【中國制冷網】摘要：本文將介紹如何減少氨的充注量，對載冷劑間接制冷系統的安全、環保和節能進行闡述，針對設備選型、節能經濟優化、融霜系統優化及載冷劑的選擇分別做了分析。最后闡述了載冷劑間接制冷系統相對氨制冷的優缺點，僅供參考。

　　關鍵詞：載冷劑 間接制冷系統 氨

　　"氨"作為一種低價的制冷劑被普遍應用在冷庫及食品速凍等行業，但是氨具有毒性和刺激性氣息，遇明火會發作爆炸，一旦泄露會形成嚴重的人身傷亡事故，同時冷庫主要建立在人口密集的市場區域。2013年吉林省和上海市發生的兩起特大液氨泄露事故，引起了制冷行業的廣泛關注。載冷劑間接制冷系統有效解決了這個問題。

　　1、間接制冷系統概述

　　1.1 間接制冷：載冷劑與制冷劑進行低溫傳熱，低溫的載冷劑被泵加壓輸送到冷庫間內循環，從而達到冷凍冷藏的作用。在直接制冷劑不易應用的位置或者不可運用直接制冷劑的特殊環境中，常常用載冷劑替代直接制冷劑用來冷卻被冷卻物體（如：中央空調系統、冰蓄冷系統等）。

　　1.2 載冷劑：一種以間接冷卻方式工作的制冷裝置中，將被冷卻物體的熱量傳給正在蒸發的制冷劑的物質（如：鹽水、乙二醇、水、冰河冷媒）。

　　2、間接制冷系統配置的優化

　　2.1 壓縮機

　　制冷劑氨優良的物性參數是首選，同時我們目的也是減少氨的充注量，故選擇氨壓縮機。目前，氨制冷壓縮機多為活塞式和螺桿式制冷壓縮機。前者出現較早，使用廣泛，其優點在于：使用方便、運行可靠、管理經驗成熟，冷量范圍大、單位制冷量耗電量較低，加工較簡單，造價較為低廉；其缺點是壓縮機體積大、耗金屬多、占地面積大，易損部件多，維護費用高，單機產量不能太大，能量無級調節比較困難。而螺桿式壓縮機的結構簡單、體積小、易損部件少、重量輕，振動小，容積效率高、對濕壓縮不敏感，能實現無級調節；其缺點是單位冷量耗電比活塞式稍高，噴油冷卻使潤滑油系統復雜而龐大，耗油高，噪聲大，螺桿的加工精度要求高。相對而言，因螺桿式壓縮機能方便地控制排氣溫度，在氨制冷系統中將優于活塞式。采用直接制冷系統，制冷劑輸送至蒸發器進行制冷所經管路大多較長，管道冷量損失大，制冷劑壓降與過熱度都較大，壓縮機輸氣系數降低，嚴重影響壓縮機效率。采用冰河冷媒間接制冷系統，集中安裝制冷系統設備，壓縮機與蒸發器距離較小，制冷劑無需遠距離輸送，其壓降與過熱度小，壓縮機效率高。

　　2.2 冷凝器

　　采用高效節能型蒸發式冷凝器，把冷卻塔和管殼式冷凝器結合在同一個設備中，冷卻塔不僅利用了冷凝水的顯熱，而且充分地利用了冷凝水蒸發成水蒸汽的潛熱；自帶一個集水槽，通過噴淋循環水泵將水從集水槽送到噴淋系統，從噴嘴噴淋到冷凝盤管表面，啟用風機強迫空氣穿過下落水和盤管表面，使部分水蒸發，帶走制冷劑中的熱量，從而使盤管內的制冷劑冷凝下來，剩余的冷凝水回到集水槽。

　　2.3 換熱器

　　隨著科技的發展和生產的需要，傳統的管殼式換熱器已經達不到要求，這種換熱器不僅僅傳熱能力不足，而且體積較大，運輸和維修都比較費力，所以建議采用板式換熱器，相比有幾大優勢：（1）傳熱性能良好，體積較小；（2）傳熱效率高；（3）對數平均溫差大；（4）安裝方便，可操作性強，沒有復雜的結構。

　　2.4 盤管

　　冷庫蒸發器具有換熱系數高、重量輕、不生銹、使用壽命長、安裝方便等諸多優點，鋁排管導熱系數達210W是銅管換熱系數的5倍。

　　根據熱力學冷庫蒸發器的換熱面積等于換熱量除以換熱系數，那么冷庫采用鋁排管作為蒸發器那么冷庫的蒸發器的換熱面積就要小5倍，這樣一來不僅節省了冷庫蒸發的采購成本而且也大大的減少了冷庫蒸發器的吊裝與承重工作量。

　　由于鋁排管換熱系數的減少也使冷庫蒸發器的總容積減少，從而減少冷庫工程的載冷劑充注量，從而大大的減少了冷庫的一次性投資。

　　3、節能經濟性優化

　　載冷劑不同于制冷劑的一個優勢是可以蓄冷，不僅可以抵消間接制冷不可避免的能耗損失，還可以高效利用移峰填谷用電，夜間電價低谷期，拉低載冷劑溫度做蓄冷。利用載冷劑蓄冷存在幾大優勢：（1）平衡電網峰谷荷，減緩電廠和供配電設施的建設，對國家而言是節能的，對客戶來講是費電省錢的；（2）能使制冷主機的裝機容量減少。（3）充分利用夜間氣溫變化，提高了制冷機組的產冷量。

　　4、融霜系統優化

　　4.1 盤管

　　盤管形式的采用高溫載冷劑進行暖液融霜。與載冷系統相反，載冷劑與高溫制冷劑進行換熱，將高溫的載冷劑用泵加壓反向輸送到逐個冷庫間，進行暖液融霜。暖液融霜相比電融霜庫溫升高約少10℃，能耗降低9%左右。同時有效利用高溫制冷的熱量，起到節能的作用。

　　4.2 冷風機

　　冷風機形式的采用水沖霜，利用水泵或噴水裝置向冷風機管表面噴水，使霜層被水的熱量融化并去掉的方法。水沖霜操作簡單、時間短，是非常有效的方法。

　　5、載冷劑的選擇

　　5.1 鹽水

　　鹽水的凝固溫度隨濃度而變，氯化鈣鹽水的最低凝固溫度為-55℃；氯化鈉鹽水的最低凝固溫度為-21.2℃。氯化鈣和氯化鈉溶液對設備腐蝕性很大，最常見的現象是形成點腐蝕、碳鋼設備的電化學腐蝕、破壞氧化膜、形成絡合物。時間久了會嚴重腐蝕設備、管道、蒸發器。

　　5.2乙二醇

　　性質穩定，與水混溶，其溶液的凝固點隨濃度而變,通常用它們的水溶液作為載冷劑。雖然乙二醇溶液的凝固點低,可達-50℃以下，但是低溫下溶液的粘度上升非常迅速,因此，一般工業應用溫度為-20℃以上。其水溶液有腐蝕性，原因有三個：1）乙二醇氧化成酸性物質；2）電化學腐蝕；3）氣泡潰滅穴蝕。

　　5.3 改性多元醇（冰河冷媒）

　　經過改性的多元醇，添加了防腐蝕劑、增溶劑、水穩劑、防霉劑等，徹底解決了一些腐蝕問題和低溫黏度大的問題。溫度可達-50℃，均可滿足冷藏庫、冷凍庫的溫度要求。M3超膜防銹技術和Modify2000復合改性技術是改性多元醇的核心技術，在載冷劑領域屬于尖端技術。

　　經過Modify2000復合改性技術處理的載冷劑，具有5大優勢。

　　①低溫流動性強，降低系統能耗；

　　②阻止管壁結垢，保持系統清潔；

　　③減少凝結雜質，延長液體壽命；

　　④抑制液體揮發，減少使用消耗；

　　⑤抑制細菌霉變，防止生物污染。

　　6、載冷劑間接制冷流程示意圖

　　7、總結

　　載冷劑制冷系統相比制冷存在很多優勢，減少氨的充注量，降低生產安全風險，有效的保障人身安全。間接制冷只有載冷劑進入冷庫車間，常壓循環，維修維護簡單、工業用電波峰波谷蓄冷、回收壓縮機熱量融霜、氨庫可實現不停產改造。