邱林

摘 要：冷庫作為當(dāng)下諸多行業(yè)和領(lǐng)域所必須的重要的設(shè)備，其建設(shè)和應(yīng)用，需要綜合考慮多方因素，才能確保冷庫制冷效果的良好。本文就針對冷庫制冷工程設(shè)計(jì)與性能分析進(jìn)行了研究，希望能起到一定幫助。

關(guān)鍵詞：冷庫;制冷工程;設(shè)計(jì)性能

1.冷庫制冷工程設(shè)計(jì)

冷庫經(jīng)常被應(yīng)用于食品、藥品、化工、實(shí)驗(yàn)等各個領(lǐng)域和行業(yè)之中，發(fā)揮了重要的應(yīng)用價(jià)值。而冷庫之所以能發(fā)揮其制冷的效果，主要得益于冷庫的制冷工程發(fā)揮的作用，也因此制冷工程的設(shè)計(jì)就顯得極為重要，而在下文中，本文就將針對冷庫制冷工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，其中具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括如下部分。

1.1制冷劑的設(shè)計(jì)選擇

在制冷工程設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，首先需要選擇合適的制冷劑，現(xiàn)階段我國常用的制冷劑，包括氟利昂（R22、R507A、R404A等）、氨（R717）、液氮、二氧化碳，其中氟利昂這一制冷劑早期應(yīng)用相對較廣，但是由于后期發(fā)現(xiàn)氟利昂對環(huán)境的影響較大，而新型的氟利昂如R404A市面上價(jià)格也比較貴，所以主要運(yùn)用于一些小型的冷庫系統(tǒng)中。液氮由于其儲存的危險(xiǎn)性和使用成本相對更高，運(yùn)用很少。二氧化碳在制冷系統(tǒng)中運(yùn)行時壓力較高，對配套的設(shè)備和管件要求較高，所以目前使用也較少。氨與冷凍機(jī)油在低溫時幾乎不互溶，制冷效果好，且初投資相對較少，是大型冷庫的首選制冷劑。

1.2冷庫系統(tǒng)形式的選擇

除卻制冷劑的選擇，冷庫系統(tǒng)形式的選擇，也是冷庫制冷工程設(shè)計(jì)中不可或缺的重要工作，而一般而言，冷庫的系統(tǒng)形式根據(jù)其溫度分類可以劃分為四種形式，包括-2～+8℃的高溫形式、-10～-23℃的中溫形式、-23～-30℃的低溫形式、-30～-80℃的超低溫形式四種。除了上述的溫度分類形式外，根據(jù)冷庫的容積大小也可以分為>20000M3的大型冷庫類型、20000M3～5000M3的中型冷庫類型、<5000M3的小型冷庫類型，共計(jì)三種容量大小的冷庫形式。

這一方面說明了冷庫在設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中的選擇多樣性，另一方面也需要相關(guān)的設(shè)計(jì)人員根據(jù)自身的設(shè)計(jì)要求，選擇合適的冷庫形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.3冷庫壓縮機(jī)組的選擇

作為冷庫制冷工程的核心設(shè)備，壓縮機(jī)組的選擇也極為重要。在冷庫壓縮機(jī)組設(shè)計(jì)選擇的過程中，要注意根據(jù)冷庫的規(guī)模和設(shè)計(jì)的需求，進(jìn)行機(jī)組的設(shè)計(jì)選擇。根據(jù)冷庫容積的大小不同情況，一般會選擇螺桿式壓縮機(jī)或活塞式壓縮機(jī)。針對不同制冷劑也有不同的壓縮機(jī)組可供選擇，例如，氟利昂制冷劑的使用下，多會選擇渦旋式壓縮機(jī)或半封閉/全封閉壓縮機(jī)，而氨制冷劑的使用中，多會選擇半封閉式或開啟式螺桿壓縮機(jī)。而在特殊情況下，則有各種壓縮機(jī)組混合使用的情況。

1.4供液形式的設(shè)計(jì)選擇

在冷庫制冷工程設(shè)計(jì)的過程中，供液形式的選擇也尤為重要，供液形式的選擇，主要有三種基本類型可選，這三種形式分別為直接膨脹供液、重力供液、桶泵供液，而近些年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，桶泵供液成為了諸多冷庫，特別是大型制冷系統(tǒng)所選擇的供液形式，因?yàn)樵摴┮盒问奖旧碛休^高的換熱效率，能夠提升更強(qiáng)的制冷效果，并且得力于自身的結(jié)構(gòu)和設(shè)備優(yōu)勢，桶泵供液能夠?qū)崿F(xiàn)制冷效率和制冷距離的提升，而優(yōu)良簡單的操作方式，更利于自動化供液系統(tǒng)的搭建和可靠性的提升，因此，在本文看來桶泵供液系統(tǒng)是一個值得優(yōu)先考慮的供液系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇形式。

1.5制冷系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選擇

為了提升冷庫制冷系統(tǒng)的制冷效果，減少人工操作的頻率及工作環(huán)節(jié)以保障制冷的安全和高質(zhì)量，制冷系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)也是重點(diǎn)的設(shè)計(jì)建設(shè)目標(biāo)，其中自動化控制系統(tǒng)，一般是采用PLC，也就是可編程邏輯控制器進(jìn)行控制，通過PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機(jī)、冷風(fēng)機(jī)、冷凝器、泵捅等設(shè)備的自動化控制，能夠?qū)崿F(xiàn)控制中設(shè)備的自動啟動和緊急停止，以及報(bào)警、斷電等多項(xiàng)功能，在加裝了數(shù)據(jù)設(shè)備和存儲設(shè)備后，還可以對制冷系統(tǒng)的運(yùn)行情況和運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，可以說PLC控制系統(tǒng)，是制冷系統(tǒng)中不可獲取的重要組成部分。

1.6冷庫制冷系統(tǒng)回油技術(shù)的設(shè)計(jì)選擇

制冷系統(tǒng)回油技術(shù)的設(shè)計(jì)選擇，有多種可選的方式和類型，而通過本文的分析研究，發(fā)現(xiàn)桶泵機(jī)組回油技術(shù)，是一項(xiàng)較好的回油應(yīng)用技術(shù)，因?yàn)樵摷夹g(shù)在應(yīng)用的過程中，能夠通過低壓循環(huán)桶，對冷凍油和制冷劑進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)冷凍油在低壓循環(huán)桶的聚集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對壓縮機(jī)的潤滑效果。本文在分析中發(fā)現(xiàn)，若想實(shí)現(xiàn)有效回油，需要在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，進(jìn)行如下工作，首先，在循環(huán)桶內(nèi)的上100MM和下100MM處，分別設(shè)置回油管，以實(shí)現(xiàn)不論油液處于何種位置都能實(shí)現(xiàn)油液的導(dǎo)出，實(shí)現(xiàn)回油。其次，加裝相應(yīng)的回油管閥門，實(shí)現(xiàn)對回油量的有效調(diào)控。

1.7管道設(shè)計(jì)選擇

制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還需要對冷庫制冷工程中的管道進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，管道的選擇有多種不同的材質(zhì)可用，包括碳鋼無縫鋼管、紫銅管、低合金鋼管等，而一般來說冷庫的管道設(shè)計(jì)選擇，更多的是利用碳鋼無縫鋼管（滿足低溫低應(yīng)力工況），而低合金鋼管通常能夠耐受-40℃左右的低溫，運(yùn)用也比較廣泛。

2.冷庫制冷工程性能分析

在冷庫制冷工程設(shè)計(jì)的過程中，為了保障設(shè)計(jì)的科學(xué)有效，以及符合冷庫的實(shí)際需求，還需要針對冷庫制冷工程的性能進(jìn)行分析研究，而對于冷庫制冷工程性能的分析，本文認(rèn)為應(yīng)從冷卻物冷藏庫性能和凍結(jié)物冷藏庫性能兩方面出發(fā)。

其中，冷卻物冷藏庫性能，就是適用于生鮮水果等商品保鮮保存的冷藏技術(shù)，由于該技術(shù)及冷庫應(yīng)用的對象情況，冷卻物冷藏庫的性能要求主要有如下幾點(diǎn)：首先，冷卻物冷藏庫的冷藏物品，多為蔬菜、水果、肉蛋奶等售價(jià)平民，經(jīng)濟(jì)效益低下的農(nóng)副產(chǎn)品，所以該冷藏庫的性能設(shè)計(jì)，首先要保障具備較高的經(jīng)濟(jì)效益，盡可能的保障冷卻物在良好冷藏的情況下，仍然能獲取較好的經(jīng)濟(jì)效益。其次，冷卻物冷藏庫的性能，還需要保持較好的溫度穩(wěn)定性，盡可能的將溫度波動控制在0.5℃以內(nèi)，因?yàn)檩^大的波動容易導(dǎo)致冷卻物的損壞，特別是對于生鮮水果來說，大波動的溫度情況極易導(dǎo)致果蔬的腐爛和藥害發(fā)生。再次，出于冷卻物的類型考慮，在冷卻物冷藏庫中，還應(yīng)當(dāng)具備一定的通風(fēng)換氣功能，因?yàn)椴糠止邽楸３制湫迈r度，是需要進(jìn)行一定程度的新陳代謝的，而一般而言，通風(fēng)工作的進(jìn)行，主要是在晚上或清晨進(jìn)行，因?yàn)檫@兩個時間段的溫度較低，能夠在換氣通風(fēng)的過程中，盡可能的減少溫度劇烈波動。最后，冷庫內(nèi)需要保持一定的濕度，以保障生鮮蔬果類的商品保持一定的濕度，一般而言，濕度需要時刻保持在95%左右。

而凍結(jié)物冷藏庫，則主要應(yīng)用于需要完全凍結(jié)的貨物商品中，包括凍魚、凍肉、黃油等，而凍結(jié)物冷藏庫的性能要求，主要包括如下部分：首先，凍結(jié)物冷藏庫需要具備較好的密封性，避免制冷效果外溢，造成不必要的制冷損耗。其次，還需要保持定時的清理打掃，因?yàn)閮鼋Y(jié)物冷藏庫整體溫度較低，很容易在長期的凍結(jié)制冷中，產(chǎn)生大量的冰霜和冰渣，并且受凍商品也容易因?yàn)閮鼋Y(jié)而出現(xiàn)殘?jiān)栏皆诶鋷毂砻?。最后，定期檢查也是必要的性能要求，因?yàn)閮鼋Y(jié)物冷藏庫長期保持在較低溫度的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境中，很容易因?yàn)殚L期工作和低溫環(huán)境影響而出現(xiàn)設(shè)備損壞，影響制冷效果和冷庫安全，所以就需要進(jìn)行定期的檢查，以保障整體設(shè)備的高質(zhì)量和高安全。

結(jié)語

綜上所述，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃冷庫制冷工程的過程中，出于冷庫的不同需求和冷庫的類型不同，需要綜合考慮并應(yīng)用不同的設(shè)備、材料進(jìn)行應(yīng)用，才能保障冷庫的設(shè)計(jì)整體科學(xué)合理，并且在設(shè)計(jì)的過程中，還需要綜合考慮冷庫的設(shè)計(jì)性能要求，才能最終確保冷庫制冷工程的堪用。

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