2013年暖通工程师专业辅导13

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　　冷库节能与自动控制

　　1 当前冷库自控现状

　　冷库自控虽然得到了全面普及，然而大多数冷库的侧重面只是安全保护，或者还增加了温库捡测和控制，对于全系统的自动调节和冷库的节能控制还很少涉及。另一方面，即便已得到全面普及的安全保护，在实际运行中的情况也不容乐观，?别冷库的自控设施甚至成了“聋子的耳朵”只成了装饰门面的摆设。近年来上海冷藏库协会对上海地区氨制冷系统冷库的安全保护和自动控制情况作了调查，具体情况见表l所示。该调查数据作为豹之一斑反映了当前冷库自控的概况。

　　表1 上海部分氨系统冷库自控状况统计

　　自控设置和运行状况 被调查冷库数量(座) 占统计数的百分比(%) 冷库建成时间

　　较差、一般 40 70 1990年以前

　　较好 12 21 1990年以前

　　很好 5 9 1990年以后

　　1所示自控设置和运行状况很好的冷库虽然只有5座，占统计数的9%，然而就是这些冷库代表了当今的潮流和方向。随着电子技术的发展，自控元件越来越先进、可变程序控制器(PLC)和微机的功能越来越强、自控程序越来越完善，系统优化和节能的意识也越来越强。冷库的节能和自动控制的关系越来越紧密，要把冷库的节能做好和做得更好，就必需把自动控制搞好和搞得更好。上述五座代表当今潮流和先进水平的冷库所采用的以下几项自控内容的实例对实现冷库节能都起了相当重要的作用。

　　2 如何做好冷库节能的自动控制

　　上述内容的基本出发点是以氨为制冷工质的集中式制冷系统的冷库，当今以卤代烃为制冷工质的分散式、准集中式、集中式制冷系统的冷库得到了很大的发展，其自控程度也往往高于以氨为制冷工质的集中式制冷系统冷库。多工质不同系统各类冷库的广泛应用，极大地丰富了冷库自动控制的内容，同时也为自动控制在冷库节能中的应用提供了广阔的用武之地。

　　2.1 冷库节能的自动控制由谁来研究开发

　　冷库节能的自动控制主要涉及的内容是节能控制程序的编制和自控元器件的选用。作为自控元器件的厂商、专业设计院或有能力的使用单位均可担当冷库节能自动控制的研究和开发。到目前为止厂商和设计院在该领域内均已有所建树。

　　冷库节能的自动控制最好能由厂商和设计院共同研制开发(可以厂商为主，设计院配合)，在使用单位的实施过程中完善定型并不断研发新产品。

　　2.2 冷库节能自动控制具体项目的设计和实施配合

　　一个具体项目节能自动控制的实施过程往往是通过设计、安装调试、试运行、效果考核?修正，直至符合设计要求达到节能目的为至。当项目要求内容有所变比时，可随时修改?满足要求。

　　冷库的节能往往需要通先进的制冷改备、合适的系统匹配、灵话的应变措施和严格的运行管理得以实施，这就需要制冷技术人员在优化制冷工艺设计的基础上，熟悉节能需要、结合本项目特点，设计出完整的冷库节能自动控制流程图。根据自控流程图，电气自控技术人员才能完成其电气自控设计，同时还能运用其专业知识，使自控流程更为简化和优化。冷库节能是冷库自动控制重要组成部分，凡冷库自动控制均由制冷和电气两部分内容组成，只有在两方面技术人员的共同努力下才能使冷库自动控制行之有效?使冷库节能落到实处。

　　冷库节能自动控制的试运行也是十分重要的一环，在试运行中应和使用单位和专业厂商保持密切联系，与使用单位探讨运行效果，与专业厂商商讨修正措施。

　　3 冷库节能自动控制的若干做法和设想

　　节能是冷库自动控制的目的之一。

　　3.1 关于库房温度和蒸发温度调节

　　3.1.1 多点温度参数的库房温度调节

　　以往库房温度调节以位式调节为主，对蒸发温度往往不作调节，很难达到好的节能效果。

　　库房温度理想的控制方式是以库房的平均温度、冷风机的进风及其出风温度为输入参数，编制适当的控制程序，通过PLC进行调节。如此温库调节可以达到节能的要求，也能满足某些库房高精度温度调节的需要，目前己可达到0.250C的精度要求，节能约10%。

　　3.1.2 ?少不同蒸发温度冷间的?联运行

　　由于同一系统的制冷压缩机只能在同一个蒸发温度下运行，所以不同蒸发温度的冷间如果?联运行，对于相对蒸发温度较高的冷间就处于不节能的运行状态，该冷间热负荷越高就越不节能。应当尽量避免这种情况的出现。氟利昂制冷系统中一机双温冷库的做法，在高温库回气管上加背压阀，在低温库回气管上加单向阀，是不节能的典型做法，不应提倡而宜废止。

　　3.1.3 变蒸发温度调节

　　在某一运行状态下如果蒸发温度能以库房热负荷以及制冷系统制冷量为参数进行调节，则既能达到节能的目的还能使能量调节更为合理。一般而言，制冷系统蒸发器和制冷压缩机的配备基本都能满足最高负荷的需要。如果冷间热负荷减少而制冷量不能及时作出相应调节，则制冷系统的蒸发温度将会相应降低，使压缩机的制冷量与热负荷达到一个新的平衡点。而蒸发温度的降低反过来却增加了蒸发器的制冷量，面对己减少的热负荷必然形成频繁启停的后果。蒸发温度每变化10C，相应增减的电能约3～5%。如果及时调高蒸发温度，使系统在另一?理想的平衡点上，则不但避免了浪弗、做到了节能，还减少了制冷压缩机的频繁起动，是一举两得的节能措施。

　　3.1.4 变流量调节

　　以往氨制冷系统蒸发器的制冷剂流量基本没有变流量调节;氟利昂系统蒸发器的制冷剂流量，大多数只做到简单的比例调节。空气冷却器的空气流量大多数没有调节或者只有双速及风扇台数调节。这两种流量参数的调节都是与库房冷分配设备制冷量以及库房温度直接相关的调节，也是冷库节能自控应于重视的内容之一。

　　3.1.5 设定合适的控制精度和加设超限控制

　　不同的库房、不同的库存商品和不同的贮存期都有不同的库房温度及其控制精度要求。从节能的角度出发，只要不影响商品的品质，库房温度宜取高不取低、控制精度宜取低不取高，不必偏面追求过低的库温和高精度控制。

　　对于多?冷间的库房温度控制，除了原有的库房温度设定值之外，宜加设库温超限控制值。这种双因素的库房温度调节能做到制冷系统需要投入运行时，不会因为?别库房温度的偏离而过早投入运行;还可以根据当时的实际情况不使冷间或制冷系统过早地仃止运行，充分利用现有能量?避免设备或系统的频繁启仃。

　　3.1.6 设置避高?运行控制

　　电力紧缺是当前全国各地存在的普遍现象，用电?谷的巨差更加重了电力紧缺，为此电费的?谷差价在许多城市实行而且价差还在逐步拉大。在不影响商品质量的前提下，冷库设置避高?运行，有利于电网削?补谷，宏观上帮助全局节能;微观而言也有利于降低冷库的运行成本。