氨制冷运维(氨制冷装置)

1. 氨制冷装置

冷库使用氨制冷系统的，在拆除的时候需要做足防护措施，最大可能的去防止氨对人和环境造成的伤害；冷库使用氟制冷系统的，只需要把制冷系统内的氟利昂大部分回收到罐体中，然后拆除就可以了。

2. 氨制冷装置不会冰塞

1、氨（代号：R717）

　　氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃，标准蒸发温度为－33.3℃，在常温下冷凝压力一般为1.1～1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。

　　氨有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结，故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用，但氨液中含有水分后，对铜及铜合金有腐蚀作用，且使蒸发温度稍许提高。因此，氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料，并规定氨中含水量不应超过0.2%。

　　氨的临界温度较高（tkr=132℃），汽化潜热大，在大气压力下为1164KJ/Kg，标准工况下的单位容积制冷量也大，氨压缩机尺寸可以较小。

　　纯氨对润滑油无不良影响，但有水分时，会降低冷冻油的润滑作用。氨在润滑油中不易溶解，故要在装置中设置油分离器，减少润滑油进入冷凝器和蒸发器，防止热交换表面被油污染后传热性能降低。

　　纯氨对钢铁无腐蚀作用，但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金（磷青铜除外），故在氨制冷系统中对管道及阀件均不采用铜和铜合金。

　　液氨透明无色，氨蒸气无色，有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性，当氨液飞溅到皮肤上时会引起冻伤。当空气中氨蒸气的容积达到0.5-0.6%时可引起爆炸。故机房内空气中氨的浓度不得超过0.02mg/L。

　　氨在常温下不易燃烧，加热至350℃时，分解为氮和氢气，氢气与空气中的氧气混合后会发生爆炸。与空气混合的体积分数在11%-14%时即可燃烧。在16%-25%时遇明火可能爆炸。在0.5%-0.6%时，人在其中停留半小时就会中毒。

　　氨极溶于水，0℃时每升水能溶解130升氨气。一般规定液氨中含水量低于0.2%。

　　氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜，易于获得。但是，氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含量达到0.5%～0.6%时，人在其中停留半个小时即可中毒，达到11%～13%时即可点燃，达到16%时遇明火就会爆炸。因此，氨制冷机房必须注意通风排气，并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。

　　总上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。

　　2、氟利昂-12（代号：R12）

　　R12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。R12的标准蒸发温度为－29.8℃，冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位容积标准制冷量约为288kcal/m3。

　　R12是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80%时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时，则分解出对人体有害的气体。

　　R12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器，而装设干燥器。同时规定R12中含水量不得大于0.0025%，系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则，会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。

　　3、氟利昂-22（代号：R22）

　　R22也是烷烃的卤代物，学名二氟一氯甲烷，分子式为CHClF2，标准蒸发温度约为－41℃，凝固温度约为－160℃，冷凝压力同氨相似，单位容积标准制冷量约为454kcal/m3。

　　R22的许多性质与R12相似，但化学稳定性不如R12，毒性也比R12稍大。但是，R22的单位容积制冷量却比R12大的多，接近于氨。当要求－40～－70℃的低温时，利用R22比R12适宜，故发文时R22被广泛应用于－40～－60℃的双级压缩或空调制冷系统中。

　　4、R-134a(代号：R134a）

　　分子式 ： CH 2 FCF 3 （四氟乙烷） ，分子量：102.03

　　沸点 ：-26.26℃ ， 凝固点 ：-96.6°C ，临界温度 ：101.1 ℃ ，临界压力：4067kpa

　　饱和液体密度 ：25℃ ， 1.207g/cm 3 ，液体比热 ：25℃ ， 1.51KJ/(Kg·℃)

　　溶解度( 水中， 25℃ ) ：0.15% ，临界密度 ：0.512g/cm3

　　破坏臭氧潜能值（ ODP ） ：0 ， 全球变暖系数值（ GWP ） ：0.29

　　沸点下蒸发潜能 :215 kJ/kg

　　质量指标 ： 纯度 ≥ 99.9 % ，水份PPm≤ 0.0010，酸度 PPm≤ 0.00001 ，蒸发残留物PPm≤ 0.01

　　R134a作为R12的替代制冷剂，它的许多特性与R12很相像。

　　R134a的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类别为A1，是很安全的制冷剂。

　　R134a的化学稳定性很好，然而由于它的溶水性比R22高，所以对制冷系统不利，即使有少量水分存在，在润滑油等的作用下，将会产生酸、二氧化碳或一氧化碳，将对金属产生腐蚀作用，或产生“镀铜”作用，所以R134a对系统的干燥和清洁要求更高。R134a对钢、铁、铜、铝等金属未发现有相互化学反应的现象，仅对锌有轻微的作用。

　　R134a 是发文时国际公认的替代 CFC-12 的主要制冷工质之一，常用于车用空调，商业和工业用制冷系统，以及作为发泡剂用于硬塑料保温材料生产，也可以用来配置其他混合致冷剂，如 R 404a 和 R 407c 等。

　　5、R-404A制冷剂

　　物化特性：R404A是一种不含氯的非共沸混合制冷剂，常温常压下为无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ，因此R404A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R404A 主要用于替代 R22 和 R502 ，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于中低温冷冻系统。

　　6、混合共沸制冷剂

　　发文时尚不公开配方，用在复叠式制冷机中，在空气冷凝的前提下，蒸发温度可以达到-150度左右。

　　7、碳氢制冷剂

　　主要是节能和环保这两大优点；节能方面：用R433b的空调要比用R134,R22的空调节省能耗15%至35%左右。环保方面：碳氢制冷剂属于天然工质，因此对大气无污染、对臭氧层无破坏和温室效应几乎为零。

3. 氨制冷装置用辅助设备

在冷库制冷系统中除制冷循环必需的主要设备外，还需配备以下辅助设备：

①油分离器；

②氨液分离器；

③空气分离器；

④辅助热交换器；

⑤储液器；

⑥紧急泄氨器；

⑦过滤器与干燥器；

⑧阀；⑨冷却水循环系统等等。

4. 氨制冷装置特种设备专项

朋友：氟利昂制冷剂当然也可以产生液锤事故，液锤现象和制冷剂种类没有关系是由于于液体流动后又突然受阻，而后面的液体又具有一定的动能，把动能突然释放出来而产生的冲击。

在管道中，液柱在加速流动中动能不断增大，类似长长的枪管，使子弹在其中不断加速一样。

在流动到端头时，管道突然改变方向，液柱突然把动能变成压力能就会产生很大的冲击和响声，如果冲击处环焊缝存在裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷，则可能造成缺陷的进一步扩展，最终造成断裂，产生液锤事故。

所以在系统设计的时候要尽量避免出现液锤。

制冷系统最容易出现液锤是出现在热氨或热氟融霜的时候，因回气管道中有液体，在融霜开始，热氨进气阀开得太快，高压气体推动回气管道的液体加速流动在回气管道中生成高速的液体流，当遇到阻碍时就会产生液锤，那么怎么避免了，那么从以下几个方面来避免：

A、从设计方面：

1、管道设计因按照工业金属管道设计规范GB50316进行。

2、在管路布置时，应避免形成液囊，将气体调节站水平安放于较高位置，取消液体调节站 或将其水平布置于合理标高，为方便操作，建议采用电磁阀门控制；冷却排管在冷却时采用下进上出供液方式，融霜是采用上进下出，回流罐坡向蒸发器，融霜后，氨液应能自行流向液体调节站及排液桶。

3、建议加装排液桶有些系统未设排液桶，融霜回液管直接进到低压循环桶，融霜操作时没有排液桶的加压排液和减压进液操作，但由于低压循环桶的位置较高，融霜的氨液不能完全流进低压循环桶，增加了液锤的风险。

4、采用两步开启电磁阀控制（推荐Parker或danfoss公司的融霜方案）当系统融霜结束时蒸发器内压力远大于回气管上回气电磁阀后的压力（△P=0.6MPa）在无任何保护措施时开启回气电磁阀，就有可能会对电磁阀及紧邻的阀件或弯头形成伤害，即出现液锤现象。

将回气管上的普通电磁阀改为两步开启电磁阀。

改用后者后，由于该阀分二步开启，第一步，当电磁阀通电后，阀的开启度为10%，用于平衡阀前后的压力。

第二步，当阀门前后压差小于0.15MPa时，阀门完全打开。

5、严格控制系统充氨量，加大新技术的应用，尽量不采用顶排管、墙排管、搁架管等灌氨量大的设备，减小管道直径。

6、在回气集管等直管末端设置“液锤缓冲器”，以“液锤缓冲器”替换普通管帽。

B、从安装施工方面：

1、由于制冷管道属于低温低应力工况，按照GBT20801-2006《压力管道规范工业管道》可以免做低温冲击试验，但发生液锤现象时，管道承受轴向应力是相当大的。

如前所述，越是大的管系，液锤事故的风险越大，因此建议低压侧不能完全视为低温低应力工况，只要尺寸许可，就必须做焊接接头的低温冲击试验（原材料的低温冲击试验可免做）。

2、按照《关于加强氨制冷装置特种设备安全监管工作指导意见》的要求，热氨融霜管道和低压侧的压力管道不包括库房内的蒸发器的对接接头应进行100%射线检测合格，角接接头应进100%渗透检测合格。

好处是，防止焊接缺陷在液锤冲击时不断扩展导致事故发生。

3、严格按照设计图纸及国家相关规范要求进行。

C、从操作方面：热氨融霜，无论是人工还是自动方案，应严格按以下程序操作（带排液桶）：

1、先检查排液桶的液位，若有液先进行排液操作；

2、打开排液桶减压阀将排液桶减压，减压后打开排液桶的进液阀；3、将换热管组的进液阀关闭（液体调节站），保持对蒸发器的抽气状态，维持一段时间，冷风机正常运转；4、停冷风机，关闭换热管组的回气阀（气体调节站）；开启 融霜出液的总阀门（液调节站）；5、开启本管组的融霜的进出阀门；6、缓慢开启热氨进气总阀（控制压力在0.6-0.8MPa）；7、缓慢调节融霜出液的总阀门，用间歇关、开的办法进行排液，控制融霜回液的压力（控制压力在0.4－0.6MPa）8、根据融霜的效果决定融霜时间，注意排液桶的液位，融霜完毕后，关闭热氨进气总阀；9、换热管组压力降低、和低压系统的压力接近后，缓慢开启本管组的回气阀；10、关闭本管组的融霜的进出阀门；11、关闭融霜出液的总阀门，融霜完成；12、关闭排液桶的进液阀（时间延时10分钟以上）；13、关闭减压阀，开启加压阀、排液桶出液阀将排液桶排空；14、关闭加压阀和排液桶出液阀，需制冷时，开启换热管组的进液阀。融霜过程中，最好有两人操作，减少失误，宜用单级压缩机排出的气体，它温度高，可缩短融霜时间。 只有从设计、安装、操作方面注意，才能做到安全生产。

5. 氨制冷装置用辅助设备低压循环桶

不是，虹吸罐工作原理就是冷凝下来的液体先进入虹吸罐，通过虹吸罐底部的管道与压缩机油冷却器连接，吸热后排入冷凝器，冷凝下来多余的液体在虹吸罐中部引出进入储液器。

6. 氨制冷装置用辅助设备氨泵

首先确保进口通畅，有液体，氨泵运转正常，电流过大可能是卡住没运转，电流很小可能是液氨汽化。

7. 氨制冷装置是什么

制冷原理都是一样的，压缩膨胀，朗肯循环。只不过是把传统的制冷剂氟利昂换成氨气而已。氨气的制冷能力更强，适合大型冷库，但氨气属于危化品，达到条件会爆炸。对安全的管理要求较高。

8. 氨制冷装置特种设备-2013(61号)

工贸行业，只是行业中涉及到使用液氨的环节以及特种设备。

9. 氨制冷装置用蒸发式冷凝器标准

氨制冷剂合成工艺成熟，制取容易，价格低廉。氨制冷剂在冷凝器和蒸发器中的压力适中（冷凝压力一般为0.981MPa，蒸发压力一般为0.098-0.49MPa）；单位容积制冷量较CFC-12、HCFC-22大；制冷系数高，放热系数大，相同温度及相同制冷量时，氨压缩机尺寸最小。氨制冷剂在大型冷库、超市食品陈列柜中有广泛应用。