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，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，容易獲得并且價格低廉，作為制冷劑的歷史已有160余年，時至今日，氨制冷劑更應其獨特的環(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，這是其它制冷工質所無法比擬的。然而， 由于氨具有毒性和潛在的爆炸危險，在ANSI／ASHRAE341992的安全級別中，被列為B2級。如果能夠有效提高其安全性，則氨在未來制冷劑市場中將占據(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，無疑對氨制冷劑的擴大應用有積極的指導意義。 一、氨的特性 1．毒性。氨具有毒性。當空氣中氨濃度50ppm時，就能感覺其臭味，當濃度為408ppm時，會對人體上呼吸道粘膜產(chǎn)生刺激，濃度達5000ppm時，會對人體產(chǎn)生嚴重的危害，甚至于窒息。 2．燃燒和爆炸。當氨和空氣混合并且空氣中的含氨量達到16％以上時，遇有火源就會燃燒或爆炸。 3．氨比空氣輕并極易溶于水，屬堿性化學物質。 4．氨對銅和銅合金有腐蝕作用，但對磷青銅腐蝕性較小。 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。單靠這些被動的防范措施是遠遠不夠的。 應該從循環(huán)和系統(tǒng)設置人手，從根本上提高氨制冷系統(tǒng)的運行安全。 1．減少系統(tǒng)中氨的充注量。因為氨的充注量 與其危險性是成正比的，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。減少系統(tǒng)中氨充注量可以從三個方面實現(xiàn)。首先，采用螺桿式壓縮機。螺桿機不存在吸、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，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)呈旋轉三維流動，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性。 2．減少管路中氨泄漏點。制冷系統(tǒng)中氨冷媒因故泄漏，是系統(tǒng)安全運轉的大敵，減少泄漏，可以直接有效提高氨的安全使用。首先在系統(tǒng)設置時力爭管路簡便暢直，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， 針對系統(tǒng)中容易漏氨的部件，加以重點防范，及時更新保證其密封性能。根據(jù)實踐經(jīng)驗，制冷裝置容易漏氨的部件有： ①壓縮機主閥。壓縮機的主閥開閉比較頻繁， 而且在停車或運轉中由于回液關系，閥門密封填料會因溫度降低而收縮，產(chǎn)生泄漏。 ②壓縮機軸封。對于蓋密式軸封，可能在停車時發(fā)生泄漏。對于采用滑環(huán)式軸封的壓縮機，在開車或停車時由于曲軸箱內(nèi)壓力顯著降低，使滑環(huán)密封不緊，導致漏氨。 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。由于溫度變化導致密封填一42一 料收縮或填料日久變質，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，常會導致漏氨。 ⑤氨泵軸封。普通氨泵軸封的密封面在較短時間內(nèi)就會磨損，引起漏氨。全封閉式氨泵則無此缺陷。 ⑥貯液桶液位計玻璃管破損。 3．嚴格氨的使用、操作、維護規(guī)程。由于庫房是封閉空間，易于形成燃爆濃度，并對貯藏品造成污染，因此制冷機房和庫房均需安裝氨濃度監(jiān)視器和氨泄漏報警器_2j，并保證良好的通風措施，將氨的TWA控制在25ppm之下。 三、結論 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注。隨著制冷工藝和機械制造加工工藝和不斷進步，材料性能的不斷完善，冷庫氨制冷系統(tǒng)的安全性能會日益提高，并終將對氨制冷劑的擴大應用產(chǎn)生積極作用。 參考文獻 [1]Tychsen．11Superefl~ciemlowchangeammoniachiller．Proc．IIRonferenceApphcationsforNaturalRe frigerants．1996 [21s．ForlmsPearsod．AmmoniaRefrigerationSvstems．ASHRAEJourna1．March1999，2429 第 4 頁 共 4 頁