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排管庫和冷風機冷庫蓄冷節能比較分析

杭州某肉聯集團50000噸低溫冷藏庫用排管或冷風機做蒸發器所做的一個對比:
    
    目前,國內低溫冷藏庫氨制冷系統通常采用的是頂排管方式。我公司方案推薦采用西方先進國家所通常采用的冷風機。在本月中旬進行技術交流時,貴公司技術人員認為用排管方案可以貯存冷量,從而有利于借助峰谷電價政策來降低運行費用。 
 
我們通過準確的計算,得出的結論是:實際上這種排管貯冷的效果是非常有限的。
 
    以貴公司5萬噸庫為例,因為:在制冷壓縮機停機后,排管內氨液已基本失去蒸發制冷的能力,由于排管內貯存有一定量的低溫氨液。在壓縮機停止運行后,這部分氨液靠自身的升溫可以釋放一定的制冷量,但這部分冷量與庫中所貯存的五萬噸貨物冷量相比是微不足道的。
 
以下是計算結果: 
  
按國內貿易設計院為貴公司5萬噸冷庫設計方案中的頂排管面積參數考慮,5萬噸冷庫頂排管總面積為22780平方米。
 
    我們以1萬噸庫為例計算一下,在冷庫壓縮機停機12小時后,蒸發溫度從-28度會升至-15度的情況下,冷庫排管所能吸收的熱量,以及冷庫貨物所能吸收的熱量。
 
    5萬噸庫頂排管總面積為22780平方米,則1萬噸庫頂排管總面積為22780/5=4556平方米。頂排管直徑為38毫米,厚度2.5毫米。則頂排管總長L=л×0.038/4556=38163米,頂排管總容積V=л/4×0.03×0.03×38163=26.96立方米,約合27立方米。設循環倍率為5,則氨汽在壓縮機運行工況時,即蒸發溫度-28度時的重量為:20%×27立方米=5.4立方米,其重量M1=5.4立方米×1.61公斤/立方米=8.7公斤。壓縮機停機12小時后蒸發溫度回升至-15度,氨汽重量M2=1.7×M1=14.8公斤,則此時氨的蒸發潛熱Q1=(14.8-8.7)×1327kj/kg/12×3600=0.187kw,即停機12小時。
 
    如按1萬噸冷庫計算,全部頂排管中氨的蒸發所吸收的潛熱只有0.187千瓦。下面再計算一下頂排管中氨液溫升所能吸收的顯熱,液氨的重量M=27立方米×80%×675公斤/立方米=14580公斤,則上述重量的液氨在蒸發溫度從-28度回升至-15度時,所能吸收的顯熱Q2=14580×4.467( 比熱)×(28-15)/12×3600=19.6KW,也就是不到20千瓦,合計:Q1+Q2=19.787千瓦。再計算一下頂排管鋼材本身,在停機12小時后,蒸發溫度從-28度回升到-15度所能吸收的熱量,按1萬噸庫計算,頂排管總重量為82995公斤,其吸收顯熱Q3=82995×13(溫差)×0.46(比熱)/12×3600(秒)=11.5kw。
 
    以上三項合計為不到32千瓦,再計算一下一萬噸貨物,在停機后,能吸收的顯熱,貨物平均溫升按3度計算,Q4=10000000公斤×3(溫升)×1.3(比熱)/12×3600=902.8kw。從以上計算可以看出,所謂氨系統頂排管在壓縮機停止運行后,有很大的貯冷效果,從而可以在峰電時段停機,而使冷庫庫溫回升大大低于風機的結論是不正確的,因為氨系統頂排管全部的貯冷能力,不及冷庫內貨物貯冷能力的3%,且尚未考慮冷庫庫體的貯冷能力。
 
    結合國內電力緊張的現實,吸收國外制冷行業的先進經驗,我們設計了一個用冷風機制冷,采用共晶溶液貯存的一個新方案,采用這個方案,在停機后共晶溶液的制冷量可以基本平衡滲入熱和開門熱,從而使庫溫即使在停機后相當長的時間內也只有可以接受的很小的回升。或者通過微調峰谷時段庫溫控制,風機系統也能作到峰電時段停機,而庫溫僅有可接受的回升。
來源:      時間:2012-2-23 13:37:08
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