李小红
（重庆长寿捷圆化工有限公司 重庆 长寿401220）
摘要： 本冷冻站有四个盐水规格，总制冷量47000KW，建成后将是西南地区最大的冷冻站。设备的合理配置与设计，是保证制冷系统及生产系统稳定、高效运行的关键。本文在选用可靠、先进制冷设备的基础上，分析了蒸发式冷凝器和水冷式冷凝器在同等负荷下的用电量，同时提出了节水措施。视频抗干扰器
关键词：氨螺杆压缩机 蒸发式冷凝器 耗电比较 节水措施
1 冷冻站情况简介
本文设计的冷冻站有四个盐水规格，设计制冷量47000KW，建成后将是西南地区最大的冷冻站。经过比选，选用氨制冷剂、氯化钙载冷剂、氨螺杆压缩机组、蒸发式冷凝器。
2 压缩机组的选型
冷冻站的制冷量很大，需选择单台制冷量大的机组。格拉索和约克大螺杆压缩机比国内品牌更可靠，暂以约克螺杆压缩为原形进行选型配置。各制冷系统所选压缩机参数如表1。
表1 各制冷系统所选压缩机参数
系统 项目 | 0℃系统 | -15℃系统 | -20℃系统 | -30℃系统 |
耳机防尘塞盐水进出蒸发器的温度（℃） | +5/-0.7 | -10/-15.9 | -17/-22.3 | -25/-31.6 |
设计制冷量（kw） | 16615 | 22410 | 3022 | 5000 |
选压缩机型号 | RTFⅡ856 | RTFⅡ1080 | RTFⅡ1080 | RTFⅡ856 |
各系统需缩机组的套数（套） | 3 | 5 | 1 | 3 |
蒸发温度/冷凝温度（℃） | -3.7/38 | -19.2/38 | -27.3/38 | -35/38 |
单台压缩机制冷量（kw） | 6470.0 | 4495.0 | 3121.6 | 1667 |
单台压缩机轴功率（kw） | 1440.7 | 1598.7 | 1417.2 | 995.2 |
制冷系数COP值 | 4.491 | 门槛记2.812 | 2.203 | 1.675 |
总的制冷量（kw） | 19410 | 22475 | 3121.6 | 5001 |
单台的排热量（kw） | 7910.7 | 6093.7 | 4538.8 | 2662.2 |
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3 蒸发式冷凝器的选型
益美高蒸发式冷凝器没有填料，维护简单；盘管用的椭圆形管，不易形成干点。暂以益美高的蒸发式冷凝器为原形进行选型配置。受蒸发式冷凝器最大型号和布置的限制，除了-30℃系统外，每台压缩机都配了2台蒸发式冷凝器。
根据益美高（上海）制冷设备有限公司《PMC-E蒸发式冷凝器说明书》，在冷凝温度+36℃，湿球温度+28℃时，排热量修正系数为1.7。各制冷系统所选蒸发式冷凝器参数见表2。
表2 各制冷系统所选蒸发式冷凝器参数
系统 项目 | 0℃系统 | -15℃系统 | 智能电位器-20℃系统 | -30℃系统 |
压缩机组的套数（套） | 3 | 5 | 1 | 3 |
单台压缩机的排热量（KW） | 7910.7 | 6093.7 | 4538.8 | 2662.2 |
单套修正后的排热量（KW） | 13448 | 10359 | 7716 | 4526 |
单套压缩机组配蒸发式冷凝器数量（台） | 2 | 2 | 2 | 1 |
所选蒸发式冷凝器型号 | PMC-1625E | PMC-1211E | PMC-956E | PMC-1127E |
所选蒸发式冷凝器单台的名义排热量（KW） | 7003 | 5219 | 4120 | 4857 |
各系统配蒸发式冷凝器台数（台） | 6 | 10 | 出线间隔 2 | 3 |
单台蒸发式冷凝器所配风机电机功率合计（KW） | 45 | 33 | 22 | 44 |
单台蒸发式冷凝器所配水泵电机功率合计（KW） | 11 | 11 | 8 | 8 |
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4 蒸发式冷凝器和水冷式冷凝器的电耗比较
4.1 用蒸发式冷凝器的电耗
从表2得出，水泵的功率为：11×6+11×10+8×2+8×3=216KW
蒸发式冷凝器水泵的轴功率：216/1.2=180KW
风机的功率为：45×6+33×10+22×2+44×3=776KW
风机的轴功率为：776/1.2=647KW
蒸发式冷凝器的总的轴功率：180+647=827KW
4.2 用水冷冷凝器的电耗
从表1得出，冷冻站的最大排热量为：
7910.7×3+6093.7×5+4538.8×1+2662.3×3=66726 KW
将用循环水的量:
设凉水塔的给水温度32℃，回水温度37℃，给水压力≥0.45Mpa，回水压力0.20Mpa，泵的效率以85%计，泵的流量放大5%，循环水泵的轴功率为：
设置机力逆流式钢筋混凝土冷却塔两槽，尺寸19.8m×19.8m，配用φ9.754风机，单台功率200KW。
凉水塔风机的轴功率：200×2/1.1=364KW
用水冷冷凝器，轴功率为：1737+364=2101KW
4.3 用蒸发式冷凝器将节约电量
制冷系统用蒸发式冷凝器的冷凝温度比用水冷冷凝器的冷凝温度低，压缩机的轴功率可以减少。在此就假定压缩机轴功率一样高，最大负荷时，用蒸发式冷凝器比用水冷冷凝器每年节约电量为：
（2101-827）KW×7200h/年×0.65元/kWh/10000=596万元
5 节水措施
5.1 制冷系统补水量和排污量
用蒸发式冷凝器和水冷的补水量是差不多的，制冷系统总的排热量为：66726 KW。
蒸发式冷凝器的热负荷靠水的汽化带走，水的温度按32℃时的汽化潜热为2400kJ/kg，即最大负荷时，水的蒸发量Qe为：
Qe=
如果不进行水质处理，根据长江水的硬度，为了减少结垢，浓缩倍数只能为2倍。 浓缩倍数N为2时，则补水量Qm为：
Qm=
飘逸损失5 m3/h计，则每小时的排污量为：200-100-5=95m3/h
如果进行水质处理，可以把浓缩倍数提高到4，则补水量为：
Qm=
飘逸损失5 m3/h计，则每小时的排污量为：133-100-5=28m3/h
5.2 节水措施
水质处理方法的选择：化学处理，把握不好，就会破坏蒸发式冷凝器盘管上浸锌层，物理处理方法更安全。选择先进、低能耗、自动除垢、自动排污的水处理设备。
经对水处理设备的比选，选择电解水除垢器CWES-200两套，单套的处理能力为200 m3/h，配上自动反冲洗过滤器。使用此水处理装置，可以实现杀菌、除垢和自动排污；可以提升自动化程度，减少工人的劳动强度。
处理工艺：蒸发式冷凝器中的水通过排污管，用泵送入电解水除垢装置后，回到蒸发式冷凝器。
设置电解水除垢装置，全年节约水的费用为：
（200-133）m3/h×2.5元/t×7200h/年=120.6万元/年。
光伏并网发电模拟装置
电解水除垢装置需投资200万元，两年可拿回投资。
6 结语
制冷系统设计的好坏对于安全和经济运行具有决定性的作用，在制冷系统中，尽量选择可靠、先进、节能的设备。制冷系统中隐藏着巨大节能潜力，在能源日趋紧张的当今，有必要深入挖掘制冷系统的潜能。
参考书籍：
1 约克工业冷冻设备选型及设计手册
2 《PMC-E蒸发式冷凝器说明书》，益美高（上海）制冷设备有限公司
作者邮箱为：t10t20@163
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