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白若宏的博客

退休后要制定怎样花掉养老金的长期计划,更要考虑怎样花掉更多的养老金,老年戒得。

 
 
 

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当过兵,搞过“三支两军”,参加全国第三次人口普查,自学建筑、制冷、设计、预算。忧国忧民,人生无所求,毛泽东时代忧毛泽东思想难实现,改革开放忧邓小平理论不落实。

冷库制冷运行操作中的几个问题  

2008-08-14 15:59:00|  分类: 杂谈 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 大型冷库一般利用液氨做为制冷剂,在氨制冷运行操作中,由于操作工的更替,以及设计深度不完善,使得对某些设备的基本操作方法产生偏离 ,本文就最近发现的一些氨制冷运行操作中的有关问题,提出建议,供制冷运行参考。

   一、系统放空气:

   这个系统是指制冷剂的循环系统。在制冷运行操作过程中,有四个原因使系统进入空气。1、充注制冷剂时,连接管道内存留的空气进入系统。2、检修时拆卸机器,进入机器内的空气。3、氨制冷系统蒸发温度低于-33&#8451;或吸气压力低于大气压时,外界通过缝隙进入的空气。4、制冷剂、润滑油在高温、高压运行中产生的不凝性气体。

   系统中的空气一般存在于高压系统中,运行中,由高压系统末端的贮液桶向冷凝器扩散,直接危害是阻碍氨气通过与冷凝器的接触放热和热传递进行气液转换,减少了冷凝器的有效换热面积,继而使冷凝压力持续升高,加大电能损耗,恶化运行条件,降低制冷能力。

   有人试图从空气与氨气的轻重,探索如何排除容器内的空气,这就涉及到气体的性质。从气体的体积与压力成反比到体积、压力、温度的理想气体状态方程的研究,用了近200年的时间,目前,描述实际气体的各种状态方程式据不完全统计有数百个之多。关于空气和氨气的轻重,可以这样简单描述:氨气在1.31Mpa的压强下密度是10kg/m3,此时的环境温度应为34&#8451;。干空气在34&#8451;的环境温度下,0.1Mpa的压强,密度1.113kg/m3;在1.31Mpa的压强下,密度14.58kg/m3。如果只考虑不凝性气体的密度,应当在容器的底部排除空气。

   气体还有一个特性,那就是各种成分的均匀性。在大气层中,距地表70km的范围内,氮、氧、惰性气体的百分比是恒定的,对于不稳定的化合物,在封闭的容器内,也服从这一特性。因此,从静态分析,容器内的气体成分是均匀的;从动态分析,空气与氨气混合后有化合反应(氨与水结合形成氨水 NH3·H2O或NH4++OH&#713;),这种化合与均匀混合是以扩散渗透的方式逐渐完成的,试图以某种纯气体的密度来进行气体分离不是一个简单课题。

   系统放空气,最简单的方法就是割肉放血。方法是:关闭高压机阀门,排净高压系统(包括油分离器)氨液,否则,残余氨液会蒸发随混合气体排出;关闭高压贮液桶的落液阀、平衡管阀,打开冷凝器的放空气阀。这个做法的缺点是:1、排空不彻底,如果压力由1.0Mpa排至与大气压相等,仍残留1/10的空气。2、高压贮液桶内的空气无法排出。3、残余的氨液在排空过程中因压力降低逐渐蒸发连同混合气体排出,损失一部分(冷凝压力下10kg/m3)制冷剂。这个方法的一部分见《实用制冷与空调工程手册》机械工业出版社2002年版,尉迟斌主编 1066页。这也是目前普遍采用的方法,但在操作上还不统一。

系统放空气,常规的方法是采用空气分离器。最简单的是卧式四重管式空气分离器,复杂的有立式自动(兼手动)空气分离器 。

   首先,介绍四重管式空气分离器:              

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  四重管式空气分离器的工作原理,是对混合气体进行冷却,氨气冷却后凝结成氨液,分离出不凝性空气。

   放空气操作要在开机时进行,其中,回气阀要全开,为减少操作,避免磨损,可以长开。供液过少,影响分离效率;供液过多,会使大量高温氨液进入低压系统,降低制冷量;回气如改道进入中冷,则不妨碍制冷量,但又影响分离器的效率;如能加装温度表,以最低温度为限;如果有一段未保温的管道,最少要开到管道表面结霜;如采用估计的办法,夏天供液阀门开启度在5/10左右,注意:停机时一定要关闭供液阀。混合气体阀门全开,压力高,有利于氨气冷凝,但放空气不好控制。因此,排液时应当按序先后关闭混合气阀,关小供液阀,打开排液阀,及时排放冷凝的氨液,否则影响空气分离效率。在放空气时,混合气阀门要配合关小互动。

   在混合气体分离空气过程中,氨气放热冷凝降温,高温氨液膨胀降温吸热气化,每冷凝1kg氨液,至少需要2kg供液,其中1kg来自分离器的凝液。因此,要充分利用冷凝的氨液。

四重管卧式空气分离器的操作需要悟性和技能,因此,也为正确操作带来一定难度,发现的问题:1、排空时,阀门出现融霜已经有部分空气进入低压循环桶。2、放空气之前,排空氨液不到位,放出氨液或氨气。3、回气管全面保温,无温度表,回气温度无法判断,供液一般不足,影响分离效率。4、由于空气分离器无法发挥作用,为了排除系统空气,往往采用打开冷凝器放空气管阀门,将混合气体一并放出。

建议:1、为了避免空气进入低压循环桶和分离器内过多积液,建议在卧式空气分离器加装液位计。2、回气管加装温度表或剥落一段保温层,控制供液。3、放空气时定时巡视,观察回气温度、积液、放空气情况。

其次,鉴于我国的制冷技术由外国(主要是前苏联)引进,很难进行改进,大概还有一个技术专利问题,于是又引进了在卧式基础上改进的立式螺旋管式空气分离器。

下面介绍立式螺旋管式空气分离器:

立式空气分离器比卧式四重管空气分离器的改进有两点:1、凝液直接排入高压贮液桶:2、用冷却混合气体的温度(-15&#8451;--10&#8451;)控制放空气。缺点是需要高架。自动型解决了无人值守问题。

         

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  近几年来,自动空气分离器受到推广,得益于《冷库设计规范》(GB50072—2001)规定:“宜采用自动型不凝性气体分离器,以便制冷系统中的不凝性气体及时放出。”这条规定没有列为强制性条文,从条文说明分析,这个规定在于实现操作自动化。

  由于技术封锁和技术引进消化不良,该项规定没有收到预期效果。

  2006年11月,由主编《冷库设计规范》(GB50072—2001)的单位设计的一份工程图纸,按自动空气分离器产品样本的图形照搬图纸,采用四重管卧式空气分离器的工艺流程。在运行中,经过几次操作,效果还不如四重管卧式空气分离器。

  按自动空气分离器的操作程序,回气阀门常开;压缩机运行后,&#9312;先接通电源,供液电磁阀同时打开,开始降温。&#9313;打开混合气体阀门,进行分离。&#9314;混合气体温度降至-15&#8451;,数显-10&#8451;时,放空气电磁阀打开,这时问题出现了。A、此时混合气室已经冷凝了大量氨液,由于打开放空气阀门,混合气室瞬间降压,热氨涌入,氨液沸腾,随混合气由放空气管排出,由于此时氨液温度在-15&#8451;,与大气接通后,相应蒸发温度-33&#8451;,电磁阀无法关闭。B、若在氨液冷凝时,同时打开膨胀阀,将积液排入蒸发系统降温,这个度不好掌握,太小,不解决问题,太大又会使热氨进入,且混和气冷却到-15&#8451;时,尽管全部是空气,通过管道进入蒸发系统时,也不会融霜,当热氨将管壁结霜融化时,已经进入了不少热氨。C、自动空气分离器气室为D159管,比四重管式空气分离器小得多,一个放空周期不足10分钟,即使操作精确无误,也需有人值守。这与自动运行的设计相去甚远。

  为了使自动空气分离器正常运行,可以在高压贮液桶之外,为空气分离器增加一个积液器,带液位指示器,便于氨液排放,容积10-20升,可以容纳1—2m?的混合气体的氨凝液,自动空气分离器适当高架。

  最好的办法是将凝液直接排入高压贮液桶,无遗患。   

 

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