制冷系统的选择

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第1213页（2074字）

1．制冷系统的分类

制冷循环经历四个过程——压缩、冷凝、膨胀、蒸发，每一个过程都是由一台或多台具有相应功能的设备、辅助设备以及系列连接管道和配件所组成的，这个整体称之为制冷系统。

循环于制冷系统中传递热量的工作介质称为制冷工质，或称为制冷剂，制冷剂由液相变为气相需要吸收热量，由气相变为液相时需要放出热量。

制冷系统根据不同的对象，通常有以下分类方法：

(1)根据工质种类 常用的可分为氨制冷系统、氟里昂制冷系统，此外还有水制冷系统、溴化锂制冷系统等。根据1987年蒙特利尔条约草案及1992年之修订草案，由于CFC(氟利昂)制冷剂对臭氧层的破坏，世界各国将逐步减少直到取缔。氨是广泛使用的一种制冷剂，其优点是标准沸腾温度低，在冷凝器和蒸发器中压力适中，单位容积制冷量大，导热系数大，汽化潜热大，节流损失小，有漏气现象时易被发现，且价格低廉，其缺点是有毒性，有刺激性味道，与空气混合成一定比例后有爆炸危险。

(2)根据装置形式 常用的可分为压缩式制冷系统、吸收式制冷系统、蒸喷式制冷系统等。其中压缩式制冷系统又可分为活塞式，离心式，螺杆式，旋转式，滑片式等。

(3)根据循环状况 常用的可分为单级压缩制冷系统、双级压缩制冷系统、复叠式压缩制冷系统等。

目前我国大多数饮料厂使用的是氨活塞压缩式制冷系统，具有系统简单，操作便利，运行费用低廉的优点。

其次，氨螺杆压缩式制冷系统近年来也得到广泛使用，它具有易损零件少，运行可靠，压缩机体积小，重量轻，单级压比大，能量可无级调节，自控程度高的优点。

2．制冷系统供液形式

制冷循环的蒸发过程，可以在不同形式的装置中实现，其主要区别在于蒸发器的类型和蒸发器供液的方式，习惯上称为制冷系统供液形式。

(1)重力供液 在蒸发器与膨胀阀之间增设一只汽液分离器。在贮存一定液量后，借液柱静压力，将液体供给冷却设备，这种供液方式称为重力供液式。

重力供液制冷系统须注意下列要求：

氨液分离器内的汽体流速为0．5m／s，出液管的断面积为进液管断面积的两倍；

氨液分离器内的液面与排管液面间的位差，必须足以克服全部管道阻力，一般这个位差为1．5m；

几个库房同时使用一个氨液分离器时必须设有液体和汽体的分调节站，利用截止阀来调节供液量。

用D38管子组成的冷却排管，每一供液通路的长度不宜超过120m。

(2)泵强制循环供液 利用泵将低压循环贮液桶内的低温液体制冷剂送向冷却设备，进行强制供液，所供液量较冷却设备蒸发所需的流量大，多余的液量随同蒸发的汽体回到低压循环贮液桶，与桶内液体一起再由泵供至冷却设备，汽体则被压缩机吸走。这种供液方式称为泵循环供液方式。以氨作制冷剂的，简称氨泵系统。近年来，我国冷藏库的制冷系统已广泛采用。

氨泵供液有两种形式，一是自冷却设备的下部管道进液，强迫氨液自下向上流动，简称下进上出。二是自冷却设备的上部管道进液，氨液进入冷却设备后，自上而下流动，简称上进下出。上进下出供液的优点是：冷却设备容氨量少，没有液体静压影响，避免了油沉淀，冲霜效果好。缺点是：均匀供液有困难，冷却表面液体润湿性较差，传热效果较差，需要循环贮液桶的容量较大。下进上出供液的优点是：液体在冷却设备内分布均匀，传热效果好。缺点是：冷却设备的容氨量较大，有液体静压影响，进入设备的油污不易排净。

(3)直接膨胀供液 制冷剂从冷凝器或贮液桶经过膨胀阀直接供至蒸发器或冷却排管。这种供液方式称为直接膨胀供液式。

直接膨胀供液适宜于单独的冷却设备或小型的制冷系统使用。这种供液方式比较简单，可以直接调节蒸发器的供液，但难以控制合适的供液量，供液少时，冷却排管末端容易产生过热；供液多时容易引起压缩机发生液击现象。同时由于制冷剂经过膨胀阀节流产生的闪发汽体，随着液体制冷剂一起进入蒸发器，降低了蒸发器的制冷效果。