂重新被冷却。如此循环不止，以达到连续制冷的目的。达到连续制冷的目的。载冷剂载冷剂载冷剂载冷剂16%水溶液冷媒剂工业三级水16%酒精水溶液16%乙二醇水溶液16%丙二醇水溶液载冷剂载冷剂 制冷系统安全管理制冷系统安全管理 制冷系统的用途制冷系统的用途 制冷剂制冷剂 制冷循环制冷循环 制冷设备制冷设备 制冷经济运行制冷经济运行内容内容压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件变化，压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件变化，为了衡量、比较压
14、缩机性能，制定公认的温度条件为了衡量、比较压缩机性能，制定公认的温度条件(名义工况名义工况)，作为压缩机制冷量选用和比较的标准。，作为压缩机制冷量选用和比较的标准。铭牌上标示的制冷量和功率一般是在标准铭牌上标示的制冷量和功率一般是在标准工况下的值，如为空调专用，则为空调工工况下的值，如为空调专用，则为空调工况。况。名义工况名义工况(旧旧)标准工况标准工况空调工况空调工况制冷工况制冷工况名义工况名义工况(新新)高温工况高温工况中温工况中温工况低温工况低温工况最大压差工况：最大压差工况：用来考核压缩机零件强度、用来考核压缩机零件强度、排气温度、油温、电机绕组温度。排气温度、油温、电机绕组温度。最大
15、轴功率工况：最大轴功率工况：用来考核压缩机噪声、用来考核压缩机噪声、振动，并依此选配电动机。振动，并依此选配电动机。制冷工况制冷工况制冷循环制冷循环理论制冷循环理论制冷循环1）制冷压缩机压缩过程制冷压缩机压缩过程 2）制冷压缩机冷凝过程制冷压缩机冷凝过程 3）制冷压缩机膨胀过程制冷压缩机膨胀过程 4）制冷压缩机蒸发过程制冷压缩机蒸发过程 理论循环过程在压焓图上的表示理论循环过程在压焓图上的表示 1.单位质量制冷量单位质量制冷量 q0=h1h42.单位容积制冷量单位容积制冷量 qv=q0/v13.制冷剂质量流量制冷剂质量流量 qm=Q0/q0 4 理论比功理论比功 w0=h2h15 压缩机消耗的
16、理论功率压缩机消耗的理论功率 P0=qmw06 制冷系数制冷系数 0=q0/w07 冷凝器单位热负荷冷凝器单位热负荷 qk=h2h3实际制冷循环实际制冷循环112(2)3456,ppk0Lg ph实际循环可表示为图中的实际循环可表示为图中的1-1-2-3-4-5-6-1 1-1 表示蒸气的过热过程表示蒸气的过热过程 1-2 表示实际增熵压缩过程表示实际增熵压缩过程 2-3-4表示制冷剂在冷凝压力表示制冷剂在冷凝压力pk下的等压冷却、冷凝过程下的等压冷却、冷凝过程 4-5表示制冷剂在冷凝压力下的过冷过程表示制冷剂在冷凝压力下的过冷过程 5-6表示制冷剂在等焓下的节流过程表示制冷剂在等焓下的节流过
17、程 6-1表示制冷剂在蒸发压力表示制冷剂在蒸发压力p0下的等压汽化过程下的等压汽化过程 制冷系统安全管理制冷系统安全管理 制冷系统的用途制冷系统的用途 制冷剂制冷剂 制冷循环制冷循环 制冷设备制冷设备 制冷经济运行制冷经济运行内内 容容制冷系统设备制冷系统设备制冷四大部件：制冷四大部件：1 1、压缩机；、压缩机；2 2、冷凝器；、冷凝器；3 3、节流机构（膨胀阀）；、节流机构（膨胀阀）；4 4、蒸发器、蒸发器压缩机压缩机类型气密特征 容量范围(KW)主要用途 特点 容 积 式 往复式 活塞连杆式 开启 0.4120 冷冻、空调、热泵 机型多，易生产，价廉，容量中等 半封闭 0.7545 冷冻、
18、空调 全封闭 0.115 冷藏库、车辆 活塞斜盘式 开启 0.752.2 轿车空调专用 高速，小容量 旋转式 转子式 开启 0.752.2 车辆空调 高速，小容量 全封闭 0.15.5 冷藏库、冰箱、车辆 涡旋式 开启 0.752.2 车辆空调、热泵 高速，小容量 全封闭 2.27.5 空调 螺杆式 单螺杆 开启 1001100 热泵 压比大，可替代小容量往复式压缩机，价昂 半封闭 2290 热泵、车辆 双螺杆 开启 301600 车辆空调 半封闭 55300 热泵 速度式 离心式 开启 901000 冷冻、空调 适用于大容量 半封闭 压缩机压缩机压缩机：将低温低压气体压缩成高温高压气体压缩机
19、：将低温低压气体压缩成高温高压气体项目活塞机双螺杆机压缩比中低 高，范围大。吐出温度高，110以上。注：冷冻油120就开始劣化。低，70 80冷冻油易劣化，换油频繁。不劣化，一般不需要换油。容量调节分段。无段，温度控制精确。机械磨损性磨损部件多几乎无磨损部件阀件有吸入和吐出的逆止阀片，易损坏。无需伐片。故障率整机部件多达约280件，故障率高。整机部件约30件，故障率低。震动活塞的往复运动，再加上冷媒的往复压缩产生的脉冲流动，因此整机的震动大螺杆滚动，冷媒连续性流动几乎无震动。液压问题逆止阀片遇上液压会断裂。不怕液压问题。维护保养每年一次。长时间无需要维保。基础要大要牢固，费用贵。简单，费用便宜
20、。寿命短。长。压缩机对比压缩机对比冷凝器冷凝器冷凝器：将压缩机出口高温高压气体冷却，使之冷凝成液体（高压冷凝器：将压缩机出口高温高压气体冷却，使之冷凝成液体（高压蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器F19-util-mod4AIRAIRAIRAIRWATERVAPORWATERVAPORWATERVAPORMISTELIMINATORHOTAMMONIA GASFROM THECOMPRESSORSCONDENSEDLIQUIDAMMONIATO THERECEIVERSMAKEUPWATEROVERFLOWFANWATER SUMP冷凝器对比冷凝器对比一、节水：一、节水：壳管式冷凝器用水量大，以卧式冷凝
21、器壳管式冷凝器用水量大，以卧式冷凝器50m250m2为例，每小时需为例，每小时需用水用水60m360m3，如果用冷却塔循环还需用水，如果用冷却塔循环还需用水20-30m3;20-30m3;用高效节能用高效节能蒸发式冷凝器则只需蒸发式冷凝器则只需3m33m3水循环即可，节水水循环即可，节水10-2010-20倍。倍。二、节电：二、节电：壳管式冷凝器用电量大，以立式冷凝器壳管式冷凝器用电量大，以立式冷凝器50m250m2为例，水泵电机为例，水泵电机需需5KW5KW，冷却塔电机，冷却塔电机1.5KW1.5KW，共需，共需6.5KW6.5KW；而蒸发式冷凝器只需；而蒸发式冷凝器只需4.1KW4.1KW
22、，节电，节电40%40%。三、蒸发冷初期投资费用较高，特别适宜气候干燥和缺水地三、蒸发冷初期投资费用较高，特别适宜气候干燥和缺水地区，设计温度是湿球温度区，设计温度是湿球温度26 26 或者或者28 28 四、运行费用低：四、运行费用低：壳管式冷凝器运行费用，电费、水费、维修费用高；高效节壳管式冷凝器运行费用，电费、水费、维修费用高；高效节能蒸发式冷凝器电费、水费、维修费用比壳管式低能蒸发式冷凝器电费、水费、维修费用比壳管式低40%40%，但是，但是水处理费用高。水处理费用高。蒸发器的作用u制冷剂蒸气吸热气化，制取冷量u产生干蒸气，保证干压缩 蒸 发 器冷却空气的蒸发器 啤啤酒酒厂厂常常用用的
23、的蒸蒸发发器器冷却液体的蒸发器满液式蒸发器满液式蒸发器干式蒸发器干式蒸发器壳管式壳管式直立管式蒸发器直立管式蒸发器螺旋管式蒸发器螺旋管式蒸发器沉浸式沉浸式（水箱型）（水箱型）板式板式发酵罐氨冷带发酵罐氨冷带强迫对流式强迫对流式(冷风机）冷风机）自然对流式（冷却排管自然对流式（冷却排管)蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器满液式壳管蒸发器l优点：采用闭式循环，冷媒不易腐蚀l缺点：排管易发生冻结，易积油l优点：结构紧凑，体积小，传热性能好，充液量少l缺点：易发生冻结，易堵塞，造价高板式蒸发器一、节流机构的作用u 节流降压u 调节供液量 节流原理节 流 机 构二、节流机构类型1.手动节流阀2.浮球节流阀 3.热
24、力膨胀阀 4.毛细管 节 流 机 构膨胀阀膨胀阀手动调节阀手动调节阀浮球膨胀阀浮球膨胀阀电子膨胀阀电子膨胀阀热力膨胀阀热力膨胀阀油分离器油分离器集油器集油器放空器放空器1、作用：分离制冷剂中混杂 不凝性气体，并回 收净化后的制冷剂。2、原理：降温冷凝3、工作过程：混合气体进入壳体后被蒸发管冷却，其中的制冷剂蒸汽凝结成液体留在壳体的底部，不凝性气体经放空气口排出系统。积存在底部的高压液通过膨胀阀降压后进入蒸发管，蒸发管中产生的蒸汽返回压缩机。放空器放空器 制冷系统安全管理制冷系统安全管理 制冷系统的用途制冷系统的用途 制冷剂制冷剂 制冷循环制冷循环 制冷设备制冷设备 制冷经济运行制冷经济运行内容
25、内容制冷循环性能影响制冷循环性能影响制冷循环性能影响制冷循环性能影响冷凝温度对制冷循环的影响冷凝温度对制冷循环的影响影响冷凝温度的主要因素影响冷凝温度的主要因素循环冷却水循环冷却水制冷量（冷吨）：300制冷效率（千瓦/冷吨）0.55电费（元）：1循环量（吨/小时）200作业时间（小时/天）：24年作业日：365垢厚度增加能耗增加 费用（元/年）0.01英寸/0.25毫米10%144,540.00 0.02英寸/0.5毫米20%289,080.00 0.03英寸/0.75毫米30%433,620.00 0.04英寸/1毫米40%578,160.00 蒸发冷循环水管理蒸发冷循环水管理指标名称允许含
26、量过量时的危害检验频次含盐量(以电导率计)投加缓蚀剂和阻垢剂时一般不大于2500S/cm腐蚀或结垢1次/天PH值6.59过低会腐蚀,过高会结垢1次/天钙离子浓度(以碳酸钙计)大于75mg/l 小于500 mg/l 结垢1次/周氯离子浓度不锈钢系统小于300 mg/l碳钢系统小于1000 mg/l强烈促进局部腐蚀1次/周二氧化硅小于130 mg/l污泥沉积和硅垢1次/周浊度(悬浮物)一般要求小于20 mg/l,换翅片管或螺旋管应小于10 mg/l污泥沉积1次/周细菌总数(异养菌数)小于100000个/ml微生物繁殖1次/周试验前：新技术推广应用（蒸发冷除垢）新技术推广应用（蒸发冷除垢）试验后：制
27、冷循环性能影响制冷循环性能影响蒸发温度对制冷循环的影响蒸发温度对制冷循环的影响影响蒸发温度的主要因素影响蒸发温度的主要因素提高蒸发器传热效率 1.蒸发器积油蒸发器积油 氨排空系统氨排空系统Shell and TubeCondenserReceiverAMLAMLAMDAMLEvaporativeCondenserAMDAMLAMPAMPAMPAmmonia PurgerRecovered AmmoniaAMPSVSVSV利用那些措施可降低制冷电耗利用那些措施可降低制冷电耗（1）、优化系统设计，采用氨直接冷却和高效的薄板冷却器；）、优化系统设计，采用氨直接冷却和高效的薄板冷却器；（2）、高压系统
28、定期放空排油；）、高压系统定期放空排油；（3）、冷凝器循环水质监控；）、冷凝器循环水质监控；（4）、采取除垢及杀菌灭藻措施；、采取除垢及杀菌灭藻措施；（5）、低压系统定期排油；）、低压系统定期排油；（6）、根据制冷负荷调整开机台数；）、根据制冷负荷调整开机台数；（7）、加强制冷系统保温。）、加强制冷系统保温。如何降低峰时用电比例如何降低峰时用电比例（1）、增加冰水及冷媒储罐容积，增加平谷时冰水及）、增加冰水及冷媒储罐容积，增加平谷时冰水及 冷媒制备量，降低峰时制冷开机台数和开机时间冷媒制备量，降低峰时制冷开机台数和开机时间；(2)、在谷时冷媒及蒸发器温度控制下限，峰时控制上、在谷时冷媒及蒸发器温度控制下限，峰时控制上 限；限；（3）、在淡季安排糖化投料时避开峰时用冷时段；）、在淡季安排糖化投料时避开峰时用冷时段；（4）、啤酒速冷尽量安排在平谷时进行；）、啤酒速冷尽量安排在平谷时进行；
