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替代氨、氟利昂、CO2直冷的载冷技术

冰河冷媒     2019-07-03

  2016年初,中国冷链物流联盟秘书处采集了1000家重点联络企业的数据,我国冷库总容量达3035.28万吨。根据国际冷藏库协会的统计数据,2014年中国冷库总容量已经达到3320万吨,2015年达到4320万吨。这些冷库绝大多数为氨制冷系统。根据国家安全生产监督管理总局的不完全统计,最近5年我国涉氨冷库发生安全生产事故约110起,其中泄漏事故占47.4%,火灾事故占39.7%,爆炸事故占7.8%,综合事故占5.1%。氨有刺激性臭味、有毒、空气中氨的含量达到0.5%~0.6%时,人在其中停留半小时即可中毒,达到11%~13%即可点燃,达到16%~25%时遇明火就会爆炸。氨构成重大危险源的临界数量为10吨,10吨以上即为重大危险源,大型冷库沿用液氨直接制冷,需经得住严格的安全监管!

 

 

  由于上述众所周知的原因,当前冷冻冷藏系统改扩建市场异常活跃,有许多厂家将液氨直冷系统改为氟利昂直冷系统;有的企业新建冷库采用间接制冷系统;也有制冷机厂家在推广二氧化碳制冷系统。究竟哪一种方案更安全高效、节能环保?经营冷库的企业不知道,设计冷库的专家们目前也没有达成行业共识。
  氟利昂是《蒙特利尔议定书》中限制并最终停止使用的制冷剂,氯氟烃类:R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等目前已禁止使用,氢氯氟烃类:R22、R123、R141b、R142b等被视为过渡性替代物质,R22被限定2020年淘汰,发展中国家可以推迟10年。氢氟烃类、R134a、R125、R32、R404A、R407C、R410A、R152、R507等气候变暖潜能值高在《联合国气候变化框架公约》京都议定书中定性为温室气体。采用氟利昂直接制冷方式显然不是长久之计!国家安监局下发的《涉氨制冷企业液氨使用专项治理技术指导书》管四函(2013)28号指出专项治理过程中,应严格避免产生以“氟利昂制冷剂代替氨制冷剂”的简单化做法所带来的环境问题”,其中还明确要求:“对人员较多的生产场所的制冷系统要采用载冷剂间接制冷系统”。CO2由于它的临界温度与临界压力决定了它不适应单一制冷系统独立运行,必须用复叠制冷方式来实现制冷循环。一种制冷剂单一制冷系统能够达到所需温度尽量不选用复叠制冷方式,其能耗与单一制冷系统相比要大得多。与氨或氟相比,在低温贮存库所需同样蒸发温度下CO2的运行压力无论在低压侧还是高压侧其压力都比氨系统、氟系统高的多。一旦CO2气体侧泄露达到一定浓度会使人窒息,液体泄露会形成干冰气化成CO2气体同样危害较大。CO2制冷系统试压要高达5.0Mpa,对管材、管件、阀门等提出更高要求,成本也更大。
  众所周知,较大的工业制冷系统如果采用直接制冷方式,需要充装大量的制冷剂。这些制冷剂不是对大气环境有危害,就是对生产环境有危害。制冷剂在高压下在车间里循环,管路系统要求严格,一个环节出现故障,将影响整个系统。 由于存在这些问题,直接制冷方式很少应用于大型制冷系统,主要应用在民用冰箱、空调等小型制冷设备上。这也正是直接制冷冷库进行安全改造的根本原因—— 直冷方式不适合大型制冷系统!
  间接制冷方式需要使用较多的载冷剂,一旦载冷剂选择不当又会带来新的问题。有些载冷剂易燃、易爆、有毒,有些载冷剂冰点不够低,有些载冷剂严重锈蚀金属。长期以来,载冷剂主要是工业盐、乙二醇等水溶液。这些载冷剂载冷能力小、消耗大,腐蚀金属、存在安全隐患。由于这些缺陷,使得制冷系统日常运行和维护费用很高,使用寿命却很短。确切地说,一个新建载冷系统,如果使用单一的盐或乙二醇水溶液载冷剂,经过5-6年时间,该循环系统就会在盐或醇类溶液的腐蚀下出现多点渗漏现象,这时修复很困难。因为载冷剂锈蚀而损坏设备,造成停产的现象有很多。通过改进载冷剂来改进制冷工艺的方法经常被人忽视。
  如何解决上述诸多问题,建设一个即安全又经济的冷藏系统是目前冷冻冷藏行业急需解决的问题。

一种优化的间接制冷解决方案
安全——只有载冷剂进入冷藏车间,常压循环,安全无害;
环保——制冷剂仅在机房循环,用量仅为直接制冷方式的1/10以内,常压环保型载冷剂在车间循环,有效避免环境污染;
节能——通过载冷剂蓄冷节电,载冷剂蓄热除霜节能;
经济——可以采用氨机或氟机,成本低廉,维护简单;
智能——可实现全自动控制,操作集中在一台电脑上。并可实现远程群控,节省人工。
【制冷系统组成:1.制冷机组;2.冷却塔,冷凝器(库外);3.冷风机,换热排管(库内);4.循环泵组,融霜装置及制冷自控系统;5.冷媒。】


 

一种专业载冷剂——冰河冷媒
三高: 高沸点、高热熔、高导热系数
三低: 低冰点、低粘度、低毒性
三无: 不易燃易爆、不锈蚀金属、不污染环境


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