制冷压力管道

制冷压力管道（共8篇）

制冷压力管道 篇1

压力管道涉及人类社会生活的各个方面, 无论是在化工、石油、空气分离、制冷、食品和轻工业等行业中, 还是在生活中, 压力管道都充当着十分重要的角色, 但是随着社会的发展, 压力管道的安全问题日益突出, 近些年来, 国内制冷汗液快速发展, 其设备的安全稳定运行也出现了一些亟待完善和解决的问题, 同时也对涉氨压力管道的检测, 也提出了新的课题。

涉氨压力管道包括制冷系统中输送氨介质的液相管和气相管。不包括冷却间、冷冻间、冷藏间、冷库等冷间内设置的蒸发排管、其他形式的蒸发或冷交换设备及设备本体范围的管道。

在氨制冷系统中, 其中承受较高压力 (一般小于1.6MPa) 的设备有:冷凝器、氨油分离器、贮氨器、集油器等, 这类容器的设计压力一般为2.0MPa, 承受较低压力 (一般小于1.0MPa) 的设备都带有保温层:中间冷却器、氨液分离器、低压循环贮液桶等, 这类容器的设计压力一般为1.4MPa。低压侧一般使用压力在0.2MPa一下, 工作温度在-18℃以下, 低压侧产生应力腐蚀的偶然性小, 如果保温层保持良好状态, 筒体壁厚减薄量较少, 几乎无变化。压力管道检验应注意与高低压侧这些设备压力管道检验要有所区分。

1 制冷装置中的压力管道的定期检验

1) 在线检验、全面检验应按照《在用工业管道定期检验规程》 (试行) 国质检锅[2003]108号。

2) 对于确实无法停机的系统, 在确保人员安全的情况下, 可以在不停机的状态下, 对压力管道进行以下项目的检验, 替代全面检验 (列入隐患整治范围的管道不适用) 。检验项目一般应包括资料审查、宏观检验、高低压侧的剩余壁厚抽查、埋藏缺陷抽查, 以及安全附件检查。必要时, 应进行压力试验。

3) 有以下情况之一的, 应对压力管道对接焊接接头进行埋藏缺陷检测:

a.宏观检查或表面无损检测发现有缺陷的管道, 认为需要进行焊接接头埋藏缺陷检测的;

b.宏观检查发现由于基础沉降不一致而导致管道活动受制约, 其制约点附近管道的对接焊接接头。对对接焊接接头进行埋藏缺陷检测时, 高压侧管道一般应采用射线检测, 检测标准允许时也可采用超声检测方法。低压侧管道埋藏缺陷的检测可以采用射线检测、超声检测、数字射线成像技术。

4) 对于低压侧埋藏缺陷、剩余壁厚抽查, 应重点对高风险的具备作业空间的管道, 进行适当比例的抽查。

5) 有保温层的压力管道, 须对保温层存在破损、脱落、跑冷等现象的部位进行壁厚检测;保温层完好的, 必要时采用数字射线成像技术进行壁厚检测。

对于无相关技术资料或者技术资料不全、未经具有相应资质的压力管道设计单位设计、没有实施安装监督检验的压力管道, 可以按照《工业管道检归》进行全面检验和安全评定, 按照“合乎使用, 确保安全”的原则, 分别对管道做出监控使用、限期更换或报废的结论。

2 涉氨压力管道缺陷处理及安全状况等级评定

1) 对检验中发现的超标缺陷, 按照《工业管道检规》第四十、四十一、四十二条进行处理。根据检验结果, 按照《工业管道检规》第四章的有关规定进行安全状况等级评定。安全附件不合格的压力管道不允许使用。

2) 同时符合以下条件的压力管道, 可按3级评定安全状况等级:

a.由使用单位书面承诺该压力管道自安装到受检之日未发生安全事故, 并制定安全监控措施;

b.管子材料为10钢、20钢、16Mn或材料检验的硬度测定值在HB156以下;

c.低温侧管道未焊透深度与管道实测壁之比小于0.6, 且缺陷底部最小壁厚≥2mm;

d.支吊架布置合理 (管系处于应力低水平) ;

e.管系整体结构布置合理。

压力管道附件种类多, 产生应力大的地方也很多, 另外的有的管道已经使用十年、二十年期限, 长期不能停车检验, 这就需要采取一种全新的管道检测方法, 基于风险的管道评价正好适应了这种要求。基于风险的压力管道完整性评价的目的在于能否有效预防和控制事故的发生。压力管道的风险评估是实现压力管道完整性管理的主要内容和技术核心。压力管道风险评估的程序主要包括:准备阶段、危险因素的识别、定性分析或定量分析、提出安全对策措施和形成评估结论和建议。按照《中华人民共和国安全生产法的要求应制定安全生产事故的应急预案。可根据压力管道的风险评估的结果, 来制定压力管道的事故应急措施。例如某乳品加工厂制冷间压力管道, 经风险评估, 该制冷间的大部分的管道的风险等级为低或较低, 可在当前检验周期内安全运行。部分管道的风险等级为中等。对于应力腐蚀失效可能的管道, 主要控制液氨中的含水量, 可在液氨中添加大于或者等于0.2%的水作缓蚀剂, 液氨要定期检查含氨量、含水量、和含氧量。对于存在焊接缺陷的管道要进一步进行定量分析, 确定其安全性, 或对超标缺陷进行返修。

3 压力管道的使用

压力管道使用上, 要做到:

1) 为便于安全阀、压力表的定期校验和更换, 可在安全阀、压力表与涉氨压力管道之间的连接管上装设阀门, 但必须有保证其处于常开状态的措施。

2) 涉氨压力管道的使用单位应按照《压力管道使用登记管理规则》 (TSGD5001-2009) 规定, 办理使用登记证。

3) 对安全附件定期检查, 由具备校验资格的单位对安全阀进行校验。

4) 使用单位应配备专业人员, 负责涉氨压力管道的日常巡查与维护保养, 确保阀门、法兰连接可靠、密封完好, 发现泄漏时, 应及时修理或更换。

5) 涉氨压力管道需作报废处理或停用处理时, 使用单位应在确保安全的前提下, 转移介质, 释放内部压力。

6) 使用单位应制定针对本企业的涉氨压力管道常见故障的应急预案, 并根据应急预案进行定期演练。

摘要：本文主要论述了氨制冷系统中压力管道检测需注意的方面, 为具体检测方案提供指导。

关键词：制冷,压力管道

参考文献

[1]杨惠谷.在用压力管道的风险评估程序.中国特种设备安全, 2006.

[2]国家质检总局.质检特函[2013]61号.

制冷压力管道 篇2

由于制冷剂氨（NH3）为二级毒性的商品，当在蒸汽中容量达0.5-0.6%，就要使人致死，同时氨蒸汽在空气中含量达15.5-27%，遇明火就要爆炸。因此用于冷库中高、低压贮液桶、中冷器、油分离器等均属压力容器，各单位在购置这些容器时都能认真选择生产厂，捡查合格证，使用中进行检测，这在行业中已习以

为常。

劳动部颁发了《压力管道安全管理与监察规定》的通知，对在生产、生活中输送可能引起燃爆或中毒的危险性较大的管道称为压力管道，为特种设备，将压力管道的管理纳入了法制管理阶段。根据氨的毒性、及在冷库中工作压力，属工业管道GC2级中“输送GB50l60《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质、且设计压力P＜4.0Mpa的管道”。即设计和施工的单位必须取得GC2级的资格证书，才能从事氨为制冷剂冷库的设计和施工。并不

是找个技术人员业余设计一下就可解决的。冷库制冷管道

以氨为制冷剂的冷库管道己定为GC2级的工业管道，固此冷库中氨的管道设计必须遵守GB50316-2000“工业金属管道设计规范”中的条文。和以往氨制冷系统设计比较、应特别注意主要以下几方面。

1.1 制冷管道材质的选择

制冷管道材质的选择与制冷剂的温度有关，以往在冷库中均用GB/T8163的10＃或20＃碳钢，执行了《工业金属管道设计规范》后，根据氨制冷剂的工作温度对照规范提供的金属管道“使用温度下限”来选择管道的材质。目前是：-l9至150℃选用20＃碳素无缝钢管；-29至150选用10＃碳素无缝钢管（牌号GB/T8163）；-40至150℃选用16Mn无缝钢管（牌号GB/T8163）；-50至150℃选用09MnD（无牌号）低合金无缝钢管或者选用0Cr18Ni9（牌号GB4237）高合金（不锈钢材质的）无缝钢管。因此冷库设计规范中强制性条文中规定“制冷系统的管子应采用牌号为GB/T8163无缝钢管”，不能满足冷库建设的需要。

1.2 监察规定

根据“监察规定”在管道中所有弯头、三通、变径均采用锻造件及轧制无缝管件，其材质选择也应根据使用时制冷剂温度来确定，过去在冷库中使用鸭咀弯、裤档弯等人工特制管件不再使用。

1.3 管道表

在设计中坛加了管道表等内容，它要对每一段制冷管道进行编号，汇总成表，在表中应表明设计条件、试验条件、管道等级、隔热数据、施工等级、压力管道类别等。并绘制管段表，管段平面、透视图，在这些文件中对管子、弯头、三通、大小头、管帽、仪表管嘴、法兰、螺栓/螺母、阀门、过滤器等均一一表明。在化工系统中，管道表是由从事工业管道专门技术人负责制定的。而在冷库设计中也要有制冷工艺设计者

来完成，增加工作量是非在大的。

1.4 管道机械强度和刚度

在设计中还应对管道机械强度和刚度进行计算，还应对管道支架类型进行选择，这些在化工系统中应有管道机械工程师来计算，目前通过采用计算机软件计算或请专业单位来完成。

1.5 管道的焊缝探伤

在设计中还应明确表明对管道应进行焊缝探伤的要求，温度高于-29℃、焊缝探伤不得少于5%，但为了保准施工质量，一般在设计说明中要求不低于10-20%，高于GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》的规定。对于温度低于-29℃的管道，均应100%射线照相检验，其质量不得低于Ⅱ级。压力管道”的施工

冷库氨制冷系统的管道作为特种设备“压力管道”来施工，由于《压力管道安全管理与监察规定》刚实施不久，困难还是比较多的，尤其是在温度低于-40℃系统中。

2.1 业主的职责

首先是业主不理解该规定，尤其是执行了该监察规定后使冷库建设的投资坛加，因为目前市场上，16Mn无缝钢管价格约是20＃碳素无缝钢管的1.17倍，而高合金的无缝钢管是20＃无缝钢管的5倍，16Mn和高合金的无缝钢管的管件无现售的成品，需施工单位采购后送到加工厂定做。加工周期要一个月左右，因此有些业主往往不报监，找支施工队安装了事，既可不安低温要求选择无缝钢管材质、又可不拍片和支付监察费用。但对今后的使用留下了隐患，好似有只定时炸弹随时可能爆炸。

2.2 《工业金属管道设计规范》

《工业金属管道设计规范》附录A表中对不同材质、牌号管道都标有使用温度下限，但《化工管道设计规范》（HGJ8-87）中对低温用钢钢管最低试验温度要求比上述规范要求低，比如10号钢，当壁厚≤8mm时，最低温度为-40℃，20号钢壁厚≤14mm时，最低温度为-30℃。这个标准对制冷设备生产厂设计人员特别熟悉，因此在市场投标中对选用钢管材质有些混乱，业主也弄不清楚。

2.3 冻结装置

冷库氨制冷系统在冻结装置中，一般氨蒸发温度在-45以上。只有在贮藏金抡鱼等海鲜品冷库蒸发温度在-70℃。从工业金属管道设计角度讲，-45℃应选用09MnD低合金无缝钢管或0Cr18Ni9高合金无缝钢管。冻结间根椐蒸发器大小，管径有七、八种，但09MnD或0Cr18Ni9无缝钢管市场上无货供应。冷库氨制冷系统施工周期一般三-四个月，如果想办法到钢厂去订货、取到管子后再去加工管件，那年那月才能实施？在施工中曾碰到一工程，冻结间温度为-35℃，氨蒸发温度为-43℃，买不到设计规定钢材，只能将库温、蒸发温度均提高5℃，采用16Mn为材质钢材。以后在使用中又如何？不得而知。也许你要问，冻结装置本身是如何解决管材的？冻结装置不属压力容器、特种设备，它采用管材一般是10或20号钢。但冻结装置中采用-40℃以下蒸发温度是普遍的情况，大量出现，希望有关部门能重视，组织力量妥善解。《工业金属管道设计规范》复盖面是比较广的，冷库氨制冷系统的管道涉及范围仅占其中一小部分，而冷库在食品加工企业、流通领域内广泛应用，过去一贯是按《冷库设计规范》来作为氨制冷系统设计的依据，目前执行了《工业金属管道设计规范》后可使冷库管道设计更安全，可壁免冷库管道使用中龟裂跑氨等事故。建议在今后《冷库设计规范》中，根据氨系统管道使用温度等特点，充实管道材质选用等内容，并使制冷系统原理图、管道透视图等溶入压力管道设计中内容，使冷库设计和施工更好地执行规范，冷库建设

制冷压力管道 篇3

结合氨制冷压力管道的特点, 国家相关部门也对氨制冷压力管道的施工和验收建立了一系列的法规和标准, 如GB 50072-2010《冷库设计规范》、SBJ 12-2011《氨制冷系统安装工程施工及验收规范》、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》、GB 50235-2010《工业金属管道工程施工规范》、GB 50184-2011《工业金属管道工程施工质量验收规范》和GB/T20801-2006《压力管道规范-工业管道》等。本文将针对氨制冷管道设计、安装监督检验中遇到的几个问题进行探讨。

1 设计

1.1 氨制冷管道材质的选择

GB 8163的20#碳钢无缝钢管能否用于冷库压力管道安装施工中, 在业界一直存在争议。从最近几份冷库氨制冷压力管道设计图纸来看, 在材料部分, 大都选择采用GB 8163的20#碳钢无缝钢管。GB 50072-2010《冷库设计规范》中, 表6.5.5冷库制冷系统高压侧和低压侧管道材料选用表[1]见表1。

从表1可以看出, 20# (GB/T 8163) 无缝钢管都适用于3种制冷剂的冷库管道。但是, 对照GB50316-2000《工业金属管道设计规范》中4.2.2.1条:除了低温低应力工况外, 材料的使用温度, 不应超出本规范附录A所规定的温度上限和温度下限[2]。从该标准附录A中可以看出, 20# (GB/T 8163) 无缝钢管使用的温度下限为-20℃, 如果要在低于-20℃的工况下使用, 就必须满足低温低应力工况。以冷库压力管道为例, 计算公式如下:

其中, t为管子壁厚, mm;P为设计压力, MPa;DWD0为管子外径, mm;Ej为焊接接头系数, 取0.8;Y为系数, 取0.4。通过计算可得到氨制冷管道20#钢管环向应力计算表见表2。

依据GB50316-2000《工业金属管道设计规范》中4.3.4.2条注中:低温低应力工况为设计温度低于或等于-20℃的受压的管道组成件, 其环向应力小于或者等于钢材标准中屈服点的1/6, 且不大于50MPa的工况。可以看出对于一般冷库, 其属于低温低应力工况, 20# (GB/T8163) 无缝钢管可以使用。这里需要注意的是, 依据GB50316-2000《工业金属管道设计规范》中4.3.1条:管材和焊缝及热影响区需要进行低温冲击试验。

1.2 无损检测的要求

针对我国冷库事故频发的现状, 国家质检总局特种设备局在2013年11月04号下发了《质检总局特种设备局关于氨制冷装置特种设备专项治理工作的指导意见 (质检特函[2013]61号) 》, 其中压力管道焊接接头无损检测应符合以下要求:热氨融霜管道和低压侧压力管道的对接焊接接头应进行100%射线检测合格, 角焊缝应100%磁粉或渗透检测合格;高压侧压力管道不少于20%射线检测, 角焊缝应100%磁粉或渗透检测合格。射线检测应当按照JB/T4730的规定执行, 射线技术等级不低于AB级, 合格级别不低于Ⅲ级;磁粉或渗透检测应当按照JB/T4730的规定执行, 合格级别为Ⅰ级。设计、施工和检验检测单位等要按照这个要求对氨制冷压力管道进行设计、施工和检验检测。

2 施工验收

依据国家质检总局和住建部2010年08月18日颁布的实施的《工业金属管道工程施工规范》GB 50235-2010, 其中8.6.5中第一款规定“承受内压钢管及有色金属管的试验压力为设计压力的1.15倍”。而作为氨制冷系统主要的验收标准, 《氨制冷系统工程安装施工及验收规范》 (SBJ12-2000) 第6.4.4条规定:“……低压侧, 其试验压力应为1.7MPa, 而高压侧实验压力应为2.3MPa”。笔者认为《工业金属管道工程施工规范》作为通用标准, 其相关规定应该是最低要求, 行业标准应该首先满足通用标准。

3 结语

氨制冷压力管道作为压力管道的一部分, 有其自身的特殊性, 笔者就氨制冷压力管道安装监督检验过程遇到相关问题进行了探讨, 相信随着法律法规的不管完善, 检验检测水平的不断提高, 氨制冷压力管道必将进入一个新的安全时代。

摘要：氨制冷系统在国内冷库建设中被大量应用, 作为特种设备的涉氨压力管道, 有其自身的特点。基于此, 通过对氨管道设计、施工等环节安装监督检验遇到的问题进行分析, 以求通过相应法规、标准理顺相应关系。

关键词：氨制冷,压力管道,设计,监督检验

参考文献

[1]GB 50072-2010.冷库设计规范[S].

制冷系统压力容器检验要点 篇4

1 氨的特性

氮的化学分子式是NH3, 为无色透明的液体, 大气压力下蒸发温度为-33.4℃。冷疑压力随冷却水的温度而变化, 当冷疑水温度不大于33℃时, 冷凝压力在1.47Mpa以内。氨易溶于水, 但不溶解于润滑油。氨有强裂的刺激性臭味, 当空气中含氨量达到 (容积比) 的0.5%~0.8%时, 对人有毒性, 当空气中含氨量达到15.7%~25%时, 遇明火会引起爆炸。氨的上述特性决定了在制冷系统中是不允许泄漏的。

2 制冷系统型式中压力容器的分布及作用

由于氨制冷系统型式的不同, 分布的压力容器也不尽相同, 下面分三种情况阐述。

2.1 直流供液系统

见图1所示。

2.2 重力供液系统

见图2所示。

2.3 氨泵供液强制系统

见图3所示。

2.4 压力容器的作用

综上所述三种情况, 每个压力容器在系统中作用如下:

冷疑器:是将被氨压缩机压缩的高压氨气冷凝成为高压氨液。

高压贮液器:是贮存来自冷疑器的高压氨液的, 为解决向制冷蒸发器供液与回气量不平衡的矛盾。在小型冷库中, 兼有贮备制冷剂的作用。

中间冷却器:用于双级压缩制冷系统, 是使低压级排出的过热氨气被冷却到与中间压力相对应的饱和温度, 以及使冷凝后的饱和氨液冷却到设计规定的过冷温度。

氨油分离器:是用以分离氨气自压缩机气缸中带出来的润滑油。

集油器:用以收集高低压容器中的润滑油, 回收其中夹带的氨, 使润滑油能在低压下安全放出。

氨液分离器:是重力供液系统的重要铺助设备, 是将回气中可能夹带的氨液分离出来, 使压缩机吸入的气体为干饱和蒸汽。

低压循环贮液桶:是用以分离由蒸发器返回气体中所带液体, 并贮存。液体经过加压后再重新供入系统。

排液桶:主要用于重力供液系统中。

3 压力容器定期检验要点

上述压力容器的检验项目有:外观检查、测厚、材质检查、无损探伤、气密性试验及安全附件校验。

3.1 检验前准备

3.1.1 查阅档案资料

检验前应仔细查阅出厂资料、历次检验报告及有关记录, 合理确定检验项目及方法。

3.1.2 待检容器准备

包括外包层处理, 表面处理、介质处理及部件处理, 应根据不同容器安全状况及检验项目做相应的处理。

3.2 检验方法

3.2.1 外观检查

包括结构检查、几何尺寸检查及表面缺陷检查。

3.2.2 测厚

应用超声波测厚仪对容器拼板逐张测厚, 每块板不少于3点。

3.2.3 材质检查

对材质不明的容器, 应用硬度测厚仪测量硬度值判定强度等级, 必要时, 取样分析材质成份。

3.2.4 无损探伤

表面探伤包括磁粉探伤 (MT) 和着色探伤 (PT) , 内表面探伤包括超声深 (UT) 和射线探伤 (RT) 。

3.2.5 耐压试验

按《容规》要求, 需做耐压试验的容器, 先排液、清洗后可充水试压, 试压后将水排净, 并用压缩空气吹干内部。

3.2.6 气密性试验

更换内件、安全附件、调整密封螺栓及密封垫后, 投用前均应进行气密性试验。试验合格后, 应排空充氮, 充装氨前进行抽真空。

3.2.7 安全附件校验

安全阀应在专用校验台校验, 每年一次。压力表每六个月校验一次, 液位应保持灵敏, 指示液面准确, 可采取从其下端安全排放的方法观察, 也可将其拆下检查。

4 判废容器处理

厂方自行判废或经检验判废的容器, 厂方应及时将内部氨液排出, 并妥善处理, 同时, 到质量技术监督办理注销手续。

参考文献

[1]韩加进.浅谈资料缺乏氨制冷压力容器的定期检验[J].化学工程与装备, 2010 (11) .

[2]陆诗涛.压力容器安全管理与定期检验的探讨[J].科技传播, 2013 (19) .

冻结制冷中间压力偏高浅析 篇5

关键词：冻结制冷,中间压力偏高,冷冻机配组

常村煤矿回风立井冻结施工于2009年12月1日正式开机, 冻结站装机台数、井筒需冷量见下表:

该冻结站开机形式为双级压缩制冷, 开机后, 一个半月, 中间压力上升至0.4 MPa, (正常值在0.25~0.3MPa) , 井筒冻结是通过低温盐水来冻结周围含水地层, 使土层吸冷以形成冻土即冻结壁, 然后在冻结壁的保护下进行安全施工, 然而在获得低温盐水的过程, 众参数中中间压力这一参数占重要的地位, 中间压力的高低可以明确反映出盐水温度的态势。中冷器的功用主要有:冷却来自低压机的过热蒸汽氨;过冷来自冷凝器的饱和液体氨;并对液氨和油脂起分离作用。中间压力, 即中间冷却器内氨压力一般应保持在0.25~0.3Mpa左右这样才可以促进盐水顺利快速降温, 以达到获得低温盐水的目的。

在双级压缩制冷过程中, 中间压力过高, 对低压机而言, 其排出温度高, 吸入温度低, 而对高压机, 排出温度低吸入温度高, 这样则会导致液氨进到冷冻机缸体中, 而影响冷冻机正常工作, 因而影响了快速降低盐水温度。涡北风井冻结工程施工中, 由于中间压力过高, 导致液氨进缸, 经常停机修理。既费时费力又不能达到目的———降低盐水温度。冷冻机对氨做功不多, 效率很低, 蒸发器中的液氨汽化也不充分而严重影响盐水温度的下降速度。

如何尽快地将中间压力调整到正常, 低压机、高压机都可以正常运转工作, 其排出温度与吸入温度都处于一种平衡状态, 蒸发器中的液氨可以充分吸收周围盐水的热量而充分汽化以达到快速获得低温度盐水, 从而促使冻结壁早日形成, 使井筒按时开挖。

开机一个半月后, 盐水温度已达到设计温度-28-30℃, 冷冻机以在满负荷运转。在此基础上开始调整开机台数比, 即将冷凝器、汽化器全部运转, 试减少一台8AS-17冷冻机, 经三天后检测, 盐水温度下降两度, 中间压力下降至0.3M pa, 同时对所有冷凝器、汽化器进行全面检查, 发现有漏的地方并进行了维修, 冻结站运转正常, 中间压力下降至0.25MPa。

常村煤矿王村回风立井冻结工程中, 由于中间压力过高而影响到盐水降温速度, 主要是压缩机配比不合理, 回气截止阀与调节站未调节好, 冷凝器散热能力差, 汽化器汽化面积偏小, 液氨流量偏小等因素。通过调节高压机与低压机的开机比例调节调节站的大小, 控制蒸发器中的氨的量, 降低中间压力到正常工作压力范围以后, 机器设备正常运转, 压缩机制冷能力增强, 液氨可以充分汽化而进行热交换量增多, 从而盐水温度快速下降, 最终获得-35℃的超低温盐水, 对土层的冻结情况也明显加强, 促使冻结提前交圈, 并且使井筒掘砌工程也相应提前25天时间, 达到了理想的效果。因而中间压力的高低直接反映了盐水的降温情况。

总之, 在盐水降温过程中, 中间压力是一个非常重要的参数, 其过高或过低都会带来一定的消极后果, 而只有保持在正常工作压力范围内才可以达到理想目的, 起到积极促进作用。

参考文献

[1]李志春.氨制冷系统试压试漏问题分析及对策研究[J].价值工程, 2012 (21) .

[2]邹泉波.超低温冻结制冷采用双级压缩制冷循环的容积比变化[J].黑龙江水利科技, 2005 (04) .

制冷压力管道 篇6

在以往的氨制冷压力容器检验中, 遇到几个问题, 在这里进行讨论:

1 氨制冷压力容器检验的参照标准问题

1.1对于以氨为制冷剂, 单台贮氨器容积小于5立方米或者总容积小于10立方米的小型制冷装置中的压力容器的定期检验, 都应按照《压力容器定期检验规则》 (以下简称《容检规》) 附录C执行。而单台贮氨器容积大于5立方米或者总容积大于10立方米的按照《容规》正文中的检验执行。

1.2而质检特函[2013]61号文件中规定, 涉氨压力容器的定期检验按照《容检规》及其附录C执行, 对于单台贮氨器容积大于5立方米或者总容积大于10立方米的压力容器参照《容检规》执行。

对比可知, 单台贮氨器容积小于立方米或总容积小于立方米的小型制冷装置中的压力容器的定期检验按照《容检规》附录C执行, 相反, 按照《容检规》正文执行。这里认为, 附录C中的许多项目, 例如检验前现场环境氨浓度的测定以及对于氨液成分的检查等项目是十分必要的, 不论多大容积的压力容器都应进行检测, 而氨液成分的检测也有规定[1]。钢制压力容器, 使用单位应至少半年进行一次含氨量、含水量和含氧量的检查。虽然无水液氨对碳钢只产生很轻微的均匀腐蚀, 但储存液氨的容器在充装、排料及检修过程中, 容易受到空气的污染, 空气中的氧和二氧化碳加速氨对碳钢的腐蚀, 腐蚀机理如下:

反应中的氨基甲酸氨对碳钢有强烈的腐蚀作用, 且焊缝处残余应力较高, 可使钢材表面的钝化膜产生破裂, 造成应力腐蚀开裂[2]。

因此认为不论体积大小的氨制冷压力容器都应结合《容检规》及其附录C来进行检测。

2 关于带有隔热层压力容器的检验

2.1《容检规》规定, 以下情况根据需要部分或者全部拆除压力容器外隔热层:

2.1.1 隔热层有破损、失效的;

2.1.2 隔热层下容器壳体存在腐蚀或者外表面开裂可能性的;

2.1.3 无法进行压力容器内部检验, 需要外壁检验或者从外壁进行内部检测的;

2.1.4 检验人员认为有必要的。

2.2 质检特函[2013]61号文件规定, 对隔热层完好的压力容器, 可不进行壁厚检测, 但对隔热层有破损、脱落或跑冷的压力容器, 相应部分应进行壁厚检测。

通过宏观检查可以得知隔热层是否有破损、破冷的情况, 但如果隔热层完好, 是否一定能够确定隔热层下容器壳体不存在有腐蚀或者外表面开裂的可能性, 因此是否拆除隔热层, 隔热层拆除多少, 《容检规》里并没有规定。这里检验员就承担很大的责任, 既要确保检验质量, 防止重大缺陷的漏检和误检, 又要考虑考虑企业的实际情况。

61号文对于隔热层完好的压力容器, 可不进行壁厚测定, 那么也就不能进行无损检测。而氨制冷压力容器中, 只有低压容器才有隔热层, 而低压容器在正常工作时工作压力一般在0.2MPa以下, 工作温度也在-18℃以下, 只有压缩机在长时间不运行的情况下, 工作压力才会达到0.3-0.4MPa。其工作条件不利于应力腐蚀的产生, 因此低压侧在保温层良好的情况下壁厚几乎不发生减薄。

针对以上两种情况, 认为需要加强容器在制造、安装监督监检的力度, 同时, 可以通过合于使用和评价风险评估的方法来完成检验。但是, 《压力容器监督检验规则》正在逐渐取缔, 而具有经过国家检验检疫总局核准的可以实施合于使用评价和风险评估的检验机构却寥寥无几, 因此实施起来也是非常的困难。而目前不断出现地新的无损检测技术, 诸如红外热成像技术、X射线数字化实时成像技术、脉冲涡流检测技术等也存在着一些问题, 检测精度影响因素很多, 标准化体系还不够完善, 无损检测人员培训及教材的编写还需要进一步完善, 以及很多设备都需要进口, 价格昂贵, 因此也不能够普及。但随着科技的发展及检验检测水平的提高, 氨制冷压力容器检验存在的问题也会得到解决。

3 结语

由于氨制冷企业事故的频发, 及危害巨大, 对于氨制冷压力容器的检验应该从严治理, 不单单只在检验环节, 检验环节做的在到位, 检验手段再先进, 也不能避免其他环节的失误。要从制造单位的资质是否齐全, 工艺是否完善等开始, 到使用单位的安全管理体系的完善性, 工人素质的高低、安全意识的高低以及操作地熟练程度, 是否有年度自检记录, 是否能够按照规程操作等等都是保障涉氨企业安全的重要环节。

摘要：氨具有毒性较大, 可燃, 且与空气的体积比在16%-25%时可引起爆炸的特性, 近年来由于氨制冷企业事故频发, 伤亡人数较大, 因此对于氨制冷设备的检验需要格外重视, 其中, 制冷压力容器是重要的组成部分, 文中针对以往检验遇到的个别问题提出了几点想法。

关键词：氨制冷,压力容器,定期检验,隔热层

参考文献

[1]NB/T47012-2010, 制冷装置用压力容器[S].

制冷压力管道 篇7

1 制冷设备的概述

制冷设备属于人工制冷的一种耗能设备。随着制冷空调技术应用的日益广泛,制冷空调装置的能耗也在迅速增长。制冷空调的节能环节包括制冷空调装置的设计、操作调节、维护管理及技术改造等,在这些环节中,对空调的关键部件进行技术改造及优化可提高空调的制冷效率,同时也可降低能耗。

空调设备由压缩机、蒸发器、节流机构及冷凝器等关键部件组成。压缩机的作用是压缩并输送制冷剂蒸汽,将低压制冷剂蒸汽从蒸发器中抽出,升压后送入冷凝器,使得制冷剂在常温下凝结成液体;蒸发器的作用是将制冷剂液体气化为蒸汽,使得低压制冷剂液体与低温热源进行热交换,从而吸收热量,为被冷却对象提供冷量;节流机构是将制冷剂降压并调节制冷剂的流量,使得制冷压力由冷凝压力下降到蒸发压力,维持冷凝和蒸发所需的压力条件,并使制冷剂流量受到限制,与压缩机输气量相平衡;冷凝器的作用是将高压制冷剂蒸汽与高温热源进行热交换,使制冷剂凝结成液体,是放热设备。

制冷空调的一般工作原理为:首先由压缩机将制冷剂的蒸汽压缩到比较高的压力送到冷凝器中,然后通过水或空气冷却转化为液体,再经节流装置使得送入蒸发器,利用低压力下工质液体的气化吸热制冷。气化后的蒸汽再由压缩机吸入,不断进行循环[1]。

在整个制冷系统中,耗能部件主要有压缩机、送风风机、冷却风机、水泵电机等,其中压缩机的能耗较大,许多厂家都将压缩机作为节能的主要目标,采取了如调频控制等许多方式来提高效率和降低能耗。

除此之外,制冷系统的工作状况也会影响整机能耗。在冷凝器的温度压力过高的情况下,制冷效率降低、能耗增加[2];当冷凝器温度过低时,压缩机的累计功耗也会增加、冷却风机和水泵都处于无效耗能中。另外,在制冷设备实际工作过程中,冷凝压力过低和过高都会使设备进入到保护状态,无法正常工作。因此,要使制冷系统的工作在最佳状态,冷凝器的工作温度和压力都要保持在制冷装置的设计值附近。由于冷凝器是制冷装置的放热部件,只有选择适当的散热方式才能使制冷设备高效运行[3]。

2 冷凝器的种类及节能分析

2.1 空气冷却式冷凝器

此类冷凝器采用空气强迫对流形式,将制冷剂凝结放出的热量带走,优点是适用于缺水地区或供水困难场合。早期的空气冷却式冷凝器主要用于小型制冷装置。近年来,随着水资源短缺矛盾的突出,空气冷却式冷凝器正逐渐向中型、大型发展。

2.2 水冷式冷凝器

此类冷凝器是用水作为冷却介质,使得高温、高压制冷剂气体冷凝的设备。水的传热性能优良,水冷式冷凝器温度比较低,对于压缩机的制冷能力和运行经济性都比较有利,在工业制冷系统中得到广泛应用。

2.3 空气与水联合冷却式冷凝器

此类冷凝器常用的是蒸发式冷凝器,利用冷却的水蒸发吸收制冷剂放出的热量,然后经风机迅速带走热量。由于靠水的蒸发带走热量,所以用水量较少[2]。其中,风冷式大部分采用轴流风机的强制对流方式,根据设备的大小风机在几十瓦到几十千瓦。水冷式及空气与水联合冷却式采用水泵和风机冷却方式,水泵功率在几百瓦到几十千瓦,风机功率几千瓦到几十千瓦。一般用于冷凝器降温的风机或水泵是开机后就全功工作(开机后就一直运行),不会根据冷凝器的压力变化而变化,直到制冷设备停机后才会停止。

制冷设备的设计参数,一般在30°以上的情况下确定,我国四季变化较为明显,在季节交替的过程中,冷凝器的工作环境特别是室外温度变化会使制冷设备的工况发生变化,整机就会偏离设计工况,造成整机无效功耗的增加。在一些企业,由于室内场地设备及人员密度较高,热量产生较多,制冷设备一年四季都是制冷的工作状况,特别是在冬天的极端天气下,冷凝器的散热往往只需要空气的自然对流就可以正常工作,但是如果冷却风机或冷却水泵继续工作,就会使冷凝压力下降。当冷凝压力下降后,制冷设备的蒸发压力也会下降,导致制冷量不足,此时,压缩机就会一直不停地工作,压缩机的累积功耗也会增加。因此,在常年工作情况下越是大型制冷设备,冷凝器的冷却水泵及冷却风机的能耗在整机能耗中越是不容忽视。因此,冷凝压力的控制对节能的意义十分重大[2]。

3 节能控制的实现

在制冷设备中,冷凝压力与冷凝温度有对应关系,制冷设备的工况受季节的影响较大,主要原因是冷凝器的室外环境温度变化较大,冷凝压力波动也较大。因此通过控制冷凝温度可以间接控制冷凝压力,以尽量保证其最佳的工况,当然,也可以直接控制冷凝压力。冷凝器的控制有以下几种方法。

3.1 开关量控制法

采用普通的压力开关或温控器获取冷凝器的工作压力或温度,然后转变为对应的开关量用以控制冷却风扇或冷却水泵的启停,目前常在一些小型空调的多风机冷却方式中使用,用以切换工作风机数量,在一定范围内保证冷凝器的工况。这种方法的优点是成本低,控制电路简单,但是冷凝压力的变化波动范围较大,稳定性不够。另外,会造成冷却风机或冷却水泵的频繁开启,影响节能效果。

3.2 变频控制法

采用压力传感器和温度传感器来获取冷凝器的压力及温度参数,然后输出对应的模拟量或数字量送往变频器,用以控制冷却风机及冷却水泵,实时控制冷凝器的压力或温度。变频控制的对象可以是单相电机,也可以是三相电机。这种控制方法的优点是风量或水量连续可调,压力或温度的波动范围较小。由于风机或水泵不经常启停,故压缩机的功耗稳定,而当功耗下降明显时,制冷效率较高、设备的故障率也相对较低。不足是成本较高、控制电路较复杂。

4 结束语

研究表明,采用温控的方法受到环境温度、湿度及冷凝器清洁程度等因素的影响。另外,虽然冷凝温度与冷凝压力有对应关系,但是这种对应关系会受到设计、型号、使用时间、环境因素等影响,使得每台制冷设备的对应关系有所偏差,而合理的冷凝压力是保证制冷设备正常工作的直接关键因素。因此,要对冷凝器工况进行控制,最直接的方法是对冷凝压力进行调整和控制。

摘要：随着制冷空调技术应用的日益广泛,制冷空调装置的能耗也在迅速增长,因此,研究制冷空调的节能具有重大的现实意义。通过介绍制冷设备的原理,对冷凝器的节能技术进行了分析,提出几种控制冷凝压力来实现节能的调节方法。

关键词：冷凝器,冷凝压力,能耗

参考文献

[1]时阳.制冷技术[M].北京:中国轻工业出版社,2007.

[2]张建一,李莉.制冷空调节能技术[M].北京:机械工业出版社,2011.

制冷压力管道 篇8

工程机械空调系统一般由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器和离心风机等组成,如图1所示。

空调系统制冷时,由压缩机将低温、低压的制冷剂(R134a)蒸汽,压缩成高温、高压的蒸汽。高温、高压蒸汽通过室外侧的风冷式冷凝器放出热量,冷凝为高压饱和液体,然后经过膨胀阀节流降压后,进入室内侧的蒸发器中。液态制冷剂在蒸发器中蒸发吸热(使驾驶室内气温降低)后,变成气态制冷剂,气态制冷剂通过连接管返回吸气管,再次被压缩机压缩。驾驶室内的空气则由离心风机吸入冷却,再送入驾驶室内,完成驾驶室内的通风冷却循环,便可将驾驶室内温度不断降低。如此周而复始,便可达到降低驾驶室内温度的目的。

2. 压力表组成与连接方法

歧管压力表是维修工程机械空调制冷系统必不可少的重要设备,用于对空调制冷系统进行抽真空、加注制冷剂、添加冷冻润滑油以及对空调制冷系统故障进行检查及排除。其主要由2块压力表(即低压表和高压表,见图2)、2只手动阀(低压手动阀和高压手动阀)、3个输送软管及表座组成。第一个输送软管接低压工作阀,第二个接高压工作阀,第三个接制冷剂源罐或真空泵吸入口。组合压力表的刻度单位为“PSI”(1PSI≈6.895kPa)。

检测时,首先将歧管压力表高低压两侧的手动阀关闭,再将输送软管连接到制冷系统相应的检修阀(蓝色接低压侧,红色接高压侧)。连接输送软管与歧管压力表时,应先利用制冷系统内制冷剂压力将软管内的空气排出,再拧紧与压力表相连接的螺母。

3. 故障诊断及排除方法

检测空调制冷系统故障时,应具备以下条件:驾驶室温30～35℃;发动机加速到1 500 r/min并保持稳定运转;离心风机风速开到最大,制冷温度调到最低。

正常情况下,该系统低压侧压力值为145～241 kPa,高压侧压力值为1 372～1 565 kPa。下面分别叙述应用歧管压力表诊断该系统5种常见故障的方法。

(1)高、低压两侧压力值均偏低

某工程机械空调制冷系统出现故障,维修人员从视液镜上可看见有气泡流过,但吹出的冷风温度不够低。经检测,高、低压两侧压力值均较低,其低压侧压力值为48～96 kPa,高压侧压力值为689～979kPa。

此故障的原因主要是循环系统有泄漏处,造成循环系统制冷剂不足。据统计,由于制冷剂泄漏而引起的空调故障约占总故障的80%,这与工程机械在作业过程中产生较大振动有直接关系。

排除此故障方法如下:首先,将循环系统内残留的制冷剂进行回收;其次,将循环系统加压到1.5 MPa,并使用肥皂水试漏,重点检查管接头是否松动及管路是否破损,发现问题予以修复;最后加注适量制冷剂。

(2)高、低压两侧压力值均偏高

某工程机械空调制冷系统吹出的冷风温度偏高。经检测,高、低压两侧压力值均偏高,其低压侧压力值为248～345 kPa,高压侧压力值为1 958～2455 kPa,并有持续升压现象。

此故障的原因有二种:一是冷凝器散热片被杂物、尘土等阻塞或冷凝风扇出现故障,造成冷凝器散热不良;二是循环系统内添加的制冷剂过多,造成制冷剂正常散热循环受阻。

排除此故障方法如下:首先,检查冷凝器散热片,若有污物应进行清洗;然后,检查冷凝风扇工作是否正常,如有故障应修复。若上述检查均正常,应检查循环系统制冷剂加注数量,若制冷剂加注过多,可从歧管压力表低压侧软管处缓慢排放至规定值。

(3)高、低压两侧压力值均过低

某工程机械空调制冷系统贮液干燥器前、后管道及膨胀阀上出现结霜现象。经检测,其低压侧压力值为一102kPa,这表明此时低压侧出现真空。而高压侧压力值仅为490～586kPa,比正常值低很多。

此故障的原因有二种:一是系统内存有的水分或污物,将膨胀阀座孔、管道或干燥过滤器滤网堵塞,造成制冷剂不能正常流动;二是膨胀阀感温包损坏,造成膨胀阀座孔关闭,进而将循环流动的制冷剂切断。

排除此故障时,需将制冷装置停用一段时间后重新启动。重新启动后若故障消失,说明堵塞物为结冰,结冰已暂时融化,此时更换干燥过滤器和制冷剂即可。重新启动后若故障仍存在,则说明故障部位被污物堵塞,应清洗管道、膨胀阀等处,必要时更换干燥过滤器或膨胀阀。若膨胀阀感温包损坏,则应更换膨胀阀。故障消除后,需对整个系统彻底抽真空,然后重新注入适量制冷剂。

(4)高、低压两侧压力值均过高

某工程机械空调制冷系统低压侧管道出现结霜,有时还形成大量露珠。经检测,高、低压两侧压力值均过高,其低压侧压力值为293～393 kPa,高压侧压力值为1 958～2455 kPa。

此故障的原因有二种:一是膨胀阀调整开度过大,造成低压侧管道内的制冷剂过多;二是膨胀阀感温包安装不当,造成制冷剂流量调节不当。

此时应调节膨胀阀,使其开度适宜:检查膨胀阀感温包安装状况,如正常则应检查膨胀阀的调节功能,必要时更换膨胀阀。

(5)低压侧压力值太高

某工程机械空调制冷系统制冷效果不佳。经检测,其低压侧压力值高达393～586 kPa;而高压侧压力值偏低,仅为689～979 kPa。