周华
济南为民轻钢制冷工程有限公司
摘要：随着冷链物流产业的不断发展，我国物流冷库建设规模不断扩大，其建设数量也在持续增多。据统计，现阶段我国冷链物流产业的增长速度保持在8%~10%；其造成了物流冷库需求的持续增加。就物流冷库设计而言，人们在进行新型冷库设计、施工的基础上，加强了对现有冷库的优化改造，从而确保其在产品冷冻、冷藏和保险方面职能的发挥。本文针对物流冷库制冷系统优化开展分析。
关键词：冷链物流；冷库；制冷系统；工作原理；优化
引言
目前我国物流冷库的设计、制造水平还较落后，但冷链物流继续保持强劲发展的动力推动了物流冷库的发展，尤其是与港口及大型物流中心配套的大型物流冷库得到了极大的关注，应用于物流冷库的新产品、新技术也不断涌现。
1、冷库用制冷系统
1.1环境温度以下到－18℃冷库制冷系统
一般来说，储存和运输食品、药品、疫苗等生活用品需要-18℃以上的温度，这个温度相对较高，空调系统压缩比一般小于8，必须使用一个蒸汽压缩冷冻周期。从工艺角度对温度要求进行了调查，包括冷链包装区域、成品冷藏等功能间集成药品仓库冷却方法。结果显示，首先使用一段压缩制冷系统制造冷剂，然后使用冷控制(10℃乙二醇水溶液)为冷藏存储提供冷量，这样才能满足药品存储温度要求，有效地节约能源。单级蒸汽压缩制冷循环中经常使用容积式制冷压缩机，如活塞压缩机和螺杆压缩机。技巧和功耗是测量压缩机最重要的两韧性能指标，通过活塞和螺杆性能的比较，发现螺杆压缩机和活塞压缩机在输入相同功率时能够获得更高的技巧。换句话说，在冷藏中使用螺丝压缩机会可以节约能源。从性能角度来看，螺杆压缩机的优点是冷却能力范围大，自动化程度高，操作稳定性好。活塞压缩机的效率通常在0 . 50到0 . 65之间，螺杆压缩机的电效率在0 . 65到0 . 75之间，因此螺杆压缩机在冷却循环中效率更高。经济实惠地比较活塞和螺钉压缩制冷系统的初始投资、操作和维护、使用效率和使用寿命:冷却能力大，工作时必须选择螺钉机器。冷却量少，运行时间短的情况下，最好选择活塞压缩机。
1.2－18～－60℃冷库制冷系统
对于-18 ~ 60℃温度范围冷却，理论上可以选择的空调压缩系统是一级系统、两级系统和叠加系统。部分食品尤其是水产品等，冷藏时温度要求低，为了达到-18 ~ 60℃的温度区间，蒸发器的蒸发温度低，这种冷藏系统的压缩比可能小于8或大于8。突破一般设计模式限制，使用共沸制冷剂r404a对单层压缩制冷系统充电和保管箱制冷测试研究，最终将温度从1.7h降低到-43 c，工作时系统安全可靠。将制冷剂压缩到两个阶段而不是一段压缩，从而产生较低温度的循环系统称为双段压缩系统，蒸发温度可以降低到-60℃。通过工程实例，从技术经济角度分析了单级和双级2压缩方法，结果表明，使用两级压缩时，理论冷却系数比单级压缩提高了很多，而不管蒸发温度低于-18℃且压缩率小于8或大于8。螺杆制冷压缩机在吸入、压缩和排气单向工作，因此将经济机添加到一级压缩制冷系统中，设置中间气体出口，在压缩机压缩过程中吸入省煤器的闪蒸蒸汽，一级压缩经历的工作流程与两级压缩相同。具有经济机的螺杆制冷压缩系统(即准双速运行)比活塞双速压缩制冷系统降低了运行成本，并且易于操作管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆带有经济器的螺丝系统通常用于蒸发温度大于-45℃的情况。叠加式制冷系统由低温和高温组成，两部分沸点不同的制冷剂分别充电。NH 3/co 2叠加系统使用NH 3作为高温冷媒，co 2作为低温冷媒，因为NH 3/co 2的物理特性和经济性优异，所以能够同时满足经济和环境要求。国内外研究表明，NH 3/co 2空调循环比传统的冷媒级联循环和两级循环特殊，因为蒸发温度低于-40℃时，NH 3/co 2级联循环性能系数高于NH 3两级压缩循环系统。但是，如果蒸发温度在-40℃以上，则NH 3二次循环的性能优于NH 3/co 2级联循环。NH 3/co 2是一对环保高效的制冷剂，因此在-30 ~ 40℃的食品冷藏中具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。
2、化霜系统优化
2.1规范化霜系统设备配置
化霜系统是冷库制冷效率提升的重要保证。实际应用过程中，受低温影响，冷库内蒸发器的水蒸气容易结霜聚集，其不仅阻碍制冷蒸发器冷量的传输和散发，同时会对冷库制冷效率造成严重影响。有研究表明，当蒸发器表面的霜层达到一定的厚度时，冷库制冷效率会下降至30%以下，造成制冷能耗的急剧增加；同时，较差的制冷效果会降低相关制冷设备的使用寿命，同时影响产品实际的冷藏效果。因此，在制冷系统应用过程中，实现基础设备的优化配置至关重要。物流冷库制冷系统优化过程中，热氟除霜和电化霜是其化霜设备应用的两种主要形态。其中冷冻库冷风机采用热氟除霜，而穿堂采用的是电化霜。从应用效果来看，化霜设备的应用使得冷库制冷系统蒸发器的空气自然循环良好，消除了温度分层现象。同时，随着化霜技术的应用使得翅片盘管始终处于无霜或者少霜的状态，有效的提升了蒸发器的传热系数，据试验分析，优化后的蒸发器的传热系数提高约30%左右。此外，在自动化、智能化化霜控制下，冷库化霜实践更加节能，具体而言，蒸发温度提高2到3℃，则制冷系统运行费用可降低10%左右，实现了化霜系统设备配置的合理性和制冷系统运作高效。
2.2系统热氟进出口优化
热氟化霜是本工程化霜系统运作的重要形式，氟利昂应用过程中，确保高温状态下，氟进出口设置合理，能够有效的提升热氟应用效率，确保制冷系统运作制冷的提升。本工程优化过程中，运行初期冷冻库2台风机的热氟气动阀无法关严，化霜时有的热气会在经过蒸发器之后，从气动阀泄露并回到了压缩机的吸气口，导致回液现象发生，影响了整体应用效率；分析原因，气源和气动阀的压差存在问题。为实现热氟进出口优化质量的提升，首先对4/6号风机对应的气动阀进行调整，确保气动阀上的气源管径由原来的φ3/8改为φ5/8；同时确保对应电磁阀、过滤器、球阀应用型号的加大；确保了气动阀工作状态的良好，从应用效果来看，热氟进出口气动阀优化后，制冷系统化霜装置的化霜时间得以有效缩短，有效的提升了化霜系统的运作效率，后期对整个冷冻库热氟冷风机进行改造。改造后的制冷系统运作状态下，气动阀在化霜时可以关严，风机正常化霜下，制冷设备的用电量明显降低，具有良好的社会效益和经济效益。
2.3压缩机回气
物流冷库制冷系统初期调试阶段，对低温螺杆压缩机并联机组应用过程中，也进行了优化改造，首先对一台低温机组进行改造实验，其在机组排气端恒压阀应用的基础上，增加一个电磁导阀和一个压差导阀，降低排气压力，制冷系统化霜时，压差导阀实现机组排气压力的有效控制，保证气动阀与气源之间压差的控制合理，从而保证系统运行的稳定性。
结束语
从而确保其在产品冷冻、冷藏和保险方面职能的发挥。冷库制冷效率优化是其设计改造的重要内容，然而受诸多因素影响，传统物流冷库优化的效果相对有限，基于此，进行物流冷库制冷系统的现代化设计已经成为推动其行业发展的关键所在，本文结合物流冷库项目建设实际，对冷链物流冷库的制冷系统应用展开分析。
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论文作者:周华
论文发表刊物:《房地产世界》2019年5期
论文发表时间:2019/9/16
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