冷库制冷系统操作与管理

第一章制冷装置操作的标准、法规及要求一、制冷装置操作的现行标准及规范1«钢制压力容器»GB1502«钢制管壳式换热器»GB1513«冷库设计规范»GB500724«工业金属管道工程施工及验收规范»GB502355«制冷设备，空气分离设备安装工程施工及验收规范»GB502746«工业金属管道设计规范»GB503167«建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料»GB108008«室外给水设计规范»GBJ139«室外排水设计规范»GBJ1410«建筑给水排水设计规范»GBJ1511«建筑设计防火规范»GBJ1612«工业设备及管道绝热工程施工及验收规范»GBJ12613«活塞式单机双级制冷压缩机»JB/T544614«组合冷库用隔热夹芯板技术条件»JB/T652715«喷油螺杆式单级制冷压缩机»JB/T690616«制冷装置用压力容器»JB/T691717«组合冷库»JB/T906118«聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程»JCJ1419«冷藏库建筑工程施工及验收规范»SBJ1120«民用建筑电气设计»JGJ/T1621«压力容器安全技术»22«压力管道安全管理与监察规定»二、制冷装置操作人员要求冷冻站和冷库必须按有关规定配备受过专门教育和培训，具有制冷、电气、给排水、自动控制等专业知识、生产经验和组织能力的各级管理人员和技术人员，要有一定数量的技师、助理工程师、工程师负责冷库及冷冻站的运行、技术、管理工作。压缩机房操作人员，必须具有初中以上文化程度，经过专业培训，获得合格证书，方能上岗操作。进行制冷系统操作的人员需具有一定的计算机知识，懂电脑的简单操作和维护。负责冷库生产和管理的负责人，应具有冷库管理的专业知识和实践经验。冷库人员配置中一般建议1000吨及以下冷库需有中级工1～2人；1000～5000吨冷库需有高级工1人，中级工3人；5000吨及以上冷库，需有高级工1～2人，中级工3人；万吨及以上冷库，需有技师1人，高级工2～3人。对于5台压缩机组以下的冷库，每班值班人数可配2人；6台压缩机组以上的大中型冷库，根据需要每班值班人数可配3～4人；如果自动化程度较高，人数可适当减少，但每班不得少于2人。此外还应考虑专职维修人员。定期组织专业技术人员和操作人员进行技术学习和经验交流。第二章制冷系统操作的基本知识1操作者操作制冷设备前，除对压缩机本身结构、使用维护需要充分了解外，也应了解附属设备的性能、结构、使用方法及制冷剂的性质、冷冻油、吸排气压力、温度等。只有全面的了解整个系统情况，才能保持设备的安全运行，才能有效的发挥设备的利用率，及时处理运转中不正常现象，延长设备的使用寿命。一、制冷剂制冷系统中循环的工作介质称为制冷剂，当制冷剂通过蒸发器时，从被冷却物体中吸取热量，再通过冷凝器把热量经冷却水带出排入大气中（环境）。采用氨（R717）作为制冷剂，在有水份时，氨对铜和合金（除铸造锡青铜外）有腐蚀作用，与空气混合后有爆炸危险（爆炸浓度为16~25%体积），在使用操作过程中应特别注意。关于其它性质请参阅有关资料。采用氟利昂(R22)作为制冷剂时，由于应注意系统的回油，保证系统干燥，不泄漏。本说明所述的氟利昂工质专指R22工质，以下不再说明。制冷剂在饱和状态时，压力和温度之间有对应关系，即压力一定，温度也一定，如果知道冷凝压力（排气压力）、蒸发压力（吸气压力），就可以从氨或氟利昂的热力性质表中查出对应的冷凝温度和蒸发温度。二、冷冻油冷冻油质量好与坏直接影响零件的磨损和压缩机的寿命，因此必须选择优质冷冻油。对于氨或氟利昂工质应使用压缩机使用说明书中规定的冷冻油。未提供时可参考使用ZBF34003—86《冷冻机油》规定的46号冷冻机油。不准使用动物油、植物油及动植物油混用，在使用中若粘度下降15%，油的颜色变深，为防止积碳应及时更换新油。三、排气压力和排气温度排气压力和冷凝压力近似相等，（实际上由于管路损失稍有差异，一般设计工况压力损失为0.01MPa）二者均和冷却水的水温、水量及冷凝面积有关，排气压力（冷凝压力）随着冷却水水温的降低，冷却水量的增加而下降；反之则上升。排气压力的升高，不但使排气温度升高而且降低制冷量，增加功率消耗，所以在操作中应尽量降低排气压力（冷凝压力）。当水温一定时，为降低排气压力增加水量所消耗的动力，增加很多时，也不一定经济，二者应统筹考虑。四、吸气压力和吸气温度吸气压力和蒸发压力近似相等，（实际由于管路损失稍有差异,一般设计工况压力损失为0.01MPa）二者均由蒸发器的工作温度而定。吸气温度是指在压缩机入口处的制冷剂温度，蒸发温度是指制冷剂在蒸发器内的温度，吸气温度高于蒸发温度，二者差异称为过热度。在操作中应尽量减少过热度，但为了防止液体制冷剂进入压缩机产生液击现象，一般吸气温度控制在比蒸发温度高1/3左右。五、制冷系统中的异物2在制冷系统中，制冷剂含有各种异物如：水份、不凝缩气体、冷冻油、金属屑、油脂、纤维、尘埃等，这些异物对制冷设备影响很大。必须知道由于异物存在所引起的不良现象及排除方法。1.水份的影响:系统内的水份，对设备有极坏的影响，一般水份和制冷剂互相作用腐蚀金属，同时使润滑油乳化，在低压部分小通道处，有时水分能冷冻堵塞通道等，所以氨制冷剂含水量应≤4%。如果氟利昂系统中有水分，不仅会产生冰堵，还会使系统不能正常工作。防止水分进入系统措施：1)用空气作气密试验时，应尽量用干燥气体且不燃气体，如碳酸气或氮气等；2)选择合乎标准的制冷剂；3)选择合乎标准的冷冻油；4)系统中不得有泄漏处，特别在真空时，防止空气侵入；5)拆卸机器时最好使机房处于干燥，防止蒸气侵入机内。2.不凝缩气体的影响系统内的不凝缩气体，大部分时由空气侵入和油在高温下分解的气体产生的，由于系统内不凝缩气体的存在，使冷凝压力升高，排气温度上升，减少了制冷能力，增加了功率消耗，特别是在以氨作为制冷剂时，由于不凝缩气体存在往往会引起爆炸，因此要经常注意系统内不凝缩气体的放空工作。一般均通过空气分离器进行放空气，具体方法参见第三章十五。当无此设备时，在压缩机停止运转后，向冷凝器供水，冷凝器中的氨气被凝成液体，不凝缩气体聚集在设备的上方，可通过放空阀放掉。防止不凝缩气体进入系统的措施：1)充入制冷剂前，应使系统达到高真空；2)设备拆卸安装后，应进行抽真空；3)排气温度不应超过1500C；4)系统严防渗漏。3.冷冻油的影响氨系统中压缩机排出气体所带的润滑油，虽然经过油分离器进行分离，但仍有部分油进入中间冷却器、冷凝器、贮液器和蒸发器等，由于设备中有油，在设备内表面产生油膜增加热阻，使热交换恶化，影响设备的性能，又因液体制冷剂与油的比重不同，一般油积存在设备的下部，在吸入管道上若有凹凸处时，油集聚在凹处，使气体通路变窄，增加气体流动阻力，在一定压力差作用下，油会突然返至压缩机内，造成液击事故。另外当排气温度过高，油质恶化，在压缩机气阀周围容易炭化、积炭会妨碍气阀的工作等，所以操作人员应定期将制冷设备中的油放出，经常清洗压缩机的排气阀。氟利昂系统中一般氟与油互溶，需采取措施使润滑油带回压缩机中。上述提到的异物在系统中容易堵塞节流阀或其它狭窄通道，使制冷剂的循环中断，机器处于空转状态；异物被机器吸入时，会污染润滑油，使机器磨损加剧，异物若落在密封面上，会破坏机器或系统的密封，轻者少量漏油漏气，严重时不3能工作。因此在设备安装时，应注意如下事项：1)应全部清除设备和管路中的铁屑、尘埃泥沙、氧化物等；2)清除各种设备内的积水；3)清除机器内部为防锈所涂的油脂及其它异物等；4)对于新安装的设备，应经常清洗系统中的氨气过滤器、氨液过滤器、以及压缩机各级的吸气过滤网、油过滤器、曲轴箱等。第三章制冷系统及设备的运转操作管理制冷设备及配套附属设备的操作按照供应商或生产商提供的设备使用说明书中的操作规程执行。同时，在制冷系统和设备操作前应仔细阅读规范和本说明。制冷系统运行时应及时填写制冷设备运行情况表，可参见附录二。一、制冷压缩机开机前的准备首先查看车间记录，了解上次停机的原因和时间，如因故障停机，必须修复后才能使用。其次检查和了解所需降温冷间的温度和热负荷，确定对应该系统的开机及台数，然后进行如下的检查工作。1检查压缩机1.1活塞压缩机检查压缩机与电动机的运转部位，应无障碍物且保护罩完好。油面不得低于视孔的1/2或在两个视孔之间。各压力表的表阀应全部开启，表的指示值应正常。油三通阀应指示在“工作”位置上，能量调节阀手柄应拨在零位或缸数最少的位置上。如压缩机上有旁通管路，应将旁通阀打开。然后检查水套供水管路的连接情况，油压、高压、低压及电气等自动保护装置的就位情况，并确认电动机的启动装置处于启动位置。1.2螺杆压缩机检查压缩机的各个部分：转子应转动灵活，无障碍物；油位高度应达到油面线即油镜中间位置偏上；水冷却系统检查螺杆机组中油冷却器和冷凝器的水路是否畅通，液体工质冷却系统检查油冷却器冷却系统是否畅通；排气阀应开启，滑阀应处在0%的位置，以便无载启动。并观察高、低压情况，如压力不平衡，则开启旁通阀，使压力平衡，然后再关阀门。2检查高、低压系统的有关阀门2.1在高压系统中，油分离器、冷凝器、高压贮液器、辅助贮液器的进、出液（气）阀，安全阀前的截止阀，均压阀，压力表阀，液面指示计的截止阀均应开启，而压缩机的排气阀，调节站的供液阀、热气冲霜阀、放油阀和放空气阀等应关闭。2.2在低压系统中，压缩机的吸气阀，各设备的放油阀、加压阀、冲霜阀、排液阀应关闭；压力表法、安全阀前的截止阀，氨（氟）泵上的进、出液阀、抽气阀、自动旁通阀，压差继电器接头上的阀门和有关的过桥阀都应开启；气液分离器和低压循环贮液器的供液阀、分调节站至蒸发器的供液阀，以及由蒸发器经气液分离器、低压循环贮液器至压缩机的进、出气阀都应根据制冷工艺的要求进行调整。42.3所有指示和控制仪表的阀门都应开启，使其投入使用状态。3检查高、低压贮液器的液面高压贮液器的贮液量应不超过70%，不低于30%，辅助贮液器的液面应在溢流口位置；低压贮液器和排液桶一般不应存液，若存液超过30%应及早排液；低压循环贮液器或气液分离器的液面应保持在控制液位上，在控制失灵或无液位控制时，液面应控制在最高不超过60%，最低不低于20%；若液位过高，应先排液再开机。4检查中间冷却器对于双级压缩系统，还应检查中冷器的进、出气阀，蛇形盘管的进、出液阀和液位控制器气体、液体平衡管是否已全部开启。通常手动调节阀是关闭的，只有在浮球阀失灵时，才用手动供液。中冷器的放油阀和排液阀应关闭。打开液位指示器的截止阀就可显示液位高低，若液位过低，应先供液；若液位过高，应先排液；若中冷器内压力超过0.5MPa时，应予排液减压。5其它检查氨（氟）泵、水泵、盐水泵和风机的运转部位有无障碍物，电机及各电气设备是否完好，电压是否正常；对所有用电的指示和控制仪表送电，观察仪表的指示等是否正常，若有问题应及时检修。6确认以上所有各项都合格后，启动水泵（或风机），向冷凝器、压缩机水套和油冷却器供水、液（或送风）。二、制冷设备的运转调节1系统工况参数的调节1.1蒸发温度的调节蒸发温度一般由蒸发压力查表得出，蒸发温度的高低取决于生产工艺的需要及蒸发器的传热温差。当被冷却介质为自然对流的空气时传热温差约为10～15℃；被冷却介质为强制循环的空气时传热温差约为5～10℃；被冷却介质为强制循环的水及盐水时传热温差约为5℃。蒸发温度要保持适当，要尽量达到设计的蒸发温度，以保证制冷系统经济、合理的运行。正常运转中，蒸发温度随热负荷的变化而变化，要根据实际运行情况进行压缩机的增减载。在压缩机的容量和热负荷不变的情况下，若蒸发器传热情况变差，如霜层或油垢过厚，供液阀开得过小而供液不足以及蒸发器中存油过多等，都会影响蒸发温度，影响换热效率。这种情况下，应采取相应措施：融霜、适当增大供液量，对蒸发器积油进行清理等。1.2冷凝温度的调节冷凝温度用冷凝压力或排气压力查表得出。水冷冷凝器的冷凝温度较冷却水出口温度高4～6℃，蒸发式冷凝器的冷凝温度比夏季室外空气湿球温度高8～14℃，风冷冷凝器冷凝温度比空气温度高8～1