氨一次制冷系统的改进方法

氨一次制冷系统安全问题的根源在于，氨在冷库、车间内循环，循环管路承受高压，一旦维护管理不当，极易出现泄漏、爆炸事故，针对这一问题，目前行业内普遍存在两种改造方案：一种方法是用HFC系列氟制冷剂或用HC系列烃类制冷剂代替氨制冷剂；另一种方法是在原有冷却系统基础上引入二次冷却系统，增加缓冲罐，利用载冷剂代替制冷剂循环完成冷却过程。
　　HFC氟系列制冷剂代替氨制冷剂
　　由于氨一次制冷方式的危险性，有方案提出，从制冷剂角度入手，用氟类制冷剂代替氨制冷剂，进行一次制冷。氟系列制冷剂有它的优点，例如，不易燃、不易爆、对人体无毒害，氟制冷系统易于控制，且系统管路简单，压缩机多为进口的世界一流品牌，运行可靠，便于安装。但是，氟系列制冷剂也有它的缺点，限制了其大规模替换氨制冷剂，其缺点主要表现在以下几个方面：
　　（1）运行压力高，改造难度大
　　氟系制冷剂与氨制冷剂相比，运行压力增大，不能简单进行制冷剂的更换，一旦更换制冷剂，整个系统均需重新设计制做。
　　（2）长期使用稳定性差
　　由于氟系制冷剂多为二元、三元甚至多元混合物，随着使用温度的不断变化，混合物各组分物理性质的差异，挥发程度不一致，导致制冷剂组成的改变，会严重影响制冷效果，需定期更换制冷剂。
　　（3）价格昂贵
　　与氨制冷剂相比，氟系制冷剂价格会高出十倍以上，甚至更高，大量使用造成成本的提高，同时氟机多为进口，价格较高。
　　（4）环保性差
　　传统的氟利昂制冷剂由于严重破坏臭氧层，已被禁止使用，新型氟系制冷剂虽然不会对臭氧层进行破坏，但GWP值（全球变暖潜能值）普遍较大，会造成温室效应，从可持续发展角度讲，不环保。
　　冰河冷媒载冷剂技术引入氨制冷系统
　　冰河冷媒载冷剂技术，也就间接制冷技术，在制冷系统管路增加二次冷却液缓冲罐，使制冷剂可以在一个局部小的范围内，将冷量传递给载冷剂，然后再通过泵在常压下将载冷剂的冷量传递给需要的地方。此改造方法的优点有以下几方面：
　　（1）安全性好
　　引入二次冷却系统后，人员操作间，冷冻冷藏间的管路系统中，均是载冷剂在运行提供冷量，与制冷剂氨实现了分离，载冷剂无毒无害，挥发性小，且载冷剂是常压下流动，即使泄漏，也不会造成人身伤害，大大提高了使用安全性。
　　（2）绿色环保
　　与氟系统比较，载冷剂均选用绿色环保型介质，挥发性小，不会造成环境污染，不破坏臭氧层，不会造成温室效应。
　　（3）操作性强，运行效率高
　　传统氨一次制冷系统需要按照压力容器设计、制造、安装、维护，需安装安全阀、压力报警开关等，需安装喷淋装置等。引入二次冷却系统后，简化了该过程，降低成本的同时，使设备运转更加容易，可操控性更强，操作与管理人员减少，大大提高了运行效率。
　　（4）节能
　　氨一次制冷系统管路需要定期及时除霜，如除霜不及时，覆盖过厚，会导致制冷效果不理想，达不到预期温度，压缩机一直工作，会造成大量能源的浪费。二次冷却系统的加入，由于安装了缓冲罐，在罐区保温良好的条件下，载冷剂具有很大的储冷能力，冷量不会散失，同时除霜要求不如一次制冷系统严格，总体来讲，二次冷却系统的引入，节约了能源。
　　目前，国内外大中型冷库，采用氨一次制冷仍然是主流。我国氨系统冷库发展已有60年历史，随着经济的发展，其地位越来越明显。采用氨一次制冷方式的冷冻冷藏系统需要解决的关键因素就是安全问题，保障生命财产安全，是工作的首要任务。当今，氨冷库常用改造的方法有两种，氨制冷剂用氟系制冷剂代替，其缺点是不环保，同时改造难度大；另一种方法是引入二次冷却系统的二次冷却技术，此方法安全、环保、高效、节能、对促进我国冷冻冷藏业的发展具有重大意义，对提高我国经济发展水平、人们生活水平具有重要的实际意义，冰河冷媒载冷剂技术的应用，具有巨大的经济效益和社会效益，是构建和谐社会的需要。