紡織行業(yè)空調(diào)制冷新方案

中國紡織廠以往采用天然地下水作冷源，但如果無限地抽取，地下水源便會枯竭。目前，國家已命令禁止開采地下水，實(shí)行封井措施，因此研討人工制冷技術(shù)已是大勢所趨。本文根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，介紹兩種實(shí)用有效的制冷新技術(shù)。

紡織廠裝機(jī)容量大，因而機(jī)器發(fā)熱量大；紡織業(yè)又屬勞動密集型行業(yè)，值車工多，人體發(fā)熱量也大。根據(jù)中國國家勞保規(guī)定，紡織廠車間溫度超過人體溫度便要停產(chǎn)，因此紡織廠必需尋找冷源以控制車間溫度。

蒸噴制冷技術(shù)

蒸汽噴射制冷是近代紡織工業(yè)中的一項(xiàng)新型制冷技術(shù)，它將空調(diào)洗滌室回水經(jīng)蒸噴制成15°C~17°C（接近深井水的機(jī)器露點(diǎn)溫度）的冷凍水，以代替深井水供空調(diào)洗滌室使用。工廠實(shí)際使用證明，1.5萬紗錠的車間采用了Ⅲ7-3C-15L型蒸噴制冷機(jī)（大氣式）後，每小時可節(jié)約150噸地下水，每年按實(shí)際運(yùn)行4個月計算，則可以節(jié)約43萬噸地下水。



蒸噴制冷工作流程

蒸噴制冷機(jī)將從鍋爐房送出來的工作蒸汽經(jīng)噴嘴處絕熱膨脹後，在噴嘴出口處的氣流速度達(dá)1000~1200米/秒以上（超立速），由於高速蒸汽的引射作用，蒸發(fā)器中的蒸汽不斷被氣流帶走，蒸發(fā)器中的液態(tài)水在低溫下開始沸騰。

空調(diào)回水進(jìn)入蒸發(fā)器溫度（即制冷水的進(jìn)水溫度）通常高於蒸發(fā)器下的飽和溫度，液態(tài)水汽化時吸收熱量，這就使未汽化水的溫度降低，成為冷凍水送至空調(diào)室代替深井水作為冷源使用。汽化後的冷蒸汽不斷被高速氣流帶走，使蒸發(fā)器內(nèi)經(jīng)常維持一定的真空度；被吸入室噴嘴帶走的冷蒸汽經(jīng)擴(kuò)壓器後進(jìn)入冷凝器，經(jīng)淋水板噴淋後，作為冷卻水輸出并繼續(xù)使用，多馀冷蒸汽則進(jìn)入輔助噴射器，作輔助噴射使用。

為節(jié)省占地，可把冷卻塔和冷卻水池置於泵房屋頂上，把蒸發(fā)器放在冷凝器上面，盛水倉放在下面，積儲主冷凝器出來的冷卻水，形成工字形（立式）蒸噴。

一般空調(diào)回水通過冷卻塔中冷卻水冷卻後水溫可降低4°C左右，這樣可以使蒸噴制冷機(jī)的蒸汽消耗量節(jié)省四分之一，經(jīng)冷卻塔的空調(diào)回水進(jìn)入蒸發(fā)器後制冷成冷凍水，可代替深井水供空調(diào)洗滌室使用。

冷卻塔設(shè)計應(yīng)提高冷卻效率、增大淋水密度、縮小體積和簡化結(jié)構(gòu)。為了提高冷卻效率，一般用鼓風(fēng)式機(jī)械通風(fēng)。經(jīng)研究對比發(fā)現(xiàn)，玻璃鋼式冷卻塔內(nèi)部的散熱材料以點(diǎn)波式最好，斜坡次之，蜂窩第三。若采用散熱材料可使面積增長系數(shù)達(dá)到1.25~1.60，即增加了熱交換效率，塔體又顯著減小，這樣可以節(jié)電、節(jié)汽和節(jié)水。

蒸汽兩效溴化鋰吸收式制冷

雙效溴化鋰（吸收式）制冷機(jī)主要利用溴化鋰作為制冷劑進(jìn)行制冷，溴化鋰濃度越高，制冷能力越強(qiáng)。溴化鋰水溶液常溫下強(qiáng)烈地吸收水蒸汽，高溫下又將吸收的水份釋放出來，使溴化鋰濃度增加，從而提高制冷能力。

3XZⅡ-150C型溴化鋰吸收式制冷機(jī)的高壓發(fā)生器單獨(dú)組成一個筒體，上部是擋液裝置和汽泡，下部是由傳熱管、低壓發(fā)生器與冷凝器組成的另一個筒體。組合筒體的上部為冷凝器，下部為低壓發(fā)生器。在這2個筒體的下面是蒸發(fā)?吸收器，筒體內(nèi)除了傳熱管外，還設(shè)有由噴嘴和噴淋管組成的噴淋裝置等；高、低溫?zé)峤粨Q器和凝水回?zé)崞鳛榉叫喂軞な綗峤粨Q器，安裝在機(jī)組底部，用於提高制冷循環(huán)的熱效率。為防止溴化鋰泄漏，高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器和蒸發(fā)?吸收器三個筒體放置在一個大筒體內(nèi)。

5000公斤、濃度為50%的溴化鋰溶液經(jīng)循環(huán)後，由發(fā)生器分別泵輸送至高溫?zé)峤粨Q器、低溫?zé)峤粨Q器及凝水回?zé)崞鳎郎蒯徇M(jìn)入高、低壓發(fā)生器。在高壓發(fā)生器中，稀溶液被傳熱管的蒸汽加熱，產(chǎn)生制冷蒸汽，溶液的溫度和濃度升高；在低壓發(fā)生器中的稀溶液被來自高壓發(fā)生器中的制冷蒸汽加熱，同樣產(chǎn)生制冷蒸汽，使溴化鋰溶液被濃縮。高壓發(fā)生器的制冷蒸汽經(jīng)低壓發(fā)生器放出熱量後，凝結(jié)成冷劑水，經(jīng)過冷器、U形管、節(jié)流閥後，壓力降低進(jìn)入冷凝器，與低壓發(fā)生器產(chǎn)生的制冷蒸汽一起，被冷凝器管內(nèi)流動的冷卻水所冷卻，積聚在冷凝器水盆內(nèi)；冷凝器中的冷劑水經(jīng)U形管節(jié)流後進(jìn)入蒸發(fā)器，由於壓力驟降，進(jìn)入蒸發(fā)器的冷劑水有部分閃發(fā)，其他大部分冷劑水則由蒸發(fā)器泵輸送，噴淋在蒸發(fā)器的管簇上，吸取在管內(nèi)流動的冷媒水的熱而蒸發(fā)，冷媒水溫度被降低，從而達(dá)到制冷。

另一方面，由高、低壓發(fā)生器出來的濃溶液分別經(jīng)高、低溫?zé)峤粨Q器後進(jìn)入吸收器，與其中的稀溶液混合，由吸收器泵輸送，噴淋在吸收器管簇上，因而被冷卻。噴淋溶液吸收制冷蒸汽後濃度降低，再由發(fā)生器泵送往高、低壓發(fā)生器，以提高濃度。蒸發(fā)器中不斷輸出低溫冷凍水，作為冷源代替深井水，供空調(diào)降溫使用。

二種制冷設(shè)備性能對比

雙效溴化鋰制冷機(jī)耗電少，對蒸汽品質(zhì)要求不高，可大幅度節(jié)能，熱效率高，且運(yùn)行費(fèi)用低。但溴化鋰腐蝕性較大，隨?容器內(nèi)真空度的提高腐蝕性亦趨緩和，保持容器的高真空度是保證溴化鋰吸收式制冷機(jī)能持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，實(shí)用證明，機(jī)組內(nèi)的真空度應(yīng)不低於758mmHg。

溴化鋰制冷機(jī)三個筒體內(nèi)的傳熱管選用經(jīng)鈍化處理的紫銅管，可提高熱效果和耐腐性。為防止溴化鋰溶液或氣體泄漏，可把三個筒體密封在一個大筒體內(nèi)，此外采用經(jīng)鈍化處理的紫銅管也可以防止泄漏。

總之，溴化鋰機(jī)組操作方便，對外界條件變化適應(yīng)性強(qiáng)，從實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)，在加熱蒸汽2~7公斤/?米2、冷卻水進(jìn)口溫度25°C~40°C和冷凍水出水溫度為10°C~18°C的寬廣?圍內(nèi)均能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。


每100萬千卡/時制冷標(biāo)準(zhǔn)時的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比（幣值單位：人民幣）

蒸噴制冷設(shè)備屬中間型節(jié)能制冷機(jī)組，為解決絕熱膨脹問題，所用蒸汽應(yīng)為乾蒸汽，因而不要求有防腐蝕特性，無需定期用壓縮空氣或酸液疏通管道，無堵塞，也無需防止泄漏。

應(yīng)用技巧

Ⅲ8-DZP/220-150T型蒸噴制冷試驗(yàn)證明，當(dāng)制取10°C的冷凍水時，制冷量為160萬KCal/h，制取15°C冷凍水時制冷量可增加到220萬KCal/h。可見，冷凍水溫度差5°C，制冷量則差60萬KCal/h，所以從節(jié)能觀點(diǎn)看冷凍水溫度并不是越低越好，應(yīng)根據(jù)工藝對車間溫濕度要求和室外空氣濕球溫度的高低，選用溫度稍偏高的冷凍水，一般認(rèn)為室外空氣濕球溫度與冷凍水溫差應(yīng)選用在5°C~10°C之間。冷凍水溫度在15°C~17°C時冷卻系數(shù)高，冷卻效果好，且消耗能量少。

在同一蒸發(fā)溫度和冷凝溫度下，工作蒸汽壓力高時主噴嘴出口處的工作蒸汽速度亦快。在同一壓縮比值下，每1公斤工作蒸汽從蒸發(fā)器中帶走的冷蒸汽量增加，制冷量也增加，制冷效果也越好，耗汽越省。制冷量以工作蒸汽壓力在7~8kg/cm2間中最好，溴化鋰制冷機(jī)則選用6kg/cm2最佳。

兩效溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，根據(jù)稀溶液出吸收器後的循環(huán)方式可分為分流和串流兩種基本流程，分流式即吸收器出口的稀溶液分別進(jìn)入高、低壓發(fā)生器，串流則是循序經(jīng)過高、低壓發(fā)生器。采用了稀溶液在低溫?zé)峤粨Q器前分流的方式，與稀溶液經(jīng)低溫?zé)峤黄魃郎蒯岱至飨啾龋粌H縮小了結(jié)構(gòu)尺寸，而且還增大了高、低壓發(fā)生器的放汽?圍，解決了溶液控制閥的問題，使機(jī)組具有較高的熱力系數(shù)和較低的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。

3XZⅡ-150C溴化鋰機(jī)組添加辛醇後制冷量可提高15%左右，但溶液中的辛醇容易與制冷蒸汽一起進(jìn)入過冷器、冷凝器和蒸發(fā)器，進(jìn)而漂浮在冷劑水的表面，降低溶液中的辛醇含量，影響制冷效果，該問題仍需改進(jìn)。