超大型低温自动化冷库制冷系统设计、操作管理上的节能措施有哪些?

小学生

[能效咨询] 2018-06-10 11:24提问   ·  举报

超大型低温自动化冷库制冷系统设计、操作管理上的节能措施有哪些?

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421人关注 解决时间:2018-06-10 13:54

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(1)充分利用冷、热源的能量互补 该大型冷库的占地面积大,地下防冻措施也是值得关注的。冷藏库的地下防冻加热方法有多种,无论采用架空或通风道机械通风,都将使土建投资费用增加,而在这么大的面积上用电加热防冻,显然也不切实际。因为按该冷库19000m2 的地下防冻加热面积计算,每小时的加热量约在180kw。另外,制冷压缩机的润滑油在运转过程中温度会不断升高,需要利用其他冷却介质消耗相应的能量来满足冷却要求,如果以上两方面都单独设置冷却设备和加热设备,不仅土建、设备的投资费用将增加,还要消耗大量电能。 为了达到节能的目的,该冷库制冷设计上巧妙地利用了系统内在的冷热源(采用丙二醇水溶液加热防冻循环系统)。具体做法是:在冷库地坪隔热层下的钢筋混凝土层中埋设直径32×3.5的多路PE 管加热管道,每路PE 管在冷库地坪下为整根(没有接头),穿出地坪后设单路调节阀和液流显示仪,然后连接至供、回集管,并由循环水泵、贮水箱、系统连接管路和螺杆机油冷却器等设备组成一个开式循环加热系统。冷库地坪下丙二醇水溶液的加热热源由运行中的螺杆制冷压缩机冷冻油提供,而制冷压缩机冷冻油的冷却冷源由出地坪冷却后的丙二醇水溶液提供,在不另外增加设备的情况下,利用系统本身的条件,能量充分利用互补,节能效果达到每小时360kw(见图1)。 (2)利用冷风机的自动热气除霜 冷库冷风机的除霜是制冷系统运行中必不可少的一项工作,尤其是低温冷藏库中的冷风机,除霜的方法有:电热化霜、水冲霜、热气除霜、水和热气同时除霜、不冻液除霜等等。目前国内大中型低温冷库以冷风机作为换热设备的,在设计中大都采用水冲霜、水加热气除霜、热气除霜这三种融霜方式。临港普菲斯冷库设计利用制冷螺杆压缩机排油的气体热量为热源,在制冷自动化系统软件的设定和监测下实现全自动的定时除霜,实现了三个方面的节能:①无需泵等动力消耗和其他土建、设备的基建投资。②热气除霜过程将冷风机蒸发盘管中的积油及时清除,使冷风机始终保持最佳的换热性能,相应提高了蒸发温度,缩小了蒸发温度和库温之间的温差。③减小了冷库的温度波动,除霜后减少了制冷压缩机的动力消耗。 (3)利用螺杆制冷机的可调内容积比改善压缩机的运行性能,达到节能目的 该冷库除了一个低温库-29℃蒸发系统外,还配有一个中温-6.7℃蒸发系统,肩负着卸货区冷风机和高压常温制冷液体的过冷负荷(卸货区制冷设备负荷444kw/h 高压液体过冷器负荷约80kw/h)。为了达到节能目的、节约设备投资,不另外增设独立的中温制冷系统,利用螺杆压缩机的工作容积在压缩过程的某一转角位置开设进气口(即中间补气口),将以上两个方面的制冷负荷引入,在不影响-29℃低温蒸发系统吸气量的情况下,降低了主机由于过压缩或欠压缩造成的附加功耗,提高了制冷压缩机的效率,节约-6.7℃库温蒸发制冷系统的基建设备投资和所需的能量消耗。 (4)制冷系统低温换热设备采用高压液体直接供液方式,减少了氨泵的功力消耗 国内外的绝大多数大中型低温冷库在制冷设计中都应用了液泵来向蒸发器输送制冷剂液体,制冷剂的液体量是蒸发量的数倍。为了实现以消耗的电动机功率来满足最佳换热要求,有的设计人员在以上设计基础上,另外增加一路高压液体并联连接到泵出液总管或支管上,目的在于当液泵出现故障,短时间难于修复时启动高压液体直供以不影响冷藏库降温的应急方法。而临港普菲斯冷库采用高压液体过冷后直接向冷风机供液的方式,(低压循环桶只作为汽液分离和暂存液体之用),虽然液泵6.6kw/ 台的功率消耗相比整个制冷系统消耗的总功率来讲只是很小一部分电能,但从节能角度对制冷剂系统进一步挖掘节能潜力的思路来讲的确是一种较好的选择。 (5)应用电子计算机进行程序控制,实现整个制冷系统的全自动化 制冷系统的自动化不仅仅提高工作效率,节省人力,确保冷冻商品质量,使制冷系统设备在安全可靠的工况下运行,并且能通过自动监控系统对各运转设备的液位、温度、压力、电流等等进行及时、准确、连续不断的监视,使系统处在最佳的工作状态,实现最优控制,避免一些人为的不恰当操作和管理造成的能量浪费和损失,从而达到安全运行和节能的目的。

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