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实现自动化,氨制冷将少“惹祸”

设备业发展访谈

丹佛斯工业制冷中国及亚太区销售总监 张安宁

实现自动化,氨制冷将少“惹祸”

氨制冷系统自动化控制比人工操作更加安全高效,将成为行业发展方向

对制冷系统来说,氨具有环保、节能、经济的特点,但同时氨兼具一定的毒性及可燃性,国内较高的事故发生率使得行业对氨系统的应用一直有很大争议。张安宁认为,通过先进的自动化控制系统,用机器代替人工,提高氨制冷系统的自动化程度,能大大减少因人工操作失误带来的安全隐患。

所谓氨制冷系统的自动化,是指采用自动化控制控元件对制冷系统的温度、压力、液位水平等进行精准的控制与调节,使制冷系统在最经济的工况下运行,从而保障食品在加工和冷藏过程中保有最佳品质,同时降低综合经营管理费用。姚冰冰/文

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丹佛斯 Danfoss是丹麦最大的工业集团,1933年成立于丹麦,如今已发展成为一家全球性集团公司,是在机械和电子元器件的研发以及住宅舒适、食品冷链、节能和环保等众多领域内提供生产、销售和服务的世界领航者。

问题 人工操作隐患多

氨制冷系统的自动化控制可包括多个方面:主机自动化、液位控制自动化和热气除霜自动化等。目前国内不少企业已基本实现了主机组的自动化或半自动化,而在热气除霜和液位控制方面仍采用人工操作方式,因此也存在一定的危险性。

在制冷系统的运行过程中,冷风机上凝结的霜会对其效率造成很大的影响,霜层很厚时甚至可以完全阻塞空气流动,造成冷风机失效。目前较为常用的除霜方法是:先采用手动操作方式排出冷风机里面的氨液,然后引热氨进入冷风机进行融霜。此时,若冷风机中的氨液未彻底排空就注入热氨,冷热交替,系统压力会骤增并极易引发管路内部液锤现象,导致制冷系统事故。

低温控制系统运行的可靠性同样非常重要,制冷系统中低压循环桶过高或过低的液位都会威胁到制冷系统的正常运转,更会造成温度波动,从而最终影响加工过程及冷藏食品的品质。而且,高液位和低液位也可能造成压缩机回液和氨泵气蚀等故障,对制冷系统的安全带来威胁,可以说,很多制冷事故都是人工手动进行液位操作时由于处置不及时或操作不准确而造成的。

解决 自动化控制更安全高效

张安宁谈道:“对上述问题,通过采用适当的制冷系统控制阀件配合自动控制技术来实现自动热气除霜和自动液位控制,可保障制冷控制系统的高效性及安全性。”

目前,节能和安全已成为工业企业发展的重要趋势,采用成熟、高效的热气融霜方式对于制冷系统的总体能耗水平和系统设备安全水平而言都至关重要。据了解,自动热气融霜解决方案是采用特殊设计的工业控制阀,在冲霜开始时快速建立冲霜压力并在冲霜结束后通过缓慢增压模式来两步开启的控制方案,保证了系统融霜的安全及高效。

关于工业制冷系统液位控制问题,比较成熟的方案是通过用TDR(导向雷达)技术的新型液位传感器对制冷系统液位进行精确测量,并准确传输给控制器进行相应的液位调控,从而保障制冷系统始终得到适量的制冷剂供给。

“液位控制器也可与ADAP-KOOL(丹佛斯的节能监视系统)及其他PLC产品进行通信联络,并通过计算机完成操作控制、管理及数据收集,整体提高制冷系统的自动化程度。”张安宁介绍。

未来 自动化控制+绿色冷媒,复叠制冷应用更广泛

虽然近期由氨泄漏引发的安全事故频发,但张安宁始终认为,氨是很好的制冷剂,具有价格低、效率高、自然环保等优点,且氨在欧美发达国家的大型工业制冷系统中也是主流,事故发生率远低于国内。

“我们国家要完善使用氨制冷的软硬件和配套法律规章制度,规范操作。另外在技术方面从手动系统升级成自动化系统,用自动化代替人工,从而更大程度上避免人工操作失误带来的安全隐患。”

张安宁同时提到,近年来采用二氧化碳作为制冷剂的技术发展较快,二氧化碳与氨的复叠技术可大大降低氨的充注量(最多可以降低90%以上),从而解决以氨为制冷剂的安全问题。

虽然前期投入成本略高,但通过系列优化和运用先进的控制技术,系统的效率仍旧保持在较高水平,提高了系统安全性,为客户带来了经济效益和环境效益的双赢。可以预见的是,随着二氧化碳制冷剂应用的进一步完善,复叠系统将得到越来越多的应用。

根据京都议定书和蒙特利尔协定,氟利昂制冷剂在中国将在2013~2030年间逐渐限制使用。因此,张安宁认为,针对使用寿命在15年的工业制冷项目(冷库、屠宰、啤酒、乳业、速冻加工、渔业等)来说,未来几年对氟利昂的使用将逐渐减少,而使用新技术和天然制冷剂的低充注量的氨系统和二氧化碳等绿色冷媒系统将逐渐增多。

来源:中华冷冻食品网

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