象山設(shè)備安裝有限公司
象山華安壓力管道設(shè)計有限公司
隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和生活質(zhì)量的提高，近年來我省冷藏事業(yè)在飛速發(fā)展。人們對冷凍食品的需求快速增強。我公司幾年來每年有近20座大小冷庫設(shè)計、安裝。下面我們從設(shè)計、安裝和操作等方面所碰到對擱架式凍結(jié)間的改進和單凍機管系響聲現(xiàn)象進行分析。
一、 擱架式凍結(jié)室
擱架式凍結(jié)室是將蒸發(fā)管組做成架子狀，其上放凍結(jié)盤，盤中盛放被凍食品。為了加速空氣循環(huán)，在凍結(jié)室的上部或蒸發(fā)管組的兩側(cè)裝有風(fēng)機，強制空氣循環(huán)。擱架式凍結(jié)室主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投資低、較早用于水產(chǎn)冷庫。主要問題是進、出貨時工作在低溫下作業(yè)勞動強度大，機械化程度低、室內(nèi)風(fēng)速不易獲得均勻，蒸發(fā)管組融霜時間長，融化的霜處理麻煩等。但其速凍后凍品干耗損失比冷風(fēng)機凍結(jié)室少，凍品外觀比冷風(fēng)機凍結(jié)好，且每噸凍品耗電量比冷風(fēng)機凍結(jié)省，而被用戶廣泛選用。
以往大多數(shù)冷庫擱架排管是采用φ38或φ57無縫鋼管圓管制成。凍品托盤在管子圓弧面上的接觸面很小，未能充分發(fā)揮排管的傳熱能力�，F(xiàn)在我們設(shè)計擱架排管改成D形管（半圓形），托盤在管子上的接觸為平面接觸，接觸面積比圓管大大增加，熱量以最快的速度從托盤傳至排管并由管內(nèi)的冷劑蒸發(fā)帶走。
用D形無縫鋼管制作的排管，實際上就是一張制冷平板，其制冷效果可達(dá)到鋁質(zhì)平板。與圓管擱架式蒸發(fā)器相比，在同樣的機組情況下，物品凍結(jié)時間縮短，壓縮機的電耗減少。且在新建速凍間，可收到投資少、收益大的效果。
D形管技術(shù)參數(shù)：
規(guī)格：寬度×高度×厚度--52.5×25×3（mm）
D形管與傳統(tǒng)圓管各項技術(shù)參數(shù)對比表
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項 目 |
φ38圓管 |
D形管 |
使用效果 |
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液氨用量（截面積） |
8.04㎝2 |
6.50㎝2 |
減少23% |
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管內(nèi)傳熱面積（每米） |
1004.8㎝2 |
1130.4㎝2 |
增加13% |
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速凍直接接觸面積（每米） |
10㎝2 |
525㎝2 |
增加52倍 |
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凍品存放量（高度降低） |
38㎜ |
25mm |
增加20% |
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每平米空間面積耗用材料（長度） |
25.51m |
18.62m |
減少27% |
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每平米空間面積耗用材料（重量） |
66.07kg |
53.62kg |
減少23% |
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凍結(jié)時間 |
4.5/9/12h |
2.5/4.5/5.5h |
減少½～⅔ |
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產(chǎn) 量 |
12h出庫1次 |
12h出庫2次 |
增加1倍 |
從以上技術(shù)參數(shù)可以看出，采用D形管后與傳統(tǒng)圓管比較：平均節(jié)約電能約50%，減少排管材料消耗23%，減少凍品干耗2%以上，縮短凍結(jié)時間，同樣機組的情況下提高產(chǎn)量1倍。且平面接觸托盤安放更穩(wěn)固，延長排管使用壽命。
二、單凍機管系響聲
目前冷庫的加工車間安裝隧道式單凍機、螺旋式單凍機數(shù)量增加。有的加工車間安裝十幾臺也有，而且單臺凍結(jié)能力趨大，有的業(yè)主甚至要求單臺產(chǎn)量6T/H，這樣制冷工藝管道管徑的設(shè)計務(wù)必擴大，通常一個低壓循環(huán)桶連接幾臺單凍機，并選用大流量氨泵供液。去年我公司安裝的浙江潤豐冷食有限公司冷庫，冰淇淋生產(chǎn)車間-45℃系統(tǒng)：1個DXZ-12.0低壓循環(huán)桶共連接8條單凍生產(chǎn)線，其中3臺擠壓線，2臺2T/H冰淇淋速凍隧道和3臺1T/H冰淇淋速凍隧道。調(diào)節(jié)站在機房集中控制，調(diào)節(jié)站至單凍機末端單條管道長度各110m～180m，回氣管徑為φ133～φ219。-40℃系統(tǒng)：1個DXZ-10.0低壓循環(huán)桶共連接6條雪糕線和1條2T/H速凍隧道，單條管道長度各80m～130m，回氣管徑為φ133～φ219。冷庫試生產(chǎn)時，第一次正常，第二次開機，當(dāng)?shù)诙�、三條生產(chǎn)線投入生產(chǎn)時，管道突發(fā)轟隆聲，而且聲響有時大得驚人。這種現(xiàn)象別的冷庫也有發(fā)生，蘇州有個冷庫，單凍機試生產(chǎn)時響聲大得在生產(chǎn)車間工作400多名工人往外跑。
（一）原因分析：
幾個管道發(fā)生響聲的冷庫制冷工藝上有個共同特點：
1、1個低壓循環(huán)桶連接多臺單凍機，且單凍機產(chǎn)量都在1T/H以上。
2、低壓調(diào)節(jié)站至冷機末端管道較長，且管徑都≥φ133。
3、低壓調(diào)節(jié)站至冷機的管道都是傾斜冷機（蒸發(fā)器）。
響聲產(chǎn)生的原因：第一次生產(chǎn)結(jié)束時，單凍機上的蒸發(fā)器內(nèi)存有一定量的飽和氨液和氨氣。蒸發(fā)溫度越低，液氨存量也越多，再加上停機后，回氣管上的冷凝氨液流向了蒸發(fā)器。停機時這些飽和的氨液和氨氣兩相流，隨著溫度變化會緩慢變化平衡。待再次生產(chǎn)時，熱負(fù)荷進去，蒸發(fā)器內(nèi)所存的飽和氨液、氨氣吸熱蒸發(fā)，熱量傳遞的時候就會出現(xiàn)相變。受熱氨液態(tài)部分流體汽化，散熱則氣態(tài)部分流體液化。這時流體的體積發(fā)生突然的變化，流體的流動狀態(tài)也受到擾動，均可對管道起激發(fā)振動作用。這時溫差、壓差越大，振動越大，也就響聲越大。
有關(guān)兩相流術(shù)語：世界上的物質(zhì)從宏觀上可以分為氣、液、固和等離子四種狀態(tài)。氣、液、等離子三態(tài)形的緩慢變化不需要施加外力就能完成，又被統(tǒng)稱為流體。許多工程問題中存在不同態(tài)的物質(zhì)混合的流動問題，這些體系被稱為多相體系。由兩種態(tài)的物質(zhì)組成的兩相體系的流動問題就稱為兩相流。如氨液態(tài)和氨汽態(tài)組成的體系，對這些兩相流問題的研究工作已經(jīng)有很長時間了，但是將兩相流的問題作為一個科學(xué)體系來研究還是近一二十年，至今尚不能說已形成一個獨立完整的學(xué)科。對管道內(nèi)的兩相流的研究重點也是物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)和動力學(xué)特性，還有是傳熱問題。雖然不少工程師都發(fā)現(xiàn)有些管道的振動與兩相流有關(guān)，也進行了一些研究，并解決了不少工程問量，但至今沒有能形成一套完整的理論分析體系。對一些工程問題的研究尚處于定性結(jié)合定量分析的階段，往往是定性分析占主導(dǎo)，這方面還有很多工作要做。
（二）預(yù)防措施：
1、低壓調(diào)節(jié)站至冷凍末端的管道設(shè)計坡向低壓循環(huán)桶，盡量減少下垂去蒸發(fā)器管道。
2、增加低壓循環(huán)桶臺數(shù)，避免一桶連接多臺單凍機，以減少生產(chǎn)時互相干擾。
3、單凍機蒸發(fā)器液管最低端接排液口，以便生產(chǎn)結(jié)束排凈蒸發(fā)器內(nèi)液體。
4、生產(chǎn)操作兩臺以上單凍機時，待要生產(chǎn)單凍機溫度相差不多時，才可同時開機。一般實踐經(jīng)驗在-20℃以下，響聲基本沒有。
5、生產(chǎn)操作結(jié)束前盡量抽凈單凍機內(nèi)氨液。 |
