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冷库现状及冷库节能途径

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       制冷是耗能较大的行业之一,作为食品低温流通中枢的冷库目前广泛采用的压缩式制冷装置,消耗大量电能。据统计,制冷设备能耗已占全国耗电量的15%左右。因此,制冷装置的节能是我国节能工作中重要的一环。
1、我国冷库行业的发展现状和趋势
1.1国内冷库发展现状
       1955年,我国开始建造第一座冷库,总容量4万t,1968年开始,北京建造第一座*********械冷库,1978年又建造第一座气调库,截至1991年底,我国已建冷库413.5万t。1995年由开封空分集团诚信网投注册首次引进组合式气调库先进工艺,并在山东龙口建造15000t气调冷库获得成功,开创了国内大型组装式气调冷库的成功先例。1997年又在陕西西安建造了一座10 000t气调冷库,气密性能达到国际先进水平。
       近几年来,我国冷库建设发展十分迅速,主要分布在各水果、蔬菜主产区以及大中城市郊区的蔬菜基地。据统计,全国现有冷冻冷藏能力已达500多万t,其中外资、中外合资和私营冷库约占50万t,国有冷库450多万t,分属于内贸、农业、外贸和轻工系统,其中内贸系统冷库容量达300多万t,占全国总量的60%以上。我国商业系统拥有果蔬贮藏库面积达200多万m2,仓储能力达130多万t,其中机械冷藏库70多万t,普通库为60多万t。
1.2国内冷库存在的问题
       我国作为农产品的生产大国,冷库的发展还是明显落后。
       (1)设备技术落后,管理粗放。国内冷库的兴建在20世纪80年代有一个高潮,但在此期间修建的冷库普遍存在自动化程度低、设备技术陈旧、能耗高效率低,隔热层运行到现在已经严重老化,跑冷严重。管理上更由于受多年的国有体制影响,加上长期低廉的能源价格,使得企业管理粗放,多数冷库都没有能源消耗检测仪表,没有建立能源台帐,以至许多企业能耗占成本费的30%以上。
       (2)部分冷库设计不尽规范,存在诸多安全隐患。国内很多冷库属于无证设计、安装,缺乏统一标准,缺乏特种设备安全技术档案现象较为普遍。操作人员未经专业培训无证上岗,管理人员安全意识淡薄。部分容积500m3以上以氨为制冷剂的土建食品冷库,其库址选择、地基处理、制冷设备安装等方面严重不符合《冷库设计规范》(GB50072一2001)的要求,存在诸多安全隐患。许多冷库名为气调库却达不到气调的目的,部分低温库一建成就面临停用或只能按高温库降级使用的局面。
       (3)制冷方式落后。到目前为止,我国多数冷库仍采用以氨为制冷剂的集中式制冷系统。而日本在20世纪70年代后期就出现了较先进的“分散式制冷系统”,并得到了普遍应用,英国、美国、瑞典、法国等国也早早就开始推广分散式制冷系统。
       (4)冷却设备能耗大。我国冷库冷却设备大多采用光滑排管,这种冷却设备金属耗量大,冷却效率差。在国外基本上由冷风机所代替,但是若应用冷风机,其除霜问题则相对麻烦一些,冷风机维修量也大。
       (5)在制冷设备上,我国主要采用水冷式冷凝器。国外普遍采用蒸发式冷凝器,并配备变频调速装置,这样不仅省去了冷却塔和水泵及循环水池投资,更重要的是蒸发式冷凝器冷却水流量仅为水冷式冷凝器的10%,明显节能省电,这对于我国缺水地区尤为重要。
       (6)冷库的隔热材料过去很长一段时间都采用软木、稻壳、聚苯乙烯等。就目前来说,采用聚氨醋现场发泡最为合适,由于聚氨酷硬质泡沫塑料的导热系数很小,隔热层可做得较薄,这样可以增加库内的容积,而且施工快速、粘结牢固、内外无接缝、隔水隔热性能都很好,其内表面用金属铝板围护即可,总热惰性指标低于1.5,仅为软木隔热混凝土内墙的16%~20%。
       (7)在我国,并没有把整个冷库系统作为自控对象,仅仅是针对某一个制冷设备部件,并未真正深入到循环本身,没有一套适用于计算机自动控制的新型制冷自控元件。
       (8)国外多数已经实现了蒸发器自动融霜,而我国冷库中的除霜周期和除霜时间一般都有很大的随意性,因此,除霜过程存在较大的节能潜力。
       (9)制冷系统维修措施不当。制冷机的正常维修周期一般为运转8 000~10 000h即应进行大维修;运转3 000~4 000h进行中维修;运转1 000h进行小维修。适时对制冷系统进行维修、保养,这样可以及早消除事故隐患。
2、冷库节能途径
       冷库的节能途径基本可以分为设计节能和管理节能两个方面。
2。1设计节能
       (1)合理确定设计参数。计算表明,冷库温度由-30℃提高到-25℃可节约电能9.8%。缩小制冷剂蒸发温度与冷库内温度的温差值,根据估算,当蒸发温度每降低1℃,则要多耗电3%~4%。另外,缩小温差值对降低库房内贮藏食品的干耗亦是极为有利的。
       (2)推广分散式制冷系统,不用冷库集中机房集中供冷,这样可使速冻过程中的蒸发温度由初降温到冻结结束前是逐渐降低,这样不但可使冻结速度加快,而且也达到比定温供冷节能的效果。采用变温供冷可节约20%以上的能源。
       (3)合理配备冷量,压缩机制冷量与冷库实耗冷量的合理匹配。在冷库耗冷计算汇总后,不能盲目地增大保险系数而多配制冷量。
       (4)在低温冷藏库中设计封闭低温月台,这样既可以提高冻结食品质量又可以达到节能效果。
       (5)推荐冷库设计采用热气融霜,及时融霜对冷库节能运行是十分有利的,因为冷库蒸发器上结霜既影响换热又阻碍空气流通。
       (6)在自动控制方面,冷库最重要的是采用电子计算机对冷库制冷装置自动控制。据有关资料统计,实现自控与手控相比,可节能10%~15%。
2.2管理节能
       (1)合理开机,降低压缩机电耗。目前多数冷库仍然采用人工操作调整开机,盲目开机现象普遍存在。为了提高压缩机运行的经济性与合理性,研究结果表明应遵循两个原则。第一,正确估计冷库实际耗冷量的变化。第二,保证满足制冷负荷的前提下,尽可能减少开机台数,提高压缩机运行效率。
       (2)定期清除冷凝器管壁上的水垢,避免冷凝温度升高。有关资料统计,冷凝器水侧表面1.5mm厚的水垢会造成冷凝温度升高约2.80℃,使制冷装置的功耗增加9%~10%。
       (3)执行大、中、小维修制度。根据使用情况和压缩机磨损规律,一般压缩机运行10 000h后应大修,5000h应中修,1000h应小修。
       (4)加强库门的维护与管理主要包括三个方面:第一,对冷藏门进行有效地维护,确保冷藏门的无故障启闭。第二,尽量减少开门时间和次数二第三,增设PVC软门帘或高效率空气幕,并建议增设回笼间,顶部用镀锌板覆盖,便于定期除霜。
       (5)注意保持隔热材料的保温效果。更换部分已失去保温效果的隔热材料时,要同时检查防潮材料,如果是由于防潮材料的老化引起的隔热材料失效,要同时更换防潮材料。
       (6)把压缩机的制冷负荷直接与库房的需要进行平衡匹配后确定冷库开机时间是最合理的,即压缩机不停机,根据库温和负荷变化增减台数和进行输气量调节。
       以上是对我国冷库目前发展状况及存在问题的简要概述,通过问题的提出介绍了一些冷库节能的途径。虽然我国目前冷库发展还相对落后,但相信随着大量制冷工作者的不懈努力,我国的冷库面貌会发生巨大转变,而节能的问题,说到底是人的问题,只要我们在设计中考虑严谨,同时再加强科学管理,认真把住“冰、霜、水、门、灯”这五关,做到及时调整阀门、及时冲霜、及时放油、及时除垢、及时放空气,这样我们就一定能把冷库节能问题处理好。
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