制冷系統(tǒng)低壓側(cè)壓力容器設計壓力取值的合理性探討

曹本勇

摘要：論述了有關準則對制冷系統(tǒng)低壓側(cè)壓力容器里設計壓力的規(guī)定與制冷體系低壓側(cè)壓力容器的特征。研究并且距離論述了環(huán)境溫度里對制冷體系低壓側(cè)壓力容器里策劃壓力的作用，證明提升設計壓力也沒有辦法滿足容器的安全需求。提出提升容器的保持冷氣性能、裝置安全泄放安裝才是確保制冷體系低壓側(cè)壓力容器里安全的關鍵措施。

關鍵詞：制冷系統(tǒng);低壓測壓容器設計壓力取值;合理性探究

精確設計壓力是展開壓力容器里設計工作的條件，設計壓力里壓力容器設計一定要確定的指數(shù)其一，其取值直接聯(lián)系到容器的壁厚，作用容器的安全運用。關于常規(guī)里的壓力容器，怎樣精確設計壓力，在《鋼制化工容器設計基礎規(guī)定》，以及《壓力容器 第1部分：通用要求》里均有明文的規(guī)定。關于盛裝飽和形式的溫度下的低沸點以及低溫制冷劑里的壓力容器，不可以完全依照上文準則確定其策劃壓力。這類容器具有一項共同的特征，即正常工作時候溫度比較低，并且容器承受的內(nèi)壓比較?。ㄓ行┠酥潦俏⒇搲海?、容器裝置具有保冷層，在制冷體系低壓測壓力容器便在施工狀況下運用。

1 制冷系統(tǒng)低壓側(cè)壓力容器的特點

制冷壓力容器指是在制冷重復進程里工作的協(xié)助配置，用在儲存和分離制冷劑，以實現(xiàn)優(yōu)化制冷重復環(huán)的目的。制冷重復由冷凝、壓縮、蒸發(fā)以及膨脹四個進程構成，制冷劑在緊閉的制冷系統(tǒng)里反復的把制冷壓縮、蒸發(fā)、冷凝以及膨脹持續(xù)的在蒸發(fā)機器里吸收汽化實行制冷降溫[1]。

圖一是標準的雙極壓縮制冷重復，源自儲液器里的高壓液體里的制冷器經(jīng)過膨脹閥縮減，在降壓的時候因為少量的液體制冷劑里的汽化吸熱，讓流經(jīng)膨脹閥的整體液體制冷劑里的高溫對應縮減，變成低壓溫液體里的制冷劑融入低壓重復筒儲存起來，然后用液泵運輸?shù)秸舭l(fā)器里吸收環(huán)境媒介的熱量和汽化，實現(xiàn)制冷的目標。為了避免系統(tǒng)里的冷量損耗，膨脹閥以后的管道與配置會實行保冷熱處理。在制冷系統(tǒng)里的自節(jié)流部件出口到壓縮機吸氣口期間的協(xié)助設備（包含中間冷卻器）是低壓測壓容器，容器里是處于飽和情況或是存在比較小過冷度或者存在比較小制冷劑。制冷體系的低壓側(cè)壓力容器通常裝置在室內(nèi)，正常工作狀況下，容器承載的內(nèi)壓是制冷劑飽和溫度里的蒸汽，或者是工作狀態(tài)里，容器承受的內(nèi)壓作為制冷劑飽和溫度里的蒸汽壓，或者是制冷系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)以后，受環(huán)節(jié)和溫度影響，容器里的制冷劑經(jīng)過器壁與保冷材料和空氣實行熱交換以后，制冷劑或許實現(xiàn)的最高壓力。

2 相關標準的規(guī)定

當前，對制冷體系壓力容器策劃壓力做出明顯規(guī)定的準則有《制冷裝置用壓力容器》、《氟代烴類制冷裝置用輔助設備 第 3 部分： 干式蒸發(fā)器》、《制冷裝置用 小型壓力容器》、《冷庫設計規(guī)范》、《氨制冷裝置用輔助設備第9部分：低壓循環(huán)桶》以及《冷庫設計規(guī)范》[2]。

現(xiàn)行準則對數(shù)用制冷劑在39℃的時候飽和蒸汽壓力當做容器的設計壓力，少部分以42℃的時候制冷劑飽和里的蒸汽壓力當做容器的策劃壓力，部分則以52℃的時候制冷劑里的飽和蒸汽壓力當做容器的策劃壓力，這反映出國家的制冷壓力容器準則里內(nèi)容不同的狀況。根據(jù)《氨制冷裝置用臥式蒸發(fā)器》以及《氟利昂制冷裝置用干式蒸發(fā)器》 等準則可知，制冷設備用壓力容器里的低壓側(cè)均是用R717和R22制冷劑在39℃的時候飽和整理壓力是1.4MPa當做設計壓力。

3 環(huán)境溫度的影響

依照我國《制冷裝置用壓力容器》里的規(guī)定，制冷體系低壓側(cè)壓力容器是依照環(huán)境溫度是39℃的時候，把容器里制冷劑在39℃飽和溫度里的蒸汽壓力當做容器的策劃壓力。在環(huán)境溫度或許大于39℃的時候，應該依照制冷劑實現(xiàn)的最高溫度精確，“制冷劑實現(xiàn)的最高溫度”指的是環(huán)境溫度[3]?！秹毫θ萜餍g語》里對“環(huán)境溫度”概念是容器所在地附近的介質(zhì)溫度，一般是容器附近的大氣溫度和環(huán)境的極端溫度指的是以前的最高或者最低大氣溫度。

根據(jù)有關報道：進幾十年來國家大陸的年極端里的最高氣溫是依次遞增走向，上世紀九十年代以來這類走向呈現(xiàn)比較顯著，我國某省在上世紀后葉氣溫劇烈提升，不過變暖速度并沒有超出從前的質(zhì)量，某省年平均最高溫度總體呈現(xiàn)逐漸增長走向，在上世紀六十到八十年代初期，最高氣溫變化比較猛烈，具有季節(jié)偏差，即夏天最高溫度是下降走向，此外三個季節(jié)最高溫度則是上升走向。從這些資料能夠看出，即便不考慮配置保冷層里的絕熱成效，把制冷體系低壓側(cè)壓力容器的設計溫度統(tǒng)一設定成44℃，乃至52℃，也是沒有必要的。

4結束語

制冷系統(tǒng)低壓側(cè)壓力容器在通常工作裝置下，容器里的業(yè)態(tài)制冷劑經(jīng)過保冷層里的冷損耗攝取熱量以后產(chǎn)生汽化，這種氣體會被制冷壓縮機器吸收走，所以容器的工作壓力不能超過制冷劑里的飽和溫度下的拔河蒸汽壓力。在壓縮機器長時間停機狀況下，如若汽化以后的制冷劑實行膨脹空間有限，容器里的壓力便會跟隨時間的增加而緩慢提高，壓力的大小還和容器里制冷劑的儲存量與膨脹空間聯(lián)系，不過一定進度超出當前準則規(guī)定的策劃壓力。制冷系統(tǒng)低壓側(cè)壓力氫氣的設計壓力該當顧及環(huán)境和溫度的作用。重點措施應該是讓容器里的低溫液態(tài)制冷劑存在比較小的冷量損耗，以提升制冷系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)成效，并且在制冷壓縮機器短時間停機的狀況下，容器可以承擔制冷劑汽化里的膨脹以后的壓力而不會運行安全泄放設備向外排放，以縮減制冷劑的浪費[4]。不應該因為大氣溫度在日益變暖而歸于提升制冷系統(tǒng)里的低壓側(cè)壓力容器的策劃壓力，而是應該運用導熱指數(shù)更低的保冷材質(zhì)或者增長保冷層厚度的措施，縮減制冷劑因為攝入熱量而出現(xiàn)汽化的狀況。

參考文獻;

[1]熊從貴，陳靈江，林龍，金琦.制冷系統(tǒng)低壓側(cè)壓力容器設計壓力取值的合理性探討[J].化工機械，2019，46（04）：353-356+377.

[2]郭渠，孫衛(wèi)國，程炳巖，等. 重慶夏季極端最高氣溫的時空變化特征分析[J]. 西南大學學報（ 自 然科學版） ，2009，31（ 5） ： 98 ～ 105.

[3]馬明，鄭曉鵬. 瑞安市近 45a 氣溫和降水變化特征分析[J]. 浙 江 農(nóng) 業(yè) 科 學，2017，58 （ 6） ： 1065 ～1068.

[4]GB 50019-2015，工業(yè)建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范[S]. 北京： 中國計劃出版社，2015.

（作者單位：江蘇派斯特壓力容器有限公司）