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冷库制冷系统如何节能降耗?

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冷库制冷系统如何节能降耗?


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一、冷库节能应注意的节能控制


    冷库制冷系统运行时,在压缩机的节能负荷调节的同时,例如以下注意方面:


  (1)在不同工况和负荷的条件下,合理匹配压缩机、冷风机等设备,防止“大马拉小车”引起的能源损耗。其中冷风机耗能所占比例最大,约为38%~23%。仍以某万吨冷库为例,该万吨冷库的库房分为20间,每间库房的储藏量为500t,每间库房配有2台冷风机,每台冷风机上各装有2.2kW轴流风机3台,全库共计120台轴流风机。因风量与制冷量成正比,而风机是按最大制冷负荷配备的,在刚进货期间,制冷量较大,风机应全部开启。但当货物冷却加工基本结束时,库温已趋平稳,应当及时减少轴流风机开启台数。若以每库少开2台轴流风机计算,可少开40台共88kW,比1台6AW-12.5型压缩机耗能还多,节能达25%。并且,多开风机还极易产生热量,增加系统的制冷耗能。


  (2)对换热设备进行有效管理,也能起到降低能耗的有效作用。因为当蒸发温度为-10℃时,冷凝温度每下降1℃,压缩机单位制冷量耗电减少2.5%~3.2%;当冷凝温度为30℃时,蒸发温度每提高1℃,压缩机单位耗电量则减少3.1%~3.9%。由此可见,管理好换热设备,对降低能耗具有重要意义。


  (3)换热设备减少能耗措施:


  ①油多了及时放油:油的热阻大大高于金属,是铁的20倍,换热器表面附着油膜将使冷凝温度上升,蒸发温度下降,导致能耗增加。冷凝器表面附着0.1mm油膜时,氨制冷压缩机制冷量下降16%,用电量增加12.4%;而蒸发器内油膜达到0.1mm时,蒸发温度将下降2.5℃,耗电将上升11%。同时,蒸发温度过低,使油泥进入蒸发器后不易被带回低压循环桶,易造成蒸发器堵塞,因此应尽量避免油进入换热系统。


  ②及时排空气:空气在冷凝器中会提高冷凝温度。当系统内空气压力达到0.2MPa时,耗电量将增加18%,制冷量下降8%,因此,应尽力防止空气渗入系统,并及时排出渗入的空气。


  ③定期清除水垢和清洗循环水池:保持冷凝水清洁,冷凝器结垢1.5mm时,耗电量将增加9.7%。


  ④及时除霜:蒸发器表面结霜后,导致传热恶化,蒸发温度下降,耗电量增加。


  ⑤利用夏季夜间低温时降温:当地区夏秋季节气温昼夜温差达10℃以上,合理利用夜间低温,节能效果明显。


  (4)正确估计冷库实际耗冷量的变化


  掌握食品加工过程的放热量,外界气温、冷却水温变化、日常操作热量等耗冷量的变化规律,做好日常管理记录,随时调整压缩机的开机台数,使开机压缩机的产冷量适应或接近冷库实际耗冷量。


  (5)保证满足制冷负荷的前提下,尽可能减少开机台数,提高压缩机运行效率


  选择开1台制冷量大的压缩机代替2台制冷量小的压缩机;选择开单机双级机代替两台配组式双级机。


  (6)调整开机时间   在不影响食品冷藏质量的前提下,减少白天制冷压缩机的运行时间(最好中午时段开机),增加夜间制冷压缩机的运行时间,即选择用电低峰(即在深夜后开机);不但降低费用,而且夜间冷凝温度较低,可降低压缩机电耗。


二、减少冷库保温库房冷量损失


    (1)保证冷库围护结构的保温性能


  冷库具有良好的围护结构是保证冷库内低温环境的前提。新建冷库设计时,应采用导热系数较小的保温材料做围护结构,并注意围护结构的完整性,尽量避免冷桥和穿墙孔的产生,减小库外热量向库内的传递,进而减小冷库围护结构的冷负荷的损耗。


  (2)合理的开机控制合适的蒸发温度


  ①制冷压缩机是冷库最主要的耗电设备。在冷库设计中,一般根据全年出现的最大机械负荷工况确定配机,以满足热负荷高峰期要求。然而在实际运行中,由于存在着食品冷加工与贮藏的淡旺季变化,全年昼夜气温的变化和其他的变化因素,往往设计时所选配的压缩机满负荷运行时间较短,低负荷运行时间长,因此压缩机大部份运行时间处于小于设计负荷工况下运行,节能潜力大。目前多数冷库仍然采用人工操作调整开机,盲目开机现象普遍存在。保证贮藏食物品质的前提是冷藏库内具有合适的冷藏温度,这也是体现出系统节能的一项指标。因为合适的冷藏温度,可以降低库内外的温差,有利于减少冷负荷量,降低制冷系统的用电负荷。


  ②在制取相同冷量时,提高蒸发温度能使压缩机的功率消耗减少。因为当冷凝温度不变时,提高蒸发温度,压缩机的吸入压力也相应升高,吸入蒸汽的比容减少,单位容积制冷量增加,以及压缩比减少,输汽系数提高,制取相同冷量时耗能就减少。


  例如对于压缩机,当蒸发温度每升高l℃,每千瓦时的产冷量将提高2.4%左右,节能效果显著。日常操作时,应根据不同冷藏食品品种、质量和不同贮藏期的要求来确定相应合理的贮藏温度。适当提高蒸发温度,不但能缩小传热温差,减少食品干耗,提高产品质量,且可提高压缩机单位轴功率制冷量。避免冷凝温度升高现象发生。


  当压缩机的吸入温度保持不变时,冷凝温度升高,单位容积制冷量减少,压缩比增大,输汽系数降低,制取相同冷量时,能耗增加。例如冷凝温度每降低1℃,单位轴功率制冷量将提高2.6%左右。因此,保持较低的冷凝温度,对减少压缩机功耗是有益的。



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