探究熱負(fù)荷分開(kāi)配置機(jī)組的冷庫(kù)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

馬義晨

摘 要：冷庫(kù)制冷機(jī)組配置過(guò)程中，很難匹配設(shè)計(jì)冷量和熱負(fù)荷，制冷機(jī)組通常都是在小于設(shè)計(jì)負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行，但是這樣就會(huì)增加冷庫(kù)的實(shí)際能耗。針對(duì)上述問(wèn)題，熱負(fù)荷分卡配置機(jī)組開(kāi)始設(shè)計(jì)冷庫(kù)制冷系統(tǒng)。冷庫(kù)不同的冷間利用分室進(jìn)貨方式，每隔3h進(jìn)貨，設(shè)置兩套壓縮冷凝機(jī)組，在不需要進(jìn)貨和工作人員的狀態(tài)下，那么可以利用一套壓縮冷凝機(jī)維持冷間的正常工作，以冷庫(kù)總降溫概率為基礎(chǔ)，壓縮冷凝機(jī)組進(jìn)行實(shí)際配置，如果冷間正在進(jìn)貨，并且有操作人員正在工作，利用另外一套壓縮冷凝機(jī)組進(jìn)行降溫，壓縮冷凝機(jī)在一個(gè)冷間配置所有的熱負(fù)荷。這種方法可以縮短貨物的熱量，同時(shí)也可以減少因?yàn)殚_(kāi)門(mén)熱量的冷卻時(shí)間，使食品冷藏品質(zhì)不斷提高。

關(guān)鍵詞：熱負(fù)荷公開(kāi)配置機(jī)組；冷庫(kù)制冷系統(tǒng)；設(shè)計(jì)方案

中圖分類(lèi)號(hào)：TB657.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0259-02

我國(guó)不斷提升了綜合國(guó)力，政府不斷扶持冷凍冷藏行業(yè)的發(fā)展，顯著提升了冷庫(kù)總?cè)萘俊＠鋷?kù)制冷劑按照相關(guān)規(guī)定配置最大負(fù)荷，低溫冷藏庫(kù)的熱負(fù)荷包括幾個(gè)不同的部分，不同的部分發(fā)揮的作用也是不同的。在進(jìn)出貨和工作人員存在的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生貨物熱量和操作熱量，而電機(jī)熱量是一直存在的。因此熱負(fù)荷分開(kāi)配置機(jī)組需要設(shè)計(jì)冷庫(kù)制冷系統(tǒng)，保證正常工作的穩(wěn)定性。

1 熱負(fù)荷分開(kāi)配置機(jī)組的冷庫(kù)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)必要性

冷庫(kù)正常運(yùn)行過(guò)程中，冷間無(wú)法在同一時(shí)間實(shí)施降溫，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)都是利用最大負(fù)荷，將冷間維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量和電機(jī)熱量進(jìn)行匯總，但是這種方法會(huì)產(chǎn)生計(jì)算結(jié)構(gòu)比較大，計(jì)算貨物熱量和操作熱量的時(shí)候，設(shè)置貨物冷卻時(shí)間為24h，根據(jù)冷間同時(shí)進(jìn)貨系數(shù)和同期操作系統(tǒng)，確定總貨物的熱量和操作熱量，利用這種方法會(huì)導(dǎo)致制冷劑配置數(shù)量比較大，貨物冷卻時(shí)間也比較長(zhǎng)。這就說(shuō)明冷庫(kù)進(jìn)貨和操作人員工作過(guò)程中，因?yàn)樨浳餆崃亢烷_(kāi)門(mén)熱量等因素影響，冷庫(kù)溫度就會(huì)快速提高，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)，降低貨物儲(chǔ)藏品質(zhì)，需要在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行降溫。

冷庫(kù)制冷系統(tǒng)配置計(jì)算普遍偏差，要想使制冷機(jī)組配置不斷減小，實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的節(jié)能型，可以設(shè)計(jì)出不同的方案，如果冷庫(kù)的尺寸差不多，而且具備多冷間、同溫的條件，可以配置兩套壓縮冷凝機(jī)組，在不進(jìn)貨并且沒(méi)有操作人員的時(shí)候利用一套，主要負(fù)責(zé)將結(jié)構(gòu)傳熱量和電機(jī)熱量進(jìn)行去除，根據(jù)冷間同時(shí)降溫的概率。配置具體的制冷機(jī)組。在進(jìn)貨過(guò)程和有操作人員的條件下利用另外一套，可以量貨物熱量和操作熱量快速去除，設(shè)置冷間分時(shí)進(jìn)貨配置制冷機(jī)組，只需降溫一間需要進(jìn)貨的冷間。

2 冷間同時(shí)降溫概率

其中Ci代表不同物資的比熱容，而mi代表不同物質(zhì)的質(zhì)量，dθi/dT表示冷間溫度變化率，K是維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系統(tǒng)數(shù)，A代表維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積。

3 制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

裝配式冷庫(kù)包括8個(gè)冷間，主要包括中間冷間和四角冷間，中間冷間的容積是相同的，冷卻時(shí)間保持在-18～-20℃，利用硬質(zhì)的聚氨酯泡沫塑料彩鋼夾芯板作為保溫材料，外墻厚度要在200mm之上，隔墻厚度要在5mm以上。裝配式冷庫(kù)的四角冷間維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量等于中間冷間傳熱量。

冷間在不進(jìn)貨的時(shí)期，并且沒(méi)有操作人員在內(nèi)工作，利用冷間熱負(fù)荷維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量，保證庫(kù)溫在設(shè)計(jì)的范圍當(dāng)中，8間冷間維護(hù)結(jié)構(gòu)具有相同的傳熱量，升溫時(shí)間和降溫時(shí)間都是相同的，因此冷間單獨(dú)降溫概率也是相同的。冷間進(jìn)貨并且沒(méi)有操作人員，因?yàn)樨浳餆崃亢烷_(kāi)門(mén)熱量等方面的影響，就會(huì)迅速提高庫(kù)溫，就會(huì)高于庫(kù)溫的溫度上限。熱負(fù)荷分開(kāi)配置機(jī)組的冷庫(kù)制冷系統(tǒng)就要配置兩套制冷機(jī)組，一套在不進(jìn)貨并且無(wú)操作人員的時(shí)候應(yīng)用，另外一套在進(jìn)貨、有操作人員的時(shí)候進(jìn)行降溫。

在冷間不進(jìn)貨并且沒(méi)有操作人員工作的時(shí)候，啟動(dòng)1機(jī)組，就可以實(shí)現(xiàn)降溫，并且達(dá)到要求，提升8個(gè)冷間溫度達(dá)到上限，啟動(dòng)1機(jī)組，就會(huì)開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的冷間供液電磁閥和回氣電磁閥，降低冷間溫度到下限，關(guān)閉對(duì)應(yīng)的供液電磁閥和回氣電磁閥，就會(huì)降低8個(gè)冷間的溫度。

冷間進(jìn)貨并且有工作人員工作的過(guò)程中，冷間溫度會(huì)極大的高出上限，這個(gè)時(shí)候啟動(dòng)2機(jī)組，并且開(kāi)啟相應(yīng)的供液電磁閥，關(guān)閉對(duì)應(yīng)的回氣電磁閥，不斷降低冷間溫度直到達(dá)到下限為止，停止2機(jī)組，其他冷間由1機(jī)組進(jìn)行實(shí)際供冷，可以獲得良好的降溫效果、配合利用兩組壓縮冷凝機(jī)組，二者承擔(dān)不同的負(fù)荷，使冷間溫度不斷降低，保證制冷系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運(yùn)行。

4 壓縮冷凝機(jī)機(jī)組配置計(jì)算

4.1 機(jī)組配置計(jì)算

配置不同的制冷機(jī)組，在相同時(shí)間內(nèi)冷間機(jī)組降溫具有不同的概率。不同冷間的具有不同的同時(shí)降溫概率，如果冷凝溫度為43℃，蒸發(fā)溫度在-30℃，升降溫時(shí)間的比值發(fā)生變化，那么制冷機(jī)組制冷量也是不同的，同時(shí)還會(huì)獲取不同的冷間單獨(dú)降溫概率。

4.2 機(jī)組配置計(jì)算

為了不斷提高食品的貯藏品質(zhì)，使制冷機(jī)組配置減小，需要嚴(yán)格管理冷庫(kù)，不同冷間的進(jìn)貨工作需要間隔一定的時(shí)間，去除一間貨物熱量之后，另一間冷庫(kù)才能進(jìn)行進(jìn)貨。因?yàn)殚_(kāi)門(mén)的熱量會(huì)導(dǎo)致庫(kù)溫產(chǎn)生很大的波動(dòng)，針對(duì)傳統(tǒng)的冷庫(kù)設(shè)計(jì)，要求開(kāi)門(mén)熱量冷卻時(shí)間為24h，嚴(yán)格控制開(kāi)門(mén)次數(shù)，使開(kāi)門(mén)熱量的冷卻時(shí)間不斷縮短，而熱負(fù)荷分開(kāi)配置機(jī)組的冷庫(kù)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)門(mén)熱量冷卻時(shí)間和進(jìn)貨時(shí)間相隔相同。

庫(kù)房溫度高速庫(kù)溫上限的時(shí)候，啟動(dòng)2機(jī)組，負(fù)責(zé)快速將貨物熱量和操作熱量消除。設(shè)定12h將四個(gè)冷間進(jìn)貨工作完成，冷間進(jìn)貨時(shí)間為3h，那么貨物熱量和開(kāi)門(mén)冷量用于冷卻的時(shí)間也為3h，以冷間噸位的10%進(jìn)行計(jì)算，確定每件庫(kù)房的進(jìn)貨重量為200kg。2機(jī)組負(fù)責(zé)冷間進(jìn)貨要遵循降溫要求，配置計(jì)算過(guò)程中要綜合考慮庫(kù)房維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量和電機(jī)熱量以及操作熱量等因素。

4.3 對(duì)比計(jì)算結(jié)果

配置制冷裝置的過(guò)程中，結(jié)合貨物熱量和開(kāi)門(mén)熱量去除時(shí)間，確定為3h，這樣可以快速的去除貨物熱量和開(kāi)門(mén)熱量，冷間溫度可以及時(shí)恢復(fù)正常溫度，使冷藏食品的品質(zhì)不斷提升。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上綜合論述，熱負(fù)荷分開(kāi)配置機(jī)組的冷庫(kù)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩套機(jī)組，二者相互配合，分工明確，可以將貨物熱量和操作熱量快速的消除，使用兩套制冷機(jī)組，有利于提高制冷系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)不必要的事故。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-9-12