二、 冷藏库的制冷系统及其设备选择

(一）机房系统

1．压缩机

（l）一般选择原则
①负荷 制冷压缩机的总负荷，按库房各冷间的耗冷量加以汇总修正确定。
②台数 冷库所需制冷压缩机的总负荷较大时，宜选用大型压缩机，以减少台数，简化系统，但整个冷库中的压缩机，不得少于两台，以防因压缩机发生故障而停止供冷，且避免在淡季时压缩机长期在小负荷下运转。
③备件 不同蒸发系统的压缩机，应考虑到各系统之间相互代替的可能性。以便各零件的互换使用。
④技术条件 选用压缩机应按其制造厂规定的技术条件计算。如缺少资料可按前一机部部颁标准《中小型活塞式单级制冷压缩机型式与基本参数》（JB955—67）考虑。
⑤压缩比 按氨制冷压缩机的使用条件，高低压的压缩比小于8时，即-15℃蒸发温度的制冷系统，采用单级压缩机。若压缩比大于8时，即-28～-33℃蒸发温度的制冷系统，则采用双级压缩机。

（2）单级压缩机的选型计算
根据压缩机总负荷，有以下两种方法：
①按压缩机的理论排气量选型。用制冷量和需冷量的平衡关系，求得压缩机的理论排气量，再查得相近的理论排气量，即可选定压缩机的型号和台数。压缩机的理论排气量Vp由下式求得：

式中 Q_j——冷却系统压缩机总负荷（kJ／h);
V₂——吸入气体的比容（m3／kg）；
i_l——蒸发器出口干饱和蒸汽的焓值（kJ／kg）；
i₅——节流阔后液体制冷剂的焓值（kJ／kg）；
i₁、i₅——由已知的制冷工作参数（蒸发温度、冷凝温度、吸气温度、过冷温度）绘制制冷剂的压焓图确定；
λ_q―― 压缩机吸气系数，按制造厂给定值选用。
②按压缩机的标准工况制冷量选型。即把所需的压缩机负荷折算成标准工况下的制冷量，以选配压缩机的型号和台数。

(3) 压缩机的有关计算

压缩机产冷量的计算
(1) 压焓图


(2) 理论排气量： V_p＝15πD²snz (m³/h)
(3) 氨循环量： G＝V_pλ_q/V₁
(4) 产冷量(制冷能力)
Q＝V_pλ_qq_r/3.6 或 Q＝G(i₁－i₄)/3.6
不同工况下制冷量换算
Q_g＝Q_bq_g λ_g/q_bλ_b

压缩机功耗的计算
(1) 绝热功率： N_j＝G(i₂－i₁)/3600
(2) 指示功率： N_I＝N_j/η
η=T_s/T_l＋bt_s
(3) 摩擦功率： N_m＝P_mV_p/3600
(4) 轴功率： N_e＝N_I+N_m
(5) 电机轴功率： N=N_e/η_e=(N_I+N_m)/η_e
(6) 配用电机功率： N'_d = (1.10～1.15)N

2．冷凝器

冷凝器的选型主要按制冷设备的制冷量、机房布置、当地的水温、水质、水量及气象条件确定。
（l）立式冷凝器适用于水质较差、水源丰富的地区，一般布置在冷库机房外面；常用于大、中型冷库。
（2）卧式冷凝器适用于水温较低、水质较好的地区，一般布置在室内与中小型制冷机组配套，亦用于船舶制冷装置。
（3）淋水式冷凝器适用于空气干燥、水源不足和水质较差的地区，布置在室外通风良好的地方，一般与氨制冷设备配套。
（4）蒸发式冷凝器适用于水源困难的地区，一般布置于厂房的顶部或通风良好的地方。
（5）空气冷却式冷凝器，主要适用于小型氟利昂制冷装置。

1．供液方式

在直接冷却系统中，供液方式分为直接膨胀供液、重力供液和氨泵供液三种。

    (l）直接膨胀供液系统 它是借冷凝压力与蒸发压力差经节流阀，直接向冷分配装置供液。其特点是系统简单；但因无分离装置，节流后的制冷剂是两相流，影响传热效能。

   （2）重力供液系统 它是借低压氨液本身的重力进行供液。 氨液在蒸发器被汽化后，再进入氨液分离器、将其中液滴分离出去，重新进入压缩机。为满足供液所需的静液柱，氨液分离器液面需高于冷分配设备最高点0.5—2m。
    ①重力供液制冷系统的优点：
    第一，利用氨液分离器将节流生成的闪发气体分离出来，有利于提高冷分配设备的传热效能。
    第二，同一蒸发温度的冷分配设备可使用一个膨胀阀和氨液分离器，节省膨胀阀。
    第三，供液中有氨液分离器的缓冲作用，因而容易实现正常工况的操作调节。
    ②缺点：
    第一，氨液在较小压差下流动，放热系数小，蒸发器的换热强度较低。
    第二，用一个氨液分离器向多个同层库房供液时，因冷却设备阻力较大，制冷剂有再汽化的可能。如供液路长短不一，供液不均。
    第三，在热负荷变化较大或供液距离较长时，还需在机房内设氨液分离器。
目前我国不少中小型冷藏库仍采用这种供液方式

（3）氨泵供液方式 这种供液系统是利用氨泵向蒸发器输送低温（低压）氨液。其组成与工作过程与重力式供液方式基本相同。高压氨液经节流进入低压循环器，在器内将闪发气体和液体分离，其液体被氨泵吸入后送入蒸发器，蒸发器中产生的蒸汽和未蒸发的氨液一起回到低压循环贮液器再次被分离。这种氨泵供液的优点是：
    ①依靠氨泵的机械作用输液，进液压力较高，即使管路配液不均，仍保证结霜均匀。
    ②氨液在蒸发排管内被迫流动，且循环量大，传热效果好，不易积油，不产生过热，蒸发温度稳定，不易击缸。
    ③操作简单，便于集中控制实现系统的自动化。
    其缺点是设备费用动力消耗较高，大中型冷藏库采用这种供液方式。

2．冷分配装置（蒸发器）的选择

（1）冷却排管  卧式壳管蒸发器，常用船舶或陆上的小型制冷机组。
立式、盘管式墙排管适用冷藏间、冻藏间。顶排管常用于低温冷藏间、冰库和小型冻结间。一般均按排管的特性、冷间的要求、建筑尺寸和冷间所处的位置等因素，先选出排管类型，求得冷却面积，再确定排管的尺寸和排数。
   （2）冷风机 它多用于冻结间、冷却间和冷藏间的强制通风。一般亦按冷间特点、建筑尺寸和所需冷却面积，选配冷风机的型号和台数。