【化工機械設(shè)備網(wǎng) 熱點關(guān)注】機械冷庫簡單地講就是以機械方法進(jìn)行制冷的冷庫。目前我國多數(shù)機械冷庫主要是采用蒸汽壓縮式制冷方式調(diào)節(jié)庫溫。
制冷與制冷設(shè)備技術(shù)：
制冷原理可簡述為：利用汽化溫度較低的液態(tài)制冷劑的蒸發(fā)，吸收貯藏環(huán)境中的熱量，從而使庫溫下降。通過壓縮機將汽化后的制冷劑吸回并加壓，在冷凝器中制冷劑將吸收的熱量傳遞給冷卻介質(zhì)，使自身溫度得以降低、冷凝成液體，然后再進(jìn)行蒸發(fā)吸熱，如此循環(huán)即可實現(xiàn)連續(xù)制冷。
制冷系統(tǒng)包括4個主要部分：壓縮機、冷凝器、膨脹閥(節(jié)流閥)、蒸發(fā)器。整個制冷系統(tǒng)由循環(huán)管路連接，構(gòu)成一個密閉的回路。管路內(nèi)充注制冷劑。
壓縮機在制冷系統(tǒng)中起著壓縮和輸送制冷劑氣體的作用，即把蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的低壓低溫氣體吸回，再次壓縮成為高溫高壓氣體并送入冷凝器。
冷凝器用來對壓縮機壓入的高溫高壓氣體進(jìn)行冷卻和冷凝，在一定的壓力和溫度下，把高溫高壓的氣體液化成為常溫高壓液體。
膨脹閥安裝在貯液器和蒸發(fā)器之間，是系統(tǒng)內(nèi)高壓區(qū)和低壓區(qū)的一個分界點，其作用是將高壓液體節(jié)流膨脹，變?yōu)榈蛪阂后w，它也是調(diào)節(jié)和控制制冷劑流量的關(guān)卡。
在蒸發(fā)器中，節(jié)流膨脹后的低壓制冷劑從庫房吸收熱量并蒸發(fā)為氣體，使庫溫降低，達(dá)到制冷的目的。
在整個制冷系統(tǒng)中，有高壓區(qū)和低壓區(qū)兩部分，自壓縮機的排氣端直至膨脹閥前的工作段為高壓區(qū)；自膨脹閥后至壓縮機吸氣端的工作段為低壓區(qū)；由排氣壓力表和吸氣壓力表分別近似表示這兩部分的壓力。
壓縮機在整個制冷系統(tǒng)中起著心臟的作用，是提供能量補償?shù)倪^程。冷凝器和蒸發(fā)器是兩個熱交換器，前者使高壓制冷劑的氣體放熱，并轉(zhuǎn)化為液體；后者使低壓制冷劑的液體吸熱，并轉(zhuǎn)化為氣體。制冷劑在循環(huán)往復(fù)過程中成為熱能的運載工具。二、制冷機組
制冷機組是將制冷系統(tǒng)中的部分設(shè)備或全部設(shè)備，配套組裝在一起成為一個整體。制冷機組結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，使用靈活，管理方便，安裝簡單，其中有些機組只需連接水源和電源即可使用。常用的制冷機組有壓縮冷凝機組和冷水機組。
1、壓縮冷凝機組。壓縮冷凝機組是將壓縮機，冷凝器等組裝成一個整體，可為各種類型的蒸發(fā)器連續(xù)供應(yīng)液態(tài)制冷劑，主要適合小型制冷裝置用。
2、冷水機組。冷水機組是將壓縮機、冷凝器、冷水用蒸發(fā)器以及自控元件等組裝成一個整體，主要適合工藝中選用冷水的地方。三、制冷壓縮機
壓縮機是蒸汽壓縮式制冷裝置中的重要組件，通常稱作制冷主機。其功能是輸送和壓縮制冷劑蒸汽，它由電動機驅(qū)動進(jìn)行工作。壓縮機的工作好壞直接影響到制冷循環(huán)的完成程度。蒸汽壓縮式制冷裝置常用的壓縮機有活塞式、螺桿式、離心透平式及回轉(zhuǎn)式等。
冷庫需要哪些設(shè)備？
冷庫中廣泛使用的是容積式壓縮機。這類壓縮機是利用活塞、汽缸結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，使汽缸的工作容積發(fā)生變化，將氣體壓縮和輸出，其中就有活塞式制冷壓縮機和螺桿式制冷壓縮機。
1、活塞式制冷壓縮機
活塞式制冷壓縮機是聞世早的一種機型，至今發(fā)展已相當(dāng)完善。其工作壓力范圍廣，能適應(yīng)較寬的能量范圍和不同場合?；钊綁嚎s機具有高速、多缸、能量可調(diào)、熱效率高、適于多種制冷劑等優(yōu)點；其缺點是：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、易損件多，需檢修周期短，對濕行程敏感，有脈沖振動及運行平衡性差?；钊街评鋲嚎s機的分類方式有多種，按封閉方式通常分為3類：
(1)開啟式制冷壓縮機；
(2)半封閉式制冷壓縮機；
(3)全封閉式制冷壓縮機。
2、螺桿式制冷壓縮機
螺桿式制冷壓縮機是一種新型的高轉(zhuǎn)速制冷壓縮機，它與活塞式壓縮機同屬于容積式壓縮機。從壓縮氣體的原理來看，它們的共同點都是靠容積的變化而使氣體被壓縮的；不同點是這兩類壓縮機實現(xiàn)工作容積變化的方式不同。活塞式壓縮機是借助曲軸連桿機構(gòu)的運動，而使汽缸的工作容積發(fā)生變化；螺桿式壓縮機則是借助與軸直接連接的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動而使工作容積發(fā)生變化。
螺桿式壓縮機沒有活塞式壓縮機所需的氣缸，活塞、活塞環(huán)、汽缸套等易損部件，機器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，沒有余隙容積，少量液體進(jìn)入機內(nèi)時無液擊危險?？衫没铋y進(jìn)行10%～100%的無級能量調(diào)節(jié)，適用范圍廣，運行平穩(wěn)可靠，需檢修周期長，無故障運行時間可達(dá)(2～5)×104h。由于使用潤滑油使機器的冷卻使用和密封性能得到改善，排氣溫度降低，即使蒸發(fā)溫度較低(-40℃)和壓縮比較高(25左右)，仍然可以單級運行，即在一定范圍內(nèi)可以代替兩級壓縮循環(huán)。但是，螺桿式制冷壓縮機的加工和裝配要求精度較高，不適宜于變工況運行，有較大的噪音，在一般情況下，需裝置消音和隔音設(shè)備，在制冷壓縮時，需要噴加潤滑油，因而需要油泵、油冷卻器和油回收器等較多輔助設(shè)備。
近年來，開發(fā)了內(nèi)容積比可調(diào)螺桿壓縮機，可調(diào)節(jié)范圍為2.6～5，使螺桿壓縮機的性能有了進(jìn)一步改善。近國內(nèi)開發(fā)了新型半封閉螺桿機，采用5：6不對稱新齒形，使容積效率大為提高。新型螺桿制冷壓縮機的運轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性、可靠性和使用壽命，已經(jīng)超過了活塞式制冷壓縮機。因此，在制冷裝置設(shè)計選用時應(yīng)予以充分的重視。
冷凝器
冷凝器屬于制冷系統(tǒng)中的熱交換設(shè)備，是制冷劑向外放熱的熱交換器。來自壓縮機的制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器后，將熱量傳遞給周圍介質(zhì)水或空氣，自身則受冷卻、凝結(jié)為液體。冷凝器按其冷卻介質(zhì)和冷卻方式，可分為水冷式、空氣冷卻式(也稱風(fēng)冷式)和蒸發(fā)式3種類型。
1、水冷式冷凝器
在氨制冷系統(tǒng)中，冷凝器絕大多數(shù)以水作為冷卻介質(zhì)，也就是水冷式冷凝器。根據(jù)其安裝和結(jié)構(gòu)不同，水冷式冷凝器又可分為立式殼管式冷凝器和臥式殼管式冷凝器兩種。制冷量較大的氟利昂制冷系統(tǒng)，也多采用水冷式冷凝器。
2、空氣冷卻式冷凝器
空氣冷卻式冷凝器是利用空氣對制冷劑蒸汽進(jìn)行冷卻和冷凝，在冷卻和冷凝過程中放出的熱量被空氣帶走。為了使冷凝器的結(jié)構(gòu)緊湊，通常由幾根蛇形管并聯(lián)在一起，做成長方形或正方形的外形。制冷劑蒸汽從上部的分配集管進(jìn)入每根蛇管中，冷凝后的液體沿蛇管下流，匯于液體集管中，然后流入貯液器內(nèi)?？諝庠陲L(fēng)機的作用下，從管外吹過。
目前國外生產(chǎn)廠家已采用*的設(shè)計和生產(chǎn)加工工藝，制造出內(nèi)螺紋銅管和百葉式翅片制式冷凝器，可大大縮小制冷機組的尺寸，提高整機效率。國內(nèi)生產(chǎn)的冷凝器絕大部分仍采用普通銅管外套翅片制作的冷凝器，效果相對較低。
3、蒸發(fā)式冷凝器
這是以水和空氣協(xié)同冷卻的一類冷凝器，在發(fā)達(dá)國家已廣泛應(yīng)用。其特點是耗水少，僅為其它類型水冷式冷凝器耗水量的7%～10%，特別適用于缺水地區(qū)，尤其是在天氣干燥時蒸發(fā)式冷凝器更加有效。在發(fā)達(dá)國家所使用的蒸發(fā)式冷凝器上，通常配備有變頻高速裝置，以滿足不同負(fù)荷時制冷要求。
蒸發(fā)式冷凝器基本上由冷卻塔和冷凝器組成。由于它省去了冷卻水在冷凝器中的濕熱傳遞階段，使冷凝溫度可能更接近空氣的濕球溫度，從而降低壓縮機能耗。蒸發(fā)式冷凝器本身起到冷卻塔的作用，因此不必如水冷式冷凝器另需配備冷卻塔。
蒸發(fā)器
蒸發(fā)器又稱冷分配設(shè)備。在蒸發(fā)器中，制冷劑液體在較低的溫度下沸騰，轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，并吸收被冷卻物體熱量或介質(zhì)的熱量，所以蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中吸收熱量(也可看作輸出冷量)的設(shè)備。蒸發(fā)器按被冷卻介質(zhì)的特性，可分為冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器和直接冷卻空氣的蒸發(fā)器兩大類。冷卻空氣的蒸發(fā)器又可分為冷風(fēng)機和冷卻排管。在果蔬保鮮機械冷庫中普遍應(yīng)用的是冷風(fēng)機，在土窖洞中加裝的蒸發(fā)器也有采用冷卻排管的。
1、冷風(fēng)機
冷風(fēng)機又可分為氨冷風(fēng)機和氟利昂冷風(fēng)機。它們都是使用風(fēng)機使空氣強制流動的熱交換器。根據(jù)設(shè)計或使用的要求，冷風(fēng)機需配套裝設(shè)熱氣沖霜或水沖霜等沖霜系統(tǒng)。
2、冷庫排管
冷庫排管是一種用無縫鋼管制作的排管式蒸發(fā)器。它通常裝置在低溫庫(溫度-18℃)和速凍間內(nèi)(溫度低于-23℃)。在低溫庫內(nèi)常設(shè)置頂排管(有盤管式、上下管式多種)和墻排管(有立式和盤管式兩種)；在速凍間內(nèi)除設(shè)置頂排管和墻排管外，為加強熱量交換，還應(yīng)配置冷風(fēng)機。
原標(biāo)題：制冷與制冷設(shè)備技術(shù)：冷庫需要哪些設(shè)備？
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