氨制冷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展研究

楊俊通

（山西財(cái)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院山西·太原030001）

氨制冷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展研究

楊俊通

（山西財(cái)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院山西·太原030001）

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的高速發(fā)展，進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)制冷技術(shù)創(chuàng)新與制冷行業(yè)發(fā)展的跨越性進(jìn)步。在制冷行業(yè)發(fā)展中氨制冷技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的主流技術(shù)，基于氨制冷技術(shù)的良好性能有效替代了氟利昂，并對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)制冷技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與智能化做出積極貢獻(xiàn)。因此，本文圍繞氨制冷技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)詳細(xì)分析，針對(duì)氨制冷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與特點(diǎn)，對(duì)氨制冷技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。希望通過(guò)本文理論分析促進(jìn)氨制冷技術(shù)在我國(guó)制冷業(yè)與冷藏業(yè)更好發(fā)展，推進(jìn)制冷技術(shù)邁向新臺(tái)階。

氨制冷技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的同時(shí)大力推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到在制冷應(yīng)用中氟利昂對(duì)環(huán)境造成的影響和環(huán)境的破壞，特別是氟利昂對(duì)引起溫室效應(yīng)有著較大影響，并對(duì)造成臭氧成空洞有著一定破壞性，進(jìn)而造成紫外線過(guò)多影響人們正常生活。在制冷技術(shù)的不斷研發(fā)與創(chuàng)新過(guò)程中，氨制冷技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了氟利昂，為制冷業(yè)與冷藏業(yè)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)，為人們生產(chǎn)與生活帶來(lái)了極大的便利。因此，本文將針對(duì)氨制冷技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和探討，主要針對(duì)氨制冷技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀展開(kāi)分析，最終探討出其未來(lái)智能化、自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。

一、制冷行業(yè)特色與氨制冷技術(shù)特點(diǎn)分析

（一）制冷行業(yè)特色

制冷業(yè)在行業(yè)發(fā)展與應(yīng)用中對(duì)技術(shù)的要求十分嚴(yán)格，對(duì)其更新速度、環(huán)境性能也提出較高的要求。制冷行業(yè)發(fā)展是伴隨著電力行業(yè)發(fā)展逐漸興起的，所以制冷業(yè)的發(fā)展速度與發(fā)展模式會(huì)受到電力的影響。我國(guó)制冷業(yè)在隨著經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的同時(shí)不斷進(jìn)步，突破技術(shù)研發(fā)瓶頸，以氨制冷技術(shù)取代了對(duì)環(huán)境破壞力較大的氟利昂。制冷行業(yè)的發(fā)展區(qū)別與其他行業(yè)，基于電力發(fā)展而發(fā)展的行業(yè)其應(yīng)用范圍正在逐漸擴(kuò)大，例如除了食品保存外在醫(yī)用及特殊用品領(lǐng)域中氨制冷技術(shù)也被廣泛應(yīng)用。目前制冷行業(yè)發(fā)展速度較快，在冷藏運(yùn)輸、存儲(chǔ)、農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流等等方面都有著明顯影響。

（二）氨制冷技術(shù)特點(diǎn)

氨制冷技術(shù)的應(yīng)用是科學(xué)技術(shù)發(fā)展下的產(chǎn)物，也是市場(chǎng)需求的產(chǎn)物。氨制冷技術(shù)的最主要特點(diǎn)在于其良好的環(huán)境性能。氨本身屬于一種天然制冷劑，這種天然制冷劑的環(huán)境性能與熱力學(xué)性能較好，其消耗臭氧潛能值ODP=0，溫室效應(yīng)潛能值GWP=0。

另外，氨的分子量是17，其蒸氣密度小于空氣，一旦出現(xiàn)外泄就會(huì)從室內(nèi)溢出室外，氨是一種易溶于水的制冷劑，當(dāng)出現(xiàn)意外泄露又無(wú)法進(jìn)行有效排除時(shí)，利用其易溶于水的特性進(jìn)行處理。氨與氟利昂不同，即使含水量在0.2%以下也不會(huì)出現(xiàn)并塞的情況，因此使用氨制冷技術(shù)的制冷管路系統(tǒng)對(duì)干燥要求不高[1]。氨本身價(jià)格較為低廉，來(lái)源十分廣泛，這也是促進(jìn)氨制冷技術(shù)廣泛應(yīng)用的重要特點(diǎn)之一。

二、氨制冷技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）氨制冷技術(shù)基本缺陷

1.氨本身具有絕熱值較大的情況，k=1.40，當(dāng)遇到蒸發(fā)溫度條件較差以及冷凝溫度相對(duì)較高的情況下，壓縮機(jī)中產(chǎn)生的排氣溫度將會(huì)提升，為使?jié)櫥褪冀K能夠保持較好狀態(tài)，需要適當(dāng)采取應(yīng)對(duì)措施，保障冷卻效果。

2.相對(duì)于潤(rùn)滑油，氨的實(shí)際密度更高，氨的屬性存在與礦物基潤(rùn)滑油等之間并不相容的特征。在制冷系統(tǒng)之中可能造成沉積情況，部分潤(rùn)滑油將會(huì)在容器底部等發(fā)生沉積，為此，需要利用滿液式蒸發(fā)器以及氨泵等方式完成供液操作。同時(shí)也需要結(jié)合油分離器等相關(guān)設(shè)備將潤(rùn)滑油安全返送至壓縮機(jī)當(dāng)中。

3.氨具有無(wú)腐蝕性功能

氨本身具有對(duì)鋼鐵以及鋁材料等的無(wú)腐蝕性功能。氨遇水的情況下，會(huì)對(duì)鋅以及銅等產(chǎn)生腐蝕效果。為此，氨制冷系統(tǒng)環(huán)境中各項(xiàng)硬件條件以及開(kāi)關(guān)等都需要采取“避銅”要求。

4.氨本身帶有一定的刺激性氣味，且在一定條件下可燃。針對(duì)其的安全分類，氨被劃分在B2類條件下的制冷劑。氨在一定條件下濃度較高時(shí)將會(huì)對(duì)人體造成不同程度的傷害。

高溫狀態(tài)下，當(dāng)氨與空氣之間混合可能發(fā)生爆炸。因此，在相關(guān)設(shè)計(jì)與規(guī)劃要求中氨被定性為是最低爆炸危險(xiǎn)品。上述中問(wèn)題是影響氨的使用的重要原因。通常情況下，氨不會(huì)被應(yīng)用在民建空調(diào)冷源方面。

（二）氨制冷技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀情況

1.制冷系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

氨制冷系統(tǒng)的應(yīng)用性相對(duì)較廣，其應(yīng)用在食品冷凍方面主要是采取了直接冷凍方式。間接制冷技術(shù)的應(yīng)用更多從安全方面因素考慮，在特大型冷庫(kù)之中為了有效避免氨制冷劑發(fā)生泄漏，都會(huì)盡可能避免使用氨，主要采用的方式是將氨作為制冷劑，并與乙二醇等作為載冷劑完成簡(jiǎn)潔制冷系統(tǒng)的使用。

當(dāng)前，西方先進(jìn)國(guó)家均已經(jīng)采用了更加安全有效的復(fù)疊式制冷方式，在使用的過(guò)程中，高溫即條件下使用的是NH3，低溫級(jí)條件下采用的是CO2，這樣就可以有效避免由于外部因素造成安全問(wèn)題[2]。防止出現(xiàn)由于氨泄漏造成食品以及安全性問(wèn)題發(fā)生。

在國(guó)外相關(guān)技術(shù)研究領(lǐng)域之中，也已經(jīng)研究關(guān)于氨制冷系統(tǒng)方面在供液形式的問(wèn)題。目前，其主要應(yīng)用的是直接膨脹工業(yè)以及氨泵強(qiáng)制供液等幾種方式，同時(shí)，其系統(tǒng)的自控效果也相對(duì)較好。

我國(guó)針對(duì)此方面的研究主要是從20實(shí)際的50年代開(kāi)始，進(jìn)入到70年代之后，我國(guó)能夠自主進(jìn)行制冷自控設(shè)備以及元器件方面的研發(fā)，隨后，直接泵張供液技術(shù)開(kāi)始被氨泵強(qiáng)制技術(shù)等代替，計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，更進(jìn)一步提升了對(duì)自動(dòng)以及半自動(dòng)制冷技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前階段，采用氨制冷技術(shù)的應(yīng)用性相對(duì)較廣，從化工、大型空調(diào)企業(yè)以及啤酒廠等更行業(yè)都在使用簡(jiǎn)潔制冷系統(tǒng)完成制冷操作。我國(guó)從上個(gè)世紀(jì)八十年代末期就已經(jīng)開(kāi)始使用了雙級(jí)氨水吸收式系統(tǒng)。

2.制冷部件發(fā)展現(xiàn)狀

氨制冷系統(tǒng)方面制冷部件中的關(guān)鍵是制冷壓縮機(jī)，其發(fā)展分類主要是活塞式、螺桿式等類型。前者相對(duì)焦躁，在運(yùn)行、管理操作以及冷量方面都具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。但是同樣也存在體積過(guò)大以及耗材成本過(guò)高的問(wèn)題。螺桿壓縮結(jié)構(gòu)的制冷劑的優(yōu)勢(shì)明顯，具有體積小，成本消耗較低等特點(diǎn)，但是單位冷量相對(duì)于前者存在一定的不足，且噴油冷卻相對(duì)比較復(fù)雜，具有較高的耗油量等劣勢(shì)。

3．潤(rùn)滑油

作為對(duì)系統(tǒng)潤(rùn)滑以及冷卻的重要載體，潤(rùn)滑油具有重要作用。能夠確保制冷壓縮機(jī)在相對(duì)更加安全的條件下運(yùn)用。更加可以有效提升設(shè)備的使用壽命?，F(xiàn)階段，氨制冷系統(tǒng)之中采用的是潤(rùn)滑油主要是礦物油類型。這種各類型的潤(rùn)滑油具有良好性能，但是同樣存在缺陷。礦物油無(wú)法與氨之間有效融合，造成了沉積情況出現(xiàn)，對(duì)相關(guān)設(shè)備正常使用造成了困擾。

三、氨制冷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（一）氨制冷技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展

現(xiàn)階段我國(guó)科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新速度較快。新型技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用能夠進(jìn)一步發(fā)展離不開(kāi)人們生產(chǎn)生活中實(shí)際應(yīng)用效果的反饋，以及對(duì)其滿意程度的確定，目前我國(guó)氨制冷技術(shù)的應(yīng)用受到廣泛歡迎，因此其技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展是其必然趨勢(shì)。氨制冷技術(shù)在今后的應(yīng)用中應(yīng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，以滿足更高使用需求。氨制冷技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展既是制冷技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展，同時(shí)也是推進(jìn)制冷行業(yè)發(fā)展的重要舉措?，F(xiàn)代信息化與科技化發(fā)展階段，自動(dòng)化是技術(shù)發(fā)展的主要方向，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與控制存制冷業(yè)自動(dòng)化發(fā)展。

自動(dòng)化發(fā)展是氨制冷與計(jì)算機(jī)控制溫度技術(shù)的融合發(fā)展，非人工化模式。氨制冷技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用離不開(kāi)大量人力、物力的投入，同時(shí)社會(huì)發(fā)展需要高效率技術(shù)模式，因此氨制冷行業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是滿足市場(chǎng)發(fā)展需求的重要舉措，在氨制冷技術(shù)研發(fā)階段至使用階段充分運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)其發(fā)展[3]。

（二）氨制冷技術(shù)的智能化發(fā)展

氨制冷技術(shù)的智能化發(fā)展主要是指運(yùn)用精準(zhǔn)科學(xué)技術(shù)結(jié)合氨制冷技術(shù)實(shí)現(xiàn)更有效的溫度控制?？萍几咚侔l(fā)展背景下智能化發(fā)展趨勢(shì)是氨制冷技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)，為促進(jìn)新能技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新應(yīng)充分引進(jìn)仙劍科技，將自身特色與高精尖技術(shù)有機(jī)融合，促進(jìn)技術(shù)跨越性進(jìn)步，同時(shí)推進(jìn)制冷業(yè)發(fā)展進(jìn)入智能化時(shí)代。在氨制冷技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新工作中，應(yīng)注重后期使用階段智能化技術(shù)的引進(jìn)，以提升工業(yè)氨制冷技術(shù)精準(zhǔn)控溫，為航空、航天、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域溫度控制做出積極貢獻(xiàn)。氨制冷技術(shù)智能化發(fā)展，是推進(jìn)擬人管理模式與標(biāo)準(zhǔn)管理溫度模式的進(jìn)一步結(jié)合發(fā)展[4]。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，氨制冷技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)推進(jìn)我國(guó)制冷業(yè)與冷藏業(yè)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。氨制冷技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用既是制冷行業(yè)的發(fā)展的直接體現(xiàn)，同時(shí)也是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、創(chuàng)新的表現(xiàn)，在加快行業(yè)發(fā)展的同時(shí)強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)的重要性。氨制冷技術(shù)的應(yīng)用對(duì)改善人們的生產(chǎn)生活起到了至關(guān)重要的影響，基于一系列的調(diào)查和分析可知，在今后的氨制冷技術(shù)發(fā)展中，將逐步實(shí)現(xiàn)氨制冷自動(dòng)化與智能化，為人們帶來(lái)更大便利。通過(guò)本文理論分析和研究，希望能夠?yàn)橹评湫袠I(yè)及相關(guān)工作人員提供基礎(chǔ)性參考，更好促進(jìn)氨制冷技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)制冷技術(shù)廣泛應(yīng)用的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的保護(hù)，更有效提升人們生活質(zhì)量，為社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步貢獻(xiàn)出綿薄之力。

[1]胡繼孫,何亞峰,張秀平,李炅,王汝金,吳俊峰.渦旋式制冷壓縮機(jī)應(yīng)用和技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].制冷與空調(diào),2016,(04):1-7.

[2]Xiaohang Chen,Bihong Lin,Jincan Chen.The parametric optimum designof a new combined system of sem iconductor thermoelectric devices[J],Applied Energy,2006,83:681-686.

[3]章鏞初,鄭福麟.我國(guó)冷藏保溫汽車的現(xiàn)狀與發(fā)展——兼述冷板制冷技術(shù)的應(yīng)用前景[J].制冷與空調(diào),2001,(01):13-18.

[4]陳明東.空調(diào)用制冷技術(shù)教學(xué)改革探討[J].寧夏農(nóng)林科技. 2012,(02):69-74.

責(zé)任編校：徐向陽(yáng)

TB66

A

1009-8534（2017）01-0114-02

楊俊通，山西財(cái)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教，碩士。