冷庫氨制冷系統(tǒng)的安全措施.doc

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冷庫氨制冷系統(tǒng)的安全措施 摘要氨是一種性能優(yōu)良的傳統(tǒng)制冷工質(zhì)，并且具有非常好的環(huán)保特性，如果能提高其安全性能，氨制冷劑將有廣闊的應(yīng)用前景。本文探討了冷庫氨制冷系統(tǒng)中提高安全性的方法。 關(guān)鍵詞氨制冷系統(tǒng)安全措施 氨(R7l7)具有優(yōu)良的熱力性能，容易獲得并且價(jià)格低廉，作為制冷劑的歷史已有160余年，時(shí)至今日，氨制冷劑更應(yīng)其獨(dú)特的環(huán)保特性脫穎而出。 它的損耗臭氧潛能(ODP)和全球變暖潛能(GWP)均為0，這是其它制冷工質(zhì)所無法比擬的。然而， 由于氨具有毒性和潛在的爆炸危險(xiǎn)，在ANSI／ASHRAE341992的安全級(jí)別中，被列為B2級(jí)。如果能夠有效提高其安全性，則氨在未來制冷劑市場(chǎng)中將占據(jù)越來越大的份額。 冷藏業(yè)和大型工業(yè)制冷系統(tǒng)常以氨作為制冷劑。如果我們能夠有效提高冷庫制冷系統(tǒng)中氨的使用安全，無疑對(duì)氨制冷劑的擴(kuò)大應(yīng)用有積極的指導(dǎo)意義。 一、氨的特性 1．毒性。氨具有毒性。當(dāng)空氣中氨濃度50ppm時(shí)，就能感覺其臭味，當(dāng)濃度為408ppm時(shí)，會(huì)對(duì)人體上呼吸道粘膜產(chǎn)生刺激，濃度達(dá)5000ppm時(shí)，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，甚至于窒息。 2．燃燒和爆炸。當(dāng)氨和空氣混合并且空氣中的含氨量達(dá)到16％以上時(shí)，遇有火源就會(huì)燃燒或爆炸。 3．氨比空氣輕并極易溶于水，屬堿性化學(xué)物質(zhì)。 4．氨對(duì)銅和銅合金有腐蝕作用，但對(duì)磷青銅腐蝕性較小。 二、安全措施 根據(jù)氨的上述特性，人們制定了一系列規(guī)范來保證氨制冷劑的安全使用，如緊急泄氨器、放空氣管和安全閥等。若要更有效提高氨制冷系統(tǒng)的安全性能。單靠這些被動(dòng)的防范措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。 應(yīng)該從循環(huán)和系統(tǒng)設(shè)置人手，從根本上提高氨制冷系統(tǒng)的運(yùn)行安全。 1．減少系統(tǒng)中氨的充注量。因?yàn)榘钡某渥⒘? 與其危險(xiǎn)性是成正比的，如果制冷系統(tǒng)中氨的充注量有效減少，則從根本上降低了氨制冷劑的使用危險(xiǎn)。減少系統(tǒng)中氨充注量可以從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。首先，采用螺桿式壓縮機(jī)。螺桿機(jī)不存在吸、排氣阻力損耗和余隙容積的影響，因此在相同壓力比下其容積效率高于活塞式壓縮機(jī)，制取相同冷量所需的氨液較少。建議新建和改建冷庫首選氨螺桿式制冷壓縮機(jī)組。 其次，采用板式換熱器。板式換熱器是一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的新型高效換熱裝置。流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動(dòng)，能在較低的雷諾數(shù)下產(chǎn)生紊流，傳熱系數(shù)較高，通常情況下是管殼式換熱器的3～5倍。所以在冷庫氨制冷系統(tǒng)中引入板式換熱器，不僅可以節(jié)能降耗，還能夠保證在系統(tǒng)充氨量少的情況下冷量的制取和傳遞。 第三，采用低充氨水(鹽水)系統(tǒng)。其充氨量只有0．1kg(R717)／kw制冷量，從而大幅降低了使用氨的危險(xiǎn)性。 2．減少管路中氨泄漏點(diǎn)。制冷系統(tǒng)中氨冷媒因故泄漏，是系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的大敵，減少泄漏，可以直接有效提高氨的安全使用。首先在系統(tǒng)設(shè)置時(shí)力爭(zhēng)管路簡(jiǎn)便暢直，減少氨系統(tǒng)中多余的管道和閥門，以減少氨泄漏的可能性；其次采用半釬焊式的板式冷凝器，可以杜絕氨在這一環(huán)節(jié)的泄漏；同時(shí)， 針對(duì)系統(tǒng)中容易漏氨的部件，加以重點(diǎn)防范，及時(shí)更新保證其密封性能。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制冷裝置容易漏氨的部件有： ①壓縮機(jī)主閥。壓縮機(jī)的主閥開閉比較頻繁， 而且在停車或運(yùn)轉(zhuǎn)中由于回液關(guān)系，閥門密封填料會(huì)因溫度降低而收縮，產(chǎn)生泄漏。 ②壓縮機(jī)軸封。對(duì)于蓋密式軸封，可能在停車時(shí)發(fā)生泄漏。對(duì)于采用滑環(huán)式軸封的壓縮機(jī)，在開車或停車時(shí)由于曲軸箱內(nèi)壓力顯著降低，使滑環(huán)密封不緊，導(dǎo)致漏氨。 ③閥門密封部件。閥門的壓蓋密封墊是制冷裝置漏氣最多的部件。由于溫度變化導(dǎo)致密封填一42一 料收縮或填料日久變質(zhì)，經(jīng)常發(fā)生漏氨。 ④法蘭。制冷裝置各連接法蘭和密封部件不良，或法蘭螺絲擰得不均勻，常會(huì)導(dǎo)致漏氨。 ⑤氨泵軸封。普通氨泵軸封的密封面在較短時(shí)間內(nèi)就會(huì)磨損，引起漏氨。全封閉式氨泵則無此缺陷。 ⑥貯液桶液位計(jì)玻璃管破損。 3．嚴(yán)格氨的使用、操作、維護(hù)規(guī)程。由于庫房是封閉空間，易于形成燃爆濃度，并對(duì)貯藏品造成污染，因此制冷機(jī)房和庫房均需安裝氨濃度監(jiān)視器和氨泄漏報(bào)警器_2j，并保證良好的通風(fēng)措施，將氨的TWA控制在25ppm之下。 三、結(jié)論 氨制冷系統(tǒng)是冷藏業(yè)中常用的，其安全性也一直為人們所關(guān)注。隨著制冷工藝和機(jī)械制造加工工藝和不斷進(jìn)步，材料性能的不斷完善，冷庫氨制冷系統(tǒng)的安全性能會(huì)日益提高，并終將對(duì)氨制冷劑的擴(kuò)大應(yīng)用產(chǎn)生積極作用。 參考文獻(xiàn) [1]Tychsen．11Superefl~ciemlowchangeammoniachiller．Proc．IIRonferenceApphcationsforNaturalRe frigerants．1996 [21s．ForlmsPearsod．AmmoniaRefrigerationSvstems．ASHRAEJourna1．March1999，2429 第 4 頁 共 4 頁