1、制冷设备维修高级工培训教程 冷库及冷藏技术,一、冷库分类1、按结构形式分，冷库可分为： 土建冷库：土木建筑结构的冷库。 装配式冷库：这类冷库围护结构的墙体使用预制的复合隔热板组装而成。隔热材料采用硬质聚氨酯泡沫塑料和硬质聚苯乙烯泡沫塑料等。 2、按使用性质分，冷库可分为： 生产性冷库：这类冷库的功能主要是生产，设有较大的冷却、冻结能力和一定的冷藏容量。 分配性冷库：它的特点是冷藏容量大并考虑多品种食品的贮藏，其冻结能力较小，仅用于长距离调入冻结食品在运输过程中软化部分的再冻及当地小批量生鲜食品的冻结。 零售性冷库：特点是库容量小、贮存期短，其库温则随使用要求不同而异。在库体结构上，大多采用装配
2、式组合冷库。随着生活水平的提高，其占有量将愈来愈多。,3、按规模大小分，冷库可分为： 大型冷库：此类冷库冷藏容量在10000吨以上，生产性冷库的冻结能力在120160t/d范围内，分配性冷库的冻结能力在4080t/d范围内。 中型冷库：此类冷库冷藏容量在100001000吨范围内，生产性冷库的冻结能力在40120t/d范围内，分配性冷库的冻结能力在2060t/d范围内。 小型冷库：此类冷库冷藏容量在1000吨以下，生产性冷库的冻结能力在2040t/d范围内，分配性冷库的冻结能力在20t/d以下。4、按冷库制冷设备选用工质分，冷库可分： 氨冷库：此类冷库制冷系统使用氨作为制冷剂。 氟利昂冷库：此
3、类冷库制冷系统使用氟利昂作为制冷剂。,5、按使用库温要求分，冷库可分为： 冷却库：又称高温库，库温一般控制在0左右。 冻结库：又称低温冷库，一般库温在2030左右，通过冷风机或专用冻结装置来实现对肉类食品的冻结。冷藏库：即冷却或冻结后食品的贮藏库。它把不同温度的冷却食品和冻结食品在不同温度的冷藏间和冻结间内作短期或长期的贮存。通常冷却食品的冷藏间保持库温42，主要用于贮存果、蔬和乳、蛋等食品；冻结食品的冷藏间的保持库温为1825，用于贮存肉、鱼及家禽肉等。,二、冷库热负荷计算,1、热负荷组成1)渗入热Q1：通过冷库围护结构传入的热量，包括温差传热、太阳辐射传热等；2）食品热Q2：食品在冷加工过
4、程中释放的热量。3）换气热Q3：为保证冷藏食品和冷库操作工的呼吸需要，需要向库内不断补充新鲜空气，这部分空气降温释放的热量。4）操作热Q4：包括照明热、动力机械放热、人体放热、开门渗入热。,2、总负荷Qs的计算方法冷却和冷冻库： Qs=P(Q1+1.3Q2+Q3+Q4)p:安全系数，p=1.11.5冷藏库： Qs=P(Q1+Q2+Q3+Q4),三、氨系统冷藏库的供液形式,1、直流供液供液形式：在直流供液系统中，氨液通过节流膨胀后直接进入蒸发器蒸发。 特点： （1）、制冷剂通过膨胀阀后变成了气液两相流，配液不易均匀，所以一个蒸发管需要配一个膨胀阀，且管路不能太长。 （2）冷库状态点不稳定。 （3
5、）在回气管路上设置氨液分离器用于保护压缩机。 （4）直流供液系统一般采用压缩冷凝机组。,2、重力供液系统从机房来的高压氨液经浮球阀进入气液分离器，然后由氨液分离器的出液管进入蒸发器。回气则在氨液分离器内经过气液分离，从吸入管返回压缩机。这种供液方式的特点是，制冷剂液体依靠重力进入蒸发器。,3、氨泵供液系统,这种供液方式在与使用动力泵将制冷剂液体输送至库房的蒸发器中。 与重力供液系统相比较，氨泵供液系统的主要优点是： (1) 蒸发排管内表面能得到充分的润湿，由于氨液吸热蒸发而生成的气泡，将被流速较高的、数倍于蒸发量的制冷剂液迅速带走，不致粘附在蒸发排管的内表面，因而能使蒸发排管发挥更大的制冷效能
6、。 (2) 较大流量的氨液，以较高的流速流过蒸发排管，能冲刷排管内表面的润滑油油膜，提高蒸发排管的传热效率，又能将润滑油带至低压循环贮液桶集中排放，既方便，又安全。,(3) 回气过热度小，可以提高压缩机的效率，提高制冷循环的制冷系数。 (4) 融霜装置以及融霜操作比较简单、方便，融霜效率也较高。 (5) 重力供液系统常用的气液分离器、融霜排液桶等辅助设备，均为低压循环贮液桶所取代，可以简化系统，节省设备和安装费用，节省设备间的建筑面积，操作也简化了。 (6) 供液膨胀阀、气液液位控制装置、放油装置等均集中在机房设备间内，便于监视、操作和维修，有利于安全运行。(7)便于实现自动化。,4、氨泵供液
7、系统的供液方式,氨泵供液系统对蒸发器的供液可以有两种方式，即所谓上进下出和下进上出两种。 上进下出式的特点：上进下出式的特点只有当蒸发器的安装位置高于低压循环贮液桶时才能显示出来。与下进上出式相比，其主要特点是： (1)蒸发温度不受蒸发器本身高度所形成的液柱静压的影响，故氨蒸发温度与周围介质的温差较大，可以提高蒸发器的传热效率，也可以提高压缩机的制冷能力。 (2)库温自控装置的融霜装置都比较简单。 (3)蒸发器内的充氨量较少，一般为排管容积的2540。,(4)当停止向蒸发器供液后，管内存氨(以及润滑油)即自行排出，没有“冷惰性”作用。对于温度控制要求较严，允许波动幅差较小的场合比较适用。 (5
8、)对蒸发排管供液量分配的要求比较严格。否则可能出现供液分配严重不均匀的现象，影响蒸发排管的正常工作，甚至使部分蒸发排管丧失降温能力。 (6)要求低压循环贮液桶有较大的有效容积，以容纳当系统停运时自蒸发器及管道中返回的氨量。(7)要求有较大的氨液再循环倍率。因此，所需的氨泵流量及动力也较大。,2下进上出式的特点； (1)蒸发器与低压循环贮液桶的相对位置不受限制，适用性较强。 (2)对蒸发器供液量的分配比较易于均匀，因而可以采用通常的带集管的多通路式蒸发器，可以简化分液装置，可以节省调节流量的阀门。 (3)低压循环贮液桶的容积、氨液再循环倍率和氨泵也可以小些。 (4)融霜、排液和放油都比上进下出式
9、要麻烦些。(5)停止向蒸发器供液后，管内存氨仍能继续蒸发，所以有一定的“冷惰性”作用。,四、冷藏库的隔热防潮处理,1、隔热冷库隔热对维持库内温度的稳定，降低冷库热负荷，节约能耗及保证食品冷藏贮存质量有着重要作用，故冷库墙体、地板、屋盖及楼板均应作隔热处理。 基本要求:冷库的隔热结构应具有良好的隔热防潮性能外，还应有一定的强度，其楼板和地坪应有较大的承载能力。隔热层内避免产生“冷桥”，具有持久的隔热效能。冷库隔热层内壁设有保护层，以防装卸作业时损坏。,2、防潮冷库由于内外空气温差较大，则必然形成与温度差相应的水蒸气分压力差，进而形成水蒸气从分压力较高的高温侧通过围护结构向分压力较低的冷库内渗透。
10、当水蒸气经过围护结构内部后到达低于空气露点温度的某温区时，水蒸气即凝结为水或结冰，造成隔热结构的破坏，隔热性能下降，因此在冷库结构两侧，当设计使用温差等于或大于5时，应采取防潮隔气措施，或者在温度较高的一侧设置防潮隔气层。冷库设计防潮隔气层应符合：砌砖外墙外侧应作水泥沙浆抹面；外墙体防潮隔气层应与地面、层盖防潮隔气层良好地搭接；冷却间与冻结间隔墙隔热层两侧宜设防潮隔气层；隔墙的隔热层底部应作防潮处理；所有防潮隔气层敷设时均应顾及冷库其他隔热结构防潮隔气层的连续性。,土建冷库的隔热冷库隔热对维持库内温度的稳定、降低冷库热负荷、节约能耗及保证食品冷藏储存质量有重要作用，故冷库墙体、地板、屋盖及楼板
11、均应作隔热处理。 土建冷库常用隔热材料有： 1.软木 2.玻璃棉及制品 3.聚苯乙烯泡沫塑料 4.聚氨酯泡沫塑料,土建冷库维护结构的防潮在冷库结构两侧，当设计使用温差大于5 时，应采用防潮措施，或者在温度较高的一侧设置防潮隔气层。 土建冷库常用防潮隔气材料有：1.石油沥青 2.油毡 3.沥青防水塑料 4.聚乙烯塑料薄膜,土建式冷库的地坪防冻胀土建式冷库建筑在地面上，地下水蒸气向冷库基础渗透，当地坪温度降到0 以下时，则导致地坪冻胀，毁坏冷库地坪。 冷库地坪防冻涨的方法有地坪架空、地坪隔热层下部埋设通风管道或对地坪预热等。,五、氟里昂制冷设备,一、氟利昂制冷系统的特点(一)氟利昂的溶油性 与润滑
12、油互相溶解是氟利昂的主要特点。互溶结果使得制冷压缩机的单位制冷量的功率消耗上升和造成压缩机本身失油等事故。所以，氟系统中的回油问题是很关键的。 (二)溶水性 氟利昂几乎不溶于水，在蒸发温度低于0的制冷系统中，水分的存在将在膨胀阀节流孔结冰，使阀孔堵塞，导致停止供液，以致蒸发器不能制冷。同时由于水的存在，还会因水的分解作用使设备、管道产生腐蚀，这对于铝镁合金尤为明显。因此在氟系统中膨胀阀前必须加装干燥器,以保证膨胀阀正常运行。,(三)供液型式和方式 从供液型式来看，氟系统也有直接膨胀供液、重力供液和泵供液三种，其中国内应用最多的是利用热力膨胀阀控制的直接膨胀供液，其主要原因是： 直接膨胀供液系统
13、比较简单，分离设备少，系统充液量也少，这对于价格昂贵的氟利昂来说是合适的。 用热力膨胀阀供液并配有热交换器的氟系统，可自动调节供液量且使回气有较大的过热度，高压液体有较大的过冷度，节流时闪发成气体的机会减少，改善了直接膨胀供液系统中调节供液困难及易湿行程等不足。,重力供液方式：其系统原理与氨制冷系统类似。所不同的是为了解决系统回油问题，在液体分离器的液面部分加装回油管道。但是，由于氟利昂制冷系统采用重力供液无明显的优越性，相反使系统复杂化，所以氟系统很少采用这种供液方式。 液泵供液：由于其一系列的优点，所以在大、中型氨制冷系统有普遍的应用。但在小型氟系统很少使用。国内仅有个别引进的大型氟利昂冷
14、库采用液泵供液系统。氟系统在直接供液中，首先应满足回油要求，其次才考虑供液均匀的问题，因此，一般都采用有利于系统回油的上进下出的供液方式，并辅以分液器或在配管上采取措施使其均匀供液。,(四)回热循环 回热循环在氟制冷系统中普遍得到应用，这是因为采用了回热循环后：首先能使膨胀前制冷剂具有较大过冷度，膨胀阀前后生成的闪发气体多少与阀前后的温差有关，温差越小,则节流损失也越少，闪发气体也越少。 其次闪发气体多少，也影响库温的稳定性，闪发气体多，流经膨胀阀的制冷剂流量时多时少就不稳定，阀后分液器内配液也难以均匀，将使蒸发温度不稳定，造成库温的波动。 第三，采用热力膨胀阀直接供液的系统中，一般不装气液分
15、离器，在系统负荷变化时，由于膨胀阀调节范围受到限制，容易造成制冷剂液体来不及完全蒸发被压缩机吸入而产生液击。采用回热器后，未蒸发的制冷剂液体在回热器中同高压液体进行热交换，得到完全蒸发并形成一定的过热度，可避免压缩机的液击。,二、氟利昂制冷系统 1、单级压缩制冷系统,2、氟利昂双级压缩制冷系统一次节流 ：（1）完全中间冷却系统：（2）不完全中间冷却二次节流 ：（1）完全中间冷却（2）不完全中间冷却系统,3、氟系统管道设计 管道设计注意事项： 1）压力损失要小，尽量使管道短而直，弯管的曲率半径尽可能大些。 2）防止压缩机失油，在开车、停车、满负荷、轻负荷时均能使系统中的润滑油返回压缩机曲轴箱。
16、3）防止制冷剂液体进入压缩机。 4）保证各个蒸发器得到充分的供液。 5）便于管道本身的检修和设备的操作及维修。,4、回气管压缩机吸入截止阀至蒸发器出口之间的接管，称回气管(又称吸气管)。回气管不仅要将氟利昂气体送至压缩机，而且要借助管内流动着的气体流速将蒸发器内的润滑油也带回压缩机的曲轴箱。因此，氟系统管道设计中最重要的是回气管道的设计。 设计原则： 1保证压力降不超过允许的限度。 2上升立管中应保证必要的带油速度。3防止未蒸发的液体制冷剂进入压缩机。,回气管的连接：回气管的连接既要使润滑油顺利地返回压缩机的曲轴箱，又不能使液体制冷剂或大量润滑油集中进入压缩机为此，回气管连接时应从以下几方面加
17、以注意：为便于回油，回气管水平部分应有1坡度坡向压缩机。在压缩机吸入口附近水平管道上避免出现“液囊” ，如出现液囊，在小负荷或停机时油和制冷剂液体就会滞留于此形成油封或液封，增大管道压力降。在重新启动压缩机时油或液体制冷剂会被吸入压缩机，引起油击或罐击。,5、排气管 对一些已组装成压缩机冷凝机组中，不存在排气管的设计问题。只是在压缩机，冷凝器等单独配置的设备，才需要进行排气管的设计。 排气管的连接要求：为了防止压缩机停止运转时，排气管中润滑油和制冷剂气体冷凝成液体返回压缩机，待再次启动时出现液击或油击敲缸事故。要求压缩机排气管的水平管段应顺制冷剂的流动方向向下倾斜，一般氟利昂系统的排气管向油分
18、离器(或冷凝器)保持12的倾斜坡度。,6、液体管 指冷凝器至蒸发器之间的制冷剂液体管道。液体管设计中主要问题是如何防止闪发气体的发生。例如增加过冷度。,六、小型冷藏库的调试,对于大修后的压缩机，在经过拆卸、清洗、检查测量、装配完毕后，必须进行试运转，以鉴定机器大修后的质量和运转性能。一般压缩机要经过空车、空气负荷和带制冷剂负荷三个阶段的试运转。空车试运转主要检查各运动零部件配合是否良好；润滑油系统是否正常及卸载装置是否灵活准确等。空气负荷试运转是检测制冷压缩机有负荷的运转情况下，以鉴定维修装配质量以及密封性能是否良好。带制冷剂负荷的试运转，不论是大修后的压缩机，还是新安装好的制冷装置都应进行。
19、,一、压缩机启动前的准备和检查工作 1打开冷凝器的冷却水阀门，开动水泵，若是风冷式冷凝器，则开动风机，并检查供水或风量是否正常。 2检查和打开压缩机的吸排气截止阀及其他控制阀门(除通大气外)。 3检查压缩机曲轴箱内油面高度，一般应保持在油面指示器的水平中心线上。 4用手盘动皮带轮或联轴器数圈，或开电源开关试启动一下即关，检听是否有异常杂声和其他意外情况发生，并注意飞轮旋转方向是否正确。 5经过仔细检查，认为没有问题后，即可启动压缩机试运转。,二、制冷装置的试运转 试运转中要注意的问题： 1检查电磁阀是否打开(指装有电磁阀系统)，可用手摸电磁阀线圈外壳，若感到发热和微小震动，则表明阀已被打开。
20、2油泵压力是否正常。对油压继电器的低油压差动作试验，检查油泵系统油压差值低于规定范围时，看油压继电器能否工作。 3注意润滑油的温度，一般应不能超过60(许可条件是70)。 4注意压缩机的排气压力和排气温度。按照规定，排气压力R12不能超过1.18MPa，R22及R717不能超过1.67MPa，排气温度R12不能超过130，R22及R717不能超过150。对于高压继电器的试验：将吸入阀开足，关小冷凝器冷却水阀，使排气压力逐渐升高，看高压继电器动作时的排气压力值是否与要求的压力值相符合。若不相符合，则应进行调整，直到符合要求为止。,5氟利昂系统的吸气温度一般应不超过15。对低压继电器的试验：在压缩
21、机运转以后，慢慢关小吸入阀，使吸气压力逐渐下降，检查低压继电器动作时是否与要求的压力值相符。若不相符，则应进行调整，直至与要求相符为止。 6检查分油器的自动回油情况。正常情况下，浮球阀自动的周期性开启、关闭，若用手摸回油管，应该有时热时冷的感觉(当浮球阀开启时，油流回曲轴箱，回油管油就发热，否则就发冷)若发现回油管长时间不发热，就表示回油管有堵塞或浮球阀搁煞等故障，应及时检查排除。 7听压缩机运转的声音。正常运转时，只有进、排气阀片发出的清晰均匀的起落声，气缸、活塞、连杆及轴承等部分不应有敲击声，否则应停机检查，并及时排除故障。 8对备有能量调节装置的压缩机，应检查该机构的动作是否正常。 9检
22、查整个系统的管路和阀门，是否存在泄漏处。,三、制冷装置的调试制冷装置的调试就是把装置运行参数调整到所要求的范围内工作。从而使制冷装置的工作既能满足设计要求，同时装置的运行参数工作在既安全又经济的范围内。制冷装置运行的主要参数有：蒸发压力和蒸发温度；冷凝压力和冷凝温度；压缩机的吸气温度和排气温度；膨胀阀(或节流阀)前制冷剂温度等。,（一）蒸发温度t0和蒸发压力po 蒸发温度t0是蒸发器内制冷剂在一定压力下汽化时的饱和温度，该压力即为蒸发压力po。 装置运行的蒸发温度t0它应根据被冷却介质的温度的要求及它的工作特点来确定。例如，对于直接蒸发式冷库来说，空气为自然对流时，蒸发温度比要求冷库温度低10
23、15；空气为强制循环时，蒸发温度比冷库温度低510。对于冷却液体的蒸发器它的蒸发温度t0应比被冷却液体平均温度低46。,(二)冷凝温度tk和冷凝压力Pk 冷凝温度tk是制冷剂气体在冷凝器中冷凝时的温度，对应于冷凝温度tk下的饱和压力就是冷凝压力Pk。水冷一般情况下冷凝温度比冷却水温度高59。当用空气冷却时，冷凝温度比空气温度高812。过高冷凝温度造成排气压力和排气温度过高，这对制冷装置的运行极不安全。按照规定：R12装置冷凝温度tk50(最好能在40以下)；R22和R717装置tk40(最好不超过38)。,(三)压缩机的吸气温度 压缩机的吸气温度是指吸入阀处的冷剂温度。为了保证压缩机的安全运转
24、，防止液击冲缸现象，吸气温度要比蒸发温度高一点，也就是使冷剂气体成为过热气体，有一定的过热度。一般情况下，在没有气液过冷器的氟利昂制冷装置，吸气温度应比蒸发温度高5左右(即有5过热度)是比较适宜的，在有气液过热器时，保持15的吸气热度是合适的，对于氨制冷装置，吸气过热度一般为510。,(四)压缩机的排气温度 压缩机的排气温度是指排气阀处的制冷温度。为了保证压缩机的安全运行，规定R12装置的排气温度不能超过130，R22和氨的装置不能超过150。排气温度过高，会引起润滑油因温度升高而降低粘度，使润滑效果变差，易造成运转部件的损坏。当排气温度升高到接近润滑油闪点时，还容易出危险。,(五)液体制冷剂
25、的过冷温度 为了防止液体制冷剂在膨胀阀(节流阀)前的液管中产生闪发气体，保证进入膨胀阀的制冷剂全部是液体，则应让液体制冷剂具有一定的过冷度。不同的装置，按照膨胀阀(节流阀)前液管总的压力损失的不同，所需的过冷度也不一样。为了达到过冷的要求，可采用气液过冷器。在R12的装置中还常见把液管和回气管包扎在一起，达到过冷目的。,七、小型冷藏库的设计,1、库体建筑方案选择 2、防潮隔热计算 3、负荷计算 4、制冷机组的选择 5、管道设计 6、控制系统和安全保护装置选择 7、安装和试运行,实训室组合式冷库:,1、蒸发压力调节阀调节 对蒸发压力进行控制的目的有两个：1）保持蒸发压力恒定，减少冷库温度波动，保
26、证冷藏物品质量，减少干耗。2）一机多库时，可使不同库温中的蒸发器能在各自不同的蒸发压力下运行。如某一机三库中，由于各库的冷藏温度不同(鱼肉库10，乳品库2，菜库5左右)，故要求各库蒸发器工作蒸发的温度(即蒸发压力)不同，菜库蒸发温度最高，乳品库次之，鱼肉库最低。由于压缩机运行时的吸气压力是按低温库的蒸发压力调定，这时，为了实现三个蒸发器能处于三个不同的蒸发温度工作，则需在高温库(菜库、乳品库)的蒸发器的出口处装上蒸发压力调节阀(又称背压阀)，使阀前压力保持各自所需的蒸发压力，经阀节流后，阀后压力与吸气压力相同，这样就达到了各蒸发器在自己所需的蒸发压力下工作，满足冷藏食品对库温的要求。如果在高温
27、库处不安装蒸发压力调节阀则各蒸发器都只能在同一蒸发压力(低温库的蒸发压力)下工作，那末容易引起高温库中冷藏食品的变质和干耗增大。,常用蒸发压力调节阀其动作原理是：当蒸发压力升高时，克服弹簧的压力，推动阀座3上移，阀口开大，使蒸发器流出的制冷剂量增多，蒸发器的压力降低，保持在给定值范围内。相反，若蒸发压力下降，则导致阀口关小，流出的制冷剂量减少，使蒸发压力回升至给定值范围内。,2、单向阀的作用,3、冷库操作项目 1）开机、运行、停机操作 2）计时器设定 3）运行正常性判定 4）设计问答：运行故障分析系统设计除霜方式,运行故障分析,例：冷库蒸发排管结霜不均或不结霜 主要原因： 1、供液量太小调节节
28、流阀或供液阀 2、系统内制冷剂不足向系统内补充制冷剂 3、蒸发排管内表面有油污或存油过多进行融霜，并及时放油 4、供液管设计安装不合理改进供液管 5、供液管路中有“气囊”检查维修 6、液体分配站加工制作时，插入管过长切 除过长段,除霜方式,电加热融霜：人工除霜：热氨融霜：热氨融霜是将压缩机排出的热氨气引进蒸发器，将蒸发器暂时当成“冷凝器”，利用热氨冷凝时所放出的热量，将蒸发器表面的霜层融化。蒸发器内原来积存的氨液和润滑油，则借热氨加压或者重力排入融霜排液桶或低压循环贮液桶。热氨融霜一般仅用于冷藏间的光滑管排管中，融化下来的霜和水必须立即清扫，否则将重新冻结成冰。一般当冷藏间的顶排管或墙排管融霜
29、时，在货物上或地上铺设油布之类的覆盖物，避免融霜水冻结在货物上或地板上。,水融霜水融霜一般用于冷风机融霜，通过淋水装置向蒸发器表面淋水，使霜层被水流带来的热量融化，从排水管排走。水融霜比单用热氨融霜效率高得多，操作程序也比较简单，已被广泛采用。融霜用水的温度以25左右较为合适，过高将产生“雾气”，可能使冷库围护结构内表面上产生凝结水；过低则需要更多的水量，或者延长淋水时间。在冬季或寒冷地区，可以采用冷凝器排出的冷却水作为融霜用水。采用水融霜的冷风机必须有严密不透水的外壳，有使融霜水不致溅入库内的承水盘和畅通的排水管道，三者缺一，都将造成损坏冷库的严重后果。,热氨水融霜同时采用热氨融霜与水融霜，比单独用水融霜效率高些，融霜时先将热氨送入蒸发器，使冰霜与蒸发器表面脱开，然后淋水，即可很快把冰霜冲掉。停水以后，还可利用热氨“烘干”蒸发器的表面，免得蒸发器表面的水膜结成冰而影响传热。但是，这将使融霜操作或自动融霜装置的程序复杂化。所以，一般经常性的融霜以水融霜为主，为了简化自动融霜程序和节省自控元件，热氨融霜装置。可以采用手动操作，热氨阀和排液阀不必采用自控阀(电磁阀)。,
