制冷系统的节能与安全

制冷系统的节能与安全
保定欣达制冷空调工程有限公司
随着人类生存环境恶化及对生活舒适性要求不断提高，自然资源和能源紧张的局面越来越引起各国人们的关注，我国供热制冷每年消耗40%的能源。

因此，如何充分利用资源和节约能源，是制冷暖通行业值得研究的课题之一。

本文就蒸汽压缩制冷系统在运行中的节能与安全方面需要注意的问题进行探讨。

一、制冷系统运行与管理中的节能问题
1、应尽量降低冷凝温度。

蒸发温度不变，冷凝温度越高，制冷机的单位耗功越大，单位制冷量越小。

在实际操作和管理中，可采用以下方法降低冷凝温度。

1.1增加冷凝器冷却水量、降低冷却水温度，对于风冷式冷凝器可增加冷却风量，对于蒸发式冷凝器可增加冷却水量或增加冷却风量。

1.2冷凝器应定期清洁除垢、放空气、放油。

因为不凝性气体会占据冷凝器一定空间，减少冷凝器换热面积，影响传热。

水垢和油的导热系数都较小，在传热表面形成热阻，影响传热效果。

1.3冷凝器设计和安装位置应有利于通风，冷凝器（冷却塔）布水应均匀。

1.4风冷式冷凝器周围应有足够的通风空间，安装位置应避免太阳直晒。

1.5大型压缩机，若条件允许应利用夜间开机。

一方面，夜间环境温度较低，有利于降低冷凝温度；另一方面，可利用夜间低谷用电价格，不但降低制冷成本而且能平衡电网负荷。

1.6制冷系统的设计应合理，冷凝器的选择应适当。

2、制冷机运行与管理中，应保持适当的蒸发温度，防止制冷系统蒸发温度
过低。

冷凝温度一定的情况下，蒸发温度越低，制冷机的单位制冷量越小、单位耗功越大。

制冷机实际运行中，由于各种原因导致制冷机在蒸发温度过低的条件下运行，为了防止这种不利情况发生，可以从以下方面改进：
2.1合理匹配制冷机的制冷能力与制冷负荷。

根据制冷负荷大小适当调整制冷压缩机的运行数量，还可以使用容量调节装置调节制冷压缩机的制冷量，当蒸发温度过低时，可适当减少制冷压缩机的工作容积。

2.2经常检查节流阀开启度是否适当、是否有堵塞现象，必要时进行调整和清洗。

浮球阀过滤器和氨泵供液系统的氨泵过滤器应定期清洗，氟利昂系统的干燥过滤器也应定期清洗。

2.3保证蒸发器供液适量。

应根据制冷负荷变化情况适度调节蒸发器的供液量，若制冷剂不能满足蒸发器制冷需要应适当补充
2.4蒸发器要定期除霜。

根据蒸发器工作环境温湿度及制冷方式等因素制定合理的除霜周期及除霜方式。

2.5制冷系统中低压蒸发器应定期放油、放空气。

因为不凝性气体会占据蒸发器一定空间而影响传热效果。

氨制冷系统可采用热氨冲霜的方法清除蒸发器中的油，低循桶和排液桶也应定期放油。

3、制冷系统运行与管理中，应保持蒸发温度、冷凝温度和制冷负荷相适应。

在制冷机的实际运行中，外界环境温度、热负荷、蒸发温度、冷凝温度是不断变化的，因此制冷机的制冷量是不断变化的。

制冷系数是制冷量与耗功的比值，是衡量制冷机运行经济合理性的主要经济指标。

制冷系数越大，制冷机运行的经济性越好，节能效果越好，而制冷系数又是蒸发温度与冷凝温度的函数。

因此，要
想提高制冷系数，就必须合理调整制冷系统参数。

3.1 合理调整制冷机运行参数。

蒸发温度一般应比库房温度低8℃～10℃，冷凝温度一般应比冷却介质的温度高3℃～5℃。

根据热负荷、蒸发温度和冷凝温度计算压缩机的制冷量，确定需投入运行的压缩机台数。

实际操作中，一般根据绝对压力比确定是采用单级压缩还是双级压缩。

绝对压力比≥8，采用双级压缩；绝对压力比＜8，采用单级压缩。

3.2 合理调整中间压力和中间温度。

中间压力和中间温度与冷凝温度、蒸发温度以及高低压机的容积比有关。

值得注意的是，在实际操作中，必须保持中间冷却器的正常液面。

这不仅有利于降低高压机排气温度，防止积碳形成，而且有利于降低节流阀前制冷剂液体的温度，提高单位制冷量，提高制冷系数。

3.3 氨制冷系统中，节流阀前液体再冷却温度一般比中间温度高5℃～7℃。

低压机和单级压缩机的吸气温度应比蒸发温度高5℃～15℃。

3.4 冷凝压力应与冷凝温度相适应。

若冷凝压力过高，应检查高压系统有关阀门是否开启，进行放空气、放油，加大冷却水量和冷却风量，降低冷却水温，减少热负荷，合理配置冷凝器。

3.5 蒸发压力应与蒸发温度相适应。

空调系统和中温中压制冷系统，蒸发压力一般高于大气压，这有利于防止空气进入制冷系统。

对于需要低温的场所，可根据实际情况选配多级压缩制冷机、深冷制冷机或低温制冷装置。

4、制冷空调暖通工程中的水泵和风机应采用变频、PLC 新技术进行控制。

这有利于实现系统自动化控制，有利于节约能源，降低运行成本。

5、制冷系统中，制冷压缩机一般按最大功率工况选配电机，为了安全运行，这是正确的。

但实际运行中，制冷工况是不断变化的，配合式双级压缩机的低压
机的电机往往负荷较低，导致电机功率因数低，为了节能，可按实际工况计算低压机电动机功率并考虑安全系数选配电动机，以提高低压机电机的功率因数。

对于其他长期处于低负荷运行，功率因数较低的电机，可选配功率补偿器提高功率因数。

6、制冷空调系统的循环冷却水和空调暖通系统的冷热水都应采取水处理措施。

这对于防止系统中换热器结垢，提高传热系数，降低冷凝温度，提高制冷系数或能效比，延长设备使用寿命是有利的。

近年来，全自动软水器应用较多，软化水效果较好并能实现自动控制。

大型锅炉水质要求高，可根据实际情况采用微滤(MF)、软化、超滤(UF)、纳滤(NF)、反滲透(RO)或EDI 技术，进行水处理。

7、制冷空调系统的低温低压设备、管道和阀门应采用优质绝热材料和防水材料进行隔热处理。

设备、管道和阀门绝热层厚度应符合设计要求。

冷库绝热材料及绝热层厚度、防水材料及防水层厚度应符合设计要求。

在运行管理中，冷库门要及时关闭，尽量减少冷量损失。

空调房间可安装双层玻璃窗，利于节能。

二、制冷系统运行与管理中的安全问题
制冷空调行业同样与食品安全、人们的身体健康密切相关。

因此，制冷空调行业应十分重视并解决安全与健康问题。

1、制冷剂的选择应注重安全性。

制冷剂不应燃烧和爆炸，不应损害人的身体健康。

2、制冷空调系统的安全保护装置应按质监部门规定定期检测。

制冷系统的所有管道阀门都应有安全标识，防止误操作。

3、冷凝压力不应超过设计最高工作压力。

4、制冷系统严禁泄露，泄漏不仅污染环境，还会引起人员中毒身亡。

因此，
制冷系统应经常检漏并及时采取纠正与预防措施，消除事故隐患。

5、制冷机运行及维修人员应经过制冷专业培训合格，才能上岗。

操作和维修人员必须配备防毒装备，并定期检查防毒装备的保管和适用情况。

6、制冷系统应通过空气分离器定期进行放空气，因不凝性气体在系统中不但影响换热，还会引起冷凝压力过高，制冷压缩机排气温度过高，恶化润滑条件，导致安全事故。

7、制冷系统灌注制冷剂时，操作人员必须按照操作规程和安全制度操作，操作人员应站在上风侧操作。

8、制冷系统放油操作，应通过集油器减压回收制冷剂后，再将油放入专用的贮油容器内。

9、双级压缩制冷系统，在任何情况下都禁止先停高压机（缸），再停低压机（缸）；开机时，禁止先开低压机（缸），后开高压机（缸），防止事故的发生。

10、蒸汽压缩式制冷系统，水冷冷凝器的冷却水必须在全部制冷压缩机停止运行后，待冷凝压力适当下降，才能停止循环水泵。

开机时，必须先循环水泵，然后启动制冷压缩机。

11、制冷压缩机正常运行中，停止或减少循环水量。

12、双级压缩制冷系统，高压机走潮车时，应先关闭中冷器供液阀和低压机吸气阀，同时将低压机容量调节装置转向“0”位置，当中冷器压力降到0.2MPa 以下时，再关小或关闭高压机吸气阀。

13、制冷压缩机的吸气阀应缓慢开启，制冷系统中所有减压阀均应缓慢开启，以防制冷压缩机吸入液体，造成液击事故。

14、氨制冷系统热氨冲霜时，热氨压力应低于0.6MPa。

热氨冲霜应严格按
操作规程操作。

项目周期内的交接时记录要清晰、全面，相关责任人员签字齐全；制冷系统运行过程中现场操作人员要多观察、多记录、多动手即时清除安全隐患。