制冷是指用機(jī)械方法,從一個(gè)有限的空間取出熱量,使該處的溫度降低到所要求的程度,這個(gè)過(guò)程是靠熱傳遞來(lái)完成的。制冷技術(shù)是一項(xiàng)工藝極其復(fù)雜,具有一定危險(xiǎn)性的工作,它涉及機(jī)械學(xué)、材料學(xué)、熱力學(xué)、電工學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識(shí),制冷系統(tǒng)中的氨氣,是一種易燃、易爆、有毒、使人窒息的氣體,具有較大的危險(xiǎn)性。所以要求制冷操作人員必須熟悉所屬冷庫(kù)設(shè)備的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)、分布情況、運(yùn)行原理,掌握安全操作技術(shù),并具備查患排險(xiǎn)能力,這樣才能勝任制冷運(yùn)行工作。下面就氨制冷設(shè)備的構(gòu)造及其制冷工作原理談?wù)勛约捍譁\的理解和看法。
一、 制冷劑氨的物理、化學(xué)性質(zhì):
氨氣是一種無(wú)色、有強(qiáng)烈刺激臭味的有毒氣體。氨的分子是 (NH3),PH值為13,呈強(qiáng)堿性。氨能刺激人的眼睛和呼吸器官,引起流淚、劇烈咳嗽,使呼吸道粘膜充血發(fā)炎,氨液濺到皮膚上還會(huì)引起冷灼傷的傷害。當(dāng)空氣中氨氣容積濃度達(dá)到0.5~0.6%時(shí),人在其中停留半小時(shí)就會(huì)中毒,當(dāng)空氣中氨氣容積達(dá)到16~25%遇到明火可引起爆炸。氨在常溫下不易燃燒,但加熱至530 0C,則分解為氮和氫氣,氫與空氣中的氧混合發(fā)生爆炸。氨在常溫下是氣態(tài),當(dāng)溫度降至-33.4 0C以下時(shí)變?yōu)橐簯B(tài),降到-1830C時(shí)則變成固態(tài)。
氨具有良好的熱力學(xué)性質(zhì),制造容易,價(jià)廉易得,是一種適用于大中型制冷機(jī)的中溫制冷劑,適用溫度范圍為-650C—100C之間。氨的臨界溫度較高、汽化潛熱大,單位容積制冷量大,導(dǎo)熱系數(shù)大,節(jié)流損失小。氨易溶于水,在0 0C時(shí)每升水能溶解1300升氨氣,同時(shí)放出大量熔解熱。所以,根據(jù)氨制冷的危險(xiǎn)性,冷庫(kù)必須配備滅火器材 、防毒面具、防化服和一些急救藥品,操作員必須熟練掌握補(bǔ)救技能。
二、 制冷系統(tǒng)的制冷工作原理:
察爾森水庫(kù)冷庫(kù)屬蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)。它主要由壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)氨器、油分離器、節(jié)流閥、氨液分離器、蒸發(fā)器、中間冷卻器、 緊急泄氨器、集油器、各種閥門、壓力表和高低壓管道組成 。其中,制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器(冷庫(kù)排管)是四個(gè)*基本部件。它們之間用管道依次連接,形成一個(gè)封閉的系統(tǒng),制冷劑氨在系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動(dòng),發(fā)生狀態(tài)變化,與外界進(jìn)行熱量交換,其工作過(guò)程是:液態(tài)氨在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物的熱量之后,汽化成低壓低溫的氨氣,被壓縮機(jī)吸入,壓縮成高壓高溫的氨氣后排入冷凝器,在冷凝器中被冷卻水降溫放熱冷凝為高壓氨液,經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低溫低壓的氨液,再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱氣化,達(dá)到循環(huán)制冷的目的。這樣,氨在系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個(gè)基本過(guò)程完成一個(gè)制冷循環(huán)。
在實(shí)際的制冷系統(tǒng)中,完成一次制冷循環(huán),制冷劑需要通過(guò)上述四大件外,還通過(guò)許多輔助設(shè)備,這些設(shè)備是為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性而設(shè)置的。以雙級(jí)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)為例,完成一次制冷循環(huán),氨必須依次通過(guò)低級(jí)氨壓機(jī)、上等油分離器、中間冷卻器、上等氨壓機(jī)、二級(jí)油分離器、冷凝器、儲(chǔ)氨器、節(jié)流閥、氨液分離器、調(diào)節(jié)站、蒸發(fā)器、再回到低級(jí)氨壓縮機(jī),這樣才完成一次循環(huán),實(shí)際制冷工藝流程是較為復(fù)雜的。
制冷學(xué)原理是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。即電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能,熱能又通過(guò)氨的作用進(jìn)行冷熱交換,完成制冷的過(guò)程。
三、 活塞式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理:
活塞式壓縮機(jī)是目前廣泛應(yīng)用于大中型冷庫(kù)的制冷機(jī)型。我局安裝的就是一臺(tái)6AW10型單級(jí)氨壓縮機(jī)和一臺(tái)8ASJ10型雙級(jí)氨壓縮機(jī),均由大連冷凍機(jī)廠生產(chǎn)的?;钊綁嚎s機(jī)主要由機(jī)體、曲軸、連桿、活塞、進(jìn)排氣閥組、安全閥、能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和直連式電動(dòng)機(jī)配裝而成的。6AW10型壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)是:“6”表示壓縮機(jī)有6個(gè)缸(3個(gè)排氣缸、3個(gè)吸氣缸),“A”表示以氨做制冷劑,“W”表示汽缸排列的樣式如同字母W型,“10”表示汽缸直徑為10厘米。該機(jī)活塞行程為100毫米,轉(zhuǎn)數(shù)960轉(zhuǎn)/分,標(biāo)準(zhǔn)制冷量為2900000千焦/小時(shí),電動(dòng)機(jī)功率為37千瓦/小時(shí),該機(jī)能將庫(kù)溫降至-300C。
8ASJ10型壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)是:“8”表示壓縮機(jī)為8個(gè)缸,“A”表示以氨做制冷劑,
“S”表示汽缸排列的樣式如同字母S型,“J”表示單機(jī)兩極,即在一臺(tái)機(jī)體上設(shè)有低壓級(jí)和高壓級(jí),兩次壓縮制冷。其中6個(gè)缸(3個(gè)低壓吸汽缸、3個(gè)低壓排汽缸)為低壓級(jí),2個(gè)缸(1個(gè)高壓吸汽缸、1個(gè)高壓排汽缸)為高壓級(jí),該機(jī)分設(shè)高壓腔和低壓腔兩次分別做工制冷的目的是:分割高低壓缸壓力差,做梯級(jí)壓縮制冷,以取得較低的溫度,該機(jī)能將庫(kù)溫降至-450C,標(biāo)準(zhǔn)制冷量為1100000千焦/小時(shí),電動(dòng)機(jī)功率為31千瓦/小時(shí)。
活塞式制冷壓縮機(jī)的工作原理是靠電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),來(lái)傳動(dòng)直連式曲軸,帶動(dòng)連桿、活塞和汽閥系統(tǒng),在曲軸箱汽缸中作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),來(lái)完成吸汽、壓縮、排汽三個(gè)過(guò)程使低壓氨氣轉(zhuǎn)化為高壓氨氣,排至冷凝器中,強(qiáng)迫氨氣體分子在高壓作用下在容器內(nèi)聚集,形成液態(tài)氨。
在制冷系統(tǒng)中,壓縮機(jī)是系統(tǒng)的心臟,它不斷的吸回和輸出制冷劑,起著主導(dǎo)和**的作用。一旦壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生故障而停止工作,則整個(gè)制冷系統(tǒng)工作就會(huì)隨之而中斷。
綜上所述,熟練制冷設(shè)備的構(gòu)造及其制冷工作原理是做好制冷工作的基礎(chǔ)。必須認(rèn)真執(zhí)行操作規(guī)程作到一絲不茍精益求精,作為一名制冷工作人員,首先掌握制冷*技術(shù),提高專業(yè)技能,具備較強(qiáng)的事業(yè)心和責(zé)任感,增強(qiáng)職業(yè)道德,開(kāi)拓**,與時(shí)俱進(jìn),安全、低耗、高效的搞好冷庫(kù)運(yùn)行。